Journal of Applied Mechanical Engineering

Abstrait

Comparaison de la stabilité thermique et de l'état oxydatif des fluides de transfert de chaleur à base de minéraux et d'oxydes de diphényle

Wright CI

De nombreux procédés industriels (par exemple, les centrales solaires à concentration [CSP]) nécessitent un chauffage indirect du produit à une température supérieure à la température ambiante. Un fluide caloporteur (HTF), tel qu'un fluide minéral comme GlobalthermTM M (Global Heat Transfer ; Staffordshire, Royaume-Uni), est utilisé dans ces centrales et circule du réchauffeur à la source nécessitant la chaleur. Cependant, tous les HTF ne sont pas identiques et il est donc important de comprendre la différence entre les fluides pour garantir que les utilisateurs finaux utilisent le bon fluide pour le bon fonctionnement. Cela est particulièrement vrai dans les centrales CSP où les HTF fonctionnent à des températures élevées pendant de longues périodes et doivent donc être stables dans de telles conditions. En effet, les mélanges d'oxyde de biphényle diphényle (BDO) sont couramment utilisés dans les centrales CSP car ils peuvent être chauffés à 400 degrés Celsius, ce qui est supérieur à la température de fonctionnement maximale d'un HTF à base minérale (c'est-à-dire environ 400 degrés Celsius). Il est un fait que tous les HTF se dégradent thermiquement au fil du temps et il est donc important de surveiller cela pour s'assurer qu'une intervention précoce peut être effectuée si un problème commence à apparaître. L'objectif de la surveillance des HTF est de maintenir le HTF et l'usine opérationnels aussi longtemps que possible. Un échantillonnage de routine et une analyse chimique sont utilisés pour évaluer les propriétés physicochimiques d'un HTF. Pour que cela soit fait efficacement, il est important de comprendre les propriétés d'un HTF vierge, puis d'évaluer le taux de dégradation thermique au fil du temps. Le résidu de carbone, l'indice d'acidité total et la température du point d'éclair fermé sont régulièrement mesurés en laboratoire et l'étude actuelle propose de les utiliser pour évaluer l'étendue du craquage thermique et de l'oxydation, deux voies courantes par lesquelles un HTF se dégrade thermiquement. Cela a été fait pour les HTF minéraux et à base de BDO afin de souligner le contexte dans lequel les HTF à base de BDO sont utilisés dans les centrales CSP. Les résultats de cette évaluation sont présentés ici. Les travaux futurs devraient envisager d'utiliser une approche similaire pour évaluer l'état d'autres HTF couramment utilisés dans les applications industrielles.