Objetivos de recuperación energética

Como ya hemos dicho, una vez elegidos el reactor, el separador y el reciclo, quedan fijados los balances de materia y energía de las dos últimas capas de la ``cebolla'' (fig. ). Por tanto, conocemos las necesidades de intercambio de calor del proceso, lo que nos permite elegir una red de intercambiadores de calor, y estimar el consumo de servicios generales. Para realizar estas tareas no es necesario realizar un diseño riguroso de los intercambiadores de calor; basta con determinar cuáles son los objetivos de recuperación energética. Estos objetivos permiten estimar tanto los costes de operación (debidos al consumo de servicios auxiliares) y los coste de inmovilizado (debidos a los equipos de intercambio de calor). Es más, estos objetivos también permiten optimizar las capas más internas de la ``cebolla'', de manera que podemos mejorar el consumo energético en las capas más externas.

En este capítulo introduciremos la tecnología pinch. En la sección explicaremos cómo a partir de los datos del diagrama de flujo podemos trazar las curvas compuestas, que son el perfil del proceso para la recuperación de energía, mediante la integración de las corrientes calientes con las frías. En la sección explicaremos en qué consiste pinch, eslabón más débil de la cadena que supone la transferencia de calor en un proceso. La sección introducirá un tipo especial de problemas; en ocasiones puede no ser necesario enfriar o calentar el proceso, este tipo de problemas requiere algunas puntualizaciones. La sección nos explicará un algoritmo, de manera que el problema de la minimización del consumo energético pueda realizarse numéricamente, sin tener que construir las curvas compuestas. En la sección explicaremos cómo aplicar este método a procesos que presentan algunas restricciones, como corrientes que no se pueden poner en contacto porque están muy distantes geográficamente. La sección nos hablará de cómo seleccionar los medios de calefacción y refrigeración necesarios para el proceso. En relación con la sección anterior, en la sección se explicará como integrar un horno en un proceso, de manera que cubra los objetivos de calentamiento. Otro servicio interesante es la cogeneración, que se trata en la sección . Por último, hablaremos también de como emplear sistemas combinados de refrigeración y calefacción, como son las bombas de calor (sección ) y los ciclos de refrigeración (sección ).

Este capítulo se basó principalmente en el capítulo seis de [1], y también en algunas secciones de [3], [4] y [5]. También se tomaron algunas ideas de [2].