Eliminación del CO{sub,2} generado en una planta de producción de energía eléctrica mediante la combustión de carbón y obtención de formiato sódico,

que se descompone térmicamente producir hidrógeno y oxalato sódico.Combustión de carbón (2) en horno (1) con aire pobre (3). Parte superior del horno (4) se encuentran los gases a temperatura superior a 540ºC (CO, CO{sub,2}; NOX y SOX), se conducen (5) hasta caldera vapor y turbina (6), se recuperan (7) los gases que generan energía eléctrica y pasan a reactor (8) con NaOH, y CO precipita en formiato sódico.El resto de gases se llevan (9) a un nuevo depósito, con solución acuosa de NAOH (10) reaccionan y resultará bicarbonato sódico que decanta (11).El formiato sódico, en tanque a reacción, se descompone en Hidrógeno, en parte superior del tanque (12), y Oxalato sódico, sólido por la parte inferior (13)

Sistema para la eliminación del CO₂ generado en una planta de producción de energía eléctrica mediante la combustión de carbón y obtención de formiato sódico, que se descompone térmicamente para producir hidrógeno y oxalato sódico.

Antecedentes de la invención

Es importante que exista un desarrollo energético de la sociedad, que sea sostenido y ecológico, conforme a la evolución y conservación de la Naturaleza, buscando sistemas que permitan transformar unas fuentes de energía en otras, con el menor coste energético posible, para hacer más eficaz el sistema y ahorrar la energía que actualmente se pierde debido a los deficientes sistemas de conservación y transformación.

Una de las principales fuentes para la obtención de energía eléctrica ha sido históricamente el consumo de carbón. Efectivamente, con el carbón se alimenta una caldera de vapor convencional, que a su vez acciona una turbina la cual es la generadora de la energía eléctrica.

Este sistema de todo conocido, ha ido desapareciendo como fuente de creación de energía eléctrica, habiendo sido sustituido por otros sistemas menos contaminantes. Efectivamente la combustión del carbón como sistema para la obtención de energía eléctrica, ha sido una fuente generadora de CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre- en cantidades alarmantes. Visto esto, resulta fundamental en el desarrollo energético de la sociedad, estudiar y plantear nuevos sistemas que permitan reducir e incluso eliminar las emisiones de CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre- y en consecuencia una menor o nula contaminación medioambiental en la transformación de la energía.

Dentro de esta inquietud en la búsqueda de nuevos métodos y sistemas de utilización de las energías naturales, es donde debemos de encuadrar este nuevo "Sistema para la eliminación del CO₂ generado en una planta de producción de energía eléctrica mediante la combustión de carbón y obtención de formiato sódico, que se descompone térmicamente para producir hidrógeno y oxalato sódico", que por su simplicidad y eficacia nos permite recuperar una de las formas tradicionales y más económica, actualmente, en la generación de energía eléctrica, dado la importancia de las reservas mundiales de carbón.

Objeto de la invención

Como ya hemos indicado y con el objetivo de poder recuperar, por su gran importancia en la economía, el consumo de carbón como fuente energética para la producción de energía eléctrica, sin que ello suponga ningún tipo de contaminación medioambiental, aparece este nuevo "Sistema para la eliminación del CO₂ generado en una planta de producción de energía eléctrica mediante la combustión de carbón y obtención de formiato sódico, que se descompone térmicamente para producir hidrógeno y oxalato sódico", que como su propio nombre indica, evita la emisión de los gases contaminantes producidos en la combustión del carbón a la atmósfera.

El "Sistema para la eliminación del CO₂ generado en una planta de producción de energía eléctrica mediante la combustión de carbón y obtención de formiato sódico, que se descompone térmicamente para producir hidrógeno y oxalato sódico" se basa en el siguiente esquema de funcionamiento: mediante la combustión de carbón dentro de un horno al cual le introduciremos una corriente de aire enrarecido con un 50% de CO₂-dióxido de carbono-, al objeto de reducir el O₂-oxígeno- en la composición del aire del 28% al 14%, con lo que obtendremos una corriente "pobre" con solamente el 14% de O₂oxígeno-.

En la combustión del carbón utilizaremos un filtro de NaHCO₃-bicarbonato sódico- para recoger las partículas e impurezas de la combustión, de forma que a la cámara superior del horno lleguen únicamente los gases CO-monóxido de carbono-, CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre- procedentes de la combustión del carbón. Si utilizamos Ni-níquel- como catalizador, obtendremos más del 50% de CO-monóxido de carbono-, siendo el resto CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre-, estos dos últimos elementos en cantidades inferiores.

La temperatura que estos gases pueden alcanzar mediante este sistema, es superior a los 540ºC. Estos gases de CO-monóxido de carbono- CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre- con la temperatura indicada, son utilizados como intercambiador de calor, es decir en la caldera de vapor, para la generación de la energía eléctrica mediante el accionamiento de la turbina. Una vez finalizado el proceso tras el intercambio de temperatura, la corriente de gases CO-monóxido de carbono-, CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre- los recuperaremos a una temperatura aproximada de 160ºC y a una presión de entre 8 y 9 bares que alcanzaremos mediante un compresor.

Los gases CO-monóxido de carbono- CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre- en estas condiciones, los hacemos pasar por un reactor con NaOH - hidróxido sódico-sosa, para que de esta forma y de manera instantánea, el CO-monóxido de carbono- reacciona produciendo NaOOCH-formiato sódico- como sólido, y tras esta reacción, la corriente de aire que ahora contendrá solo CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre-, la dirigiremos de nuevo desde el reactor, en un porcentaje del 50% a la corriente inicial de aire que hemos de empobrecer hasta alcanzar el porcentaje del 14% de O₂-oxigeno- que introducimos en el horno para la combustión del carbón. El restante 50% de la corriente de aire conteniendo el CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre-, lo introduciremos en un depósito con NaOH-hidróxido sódico- en solución acuosa, de forma que la reacción CO₂-dióxido de carbono- con el NaOH-hidróxido sódico- en estado acuoso, nos precipitará formando NaHCO₃-bicarbonato sódico-, mientras que los gases NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre-, precipitarán formando NaNO₃-nitrato sódico- y Na₂SO₄-sulfato sódico- en cantidades residuales.

De esta forma al final del proceso, hemos logrado el objetivo de crear energía eléctrica mediante la combustión de carbón y de que los gases contaminantes producidos en la combustión, tras el tratamiento descrito, han sido eliminados y transformados en NaOOCH-formiato sódico- y NaHCO₃-bicarbonato sódico- y en cantidades ínfimas, prácticamente testimoniales, NaNO₃-nitrato sódico- y Na₂SO₄-sulfato sódico-. El formiato sódico obtenido, en un tanque de reacción lo descompondremos térmicamente a una temperatura de 450 grados centígrados, en Hidrógeno-H₂- y Oxalato sódico-NaOOCH-. El hidrógeno lo recogeremos por la parte superior del tanque de reacción y el oxalato sódico, en forma sólida, lo retiraremos por la parte inferior del tanque de reacción.

Breve enunciado de la figura

La Figura número 1 representa de forma sucinta los elementos que intervienen en el "Sistema para la eliminación del CO₂ generado en una planta de producción de energía eléctrica mediante la combustión de carbón y obtención de formiato sódico, que se descompone térmicamente para producir hidrógeno y oxalato sódico", donde (1) representa la parte inferior del horno donde se produce la combustión del carbón. (2) Representa la tubería por la cual introducimos en el interior del horno la corriente de aire "pobre" con un 14% de O₂. (3) Representa el filtro de NaHCO₃-bicarbonato sódico- por el que pasan los gases de la combustión para la eliminación de residuos e impurezas, los cuales y con la utilización de un catalizador de Ni-níquel- para obtener mayor cantidad de CO-monóxido de carbono- son conducidos a la cámara situada en la parte superior del horno (1). (4) Representa la cámara superior del horno (1) donde se concentran a temperatura superior a los 540ºC los gases CO-monóxido de carbono- CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre-. (5) Representa...

1. Sistema para la eliminación del CO₂ generado en una planta de producción de energía eléctrica mediante la combustión de carbón y obtención de formiato sódico, que se descompone térmicamente para producir hidrógeno y oxalato sódico, que se caracteriza por contar con les medios adecuados para la captación y eliminación de los gases CO-monóxido de carbono-, CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre- procedentes de la combustión del carbón, evitando la emisión de los mismos a la atmósfera.

2. Sistema para la eliminación del CO₂ generado en una planta de producción de energía eléctrica mediante la combustión de carbón y obtención de formiato sódico, que se descompone térmicamente para producir hidrógeno y oxalato sódico, según reivindicación primera, se caracteriza porque los gases CO-monóxido de carbono-, CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre- procedentes de la combustión del carbón, son tratados químicamente para ser transformados en NaOOCH-formiato sódico-, NaHCO₃-bicarbonato sódico-, NaNO₃-nitrato sódico- y Na₂SO₄-sulfato sódico.

3. Sistema para la eliminación del CO₂ generado en una planta de producción de energía eléctrica mediante la combustión de carbón y obtención de formiato sódico, que se descompone térmicamente para producir hidrógeno y oxalato sódico, según reivindicación primera y segunda, que se caracteriza porque los gases CO-monóxido de carbono-, CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre- procedentes de la combustión del carbón, o de cualquier otra materia, y en especial los hidrocarburos, hidrocarburos, que en su combustión desprendan CO-monóxido de carbono-, CO₂-dióxido de carbono-, NO_x-óxido nítrico- y SO_x-óxido de azufre-, los cuales son capturados y eliminados por este sistema, evitando su emisión a la atmósfera.

4. Sistema para la eliminación del CO₂ generado en una planta de producción de energía eléctrica mediante la combustión de carbón y obtención de formiato sódico, que se descompone térmicamente para producir hidrógeno y oxalato sódico, según las reivindicaciones primera, segunda y tercera, se caracteriza, por obtener formiato sódico -NaOOCH- mediante la reacción del monóxido de carbono-CO- con la el hidróxido sódico-NaOH-. El formiato sódico obtenido se descompone térmicamente en un tanque de reacción a cuatrocientos cincuenta grados centígrados para producir hidrógeno-H₂- y oxalato sódico-NaCOO-.