Sistema de desnitrificación de un gas de combustión.

Un aparato de desnitrificación de un gas de combustión del tipo vertical descendente, el cual procesa un gas de escape emitido a partir de una cámara de combustión, y convertido en vertical descendente, el cual aparato comprende:

una pluralidad de bloques catalizadores

(1), incorporando cada uno de ellos una unidad catalizadora (2);

en donde una primera placa deflectora (9) de acumulación de cenizas y una segunda placa deflectora (10) de acumulación de cenizas están dispuestas en un hueco entre los bloques catalizadores (1, 1) adyacentes entre sí y pueden deslizarse dentro del hueco, y la parte superior de la primera placa deflectora (9) de acumulación de cenizas (9) tiene una estructura angular,

caracterizado porque

la parte inferior de la primera placa deflectora (9) de acumulación de cenizas tiene unas patillas (9a) las cuales se insertan dentro de un espacio entre la parte inferior de un elemento de protección (11), dispuesto sobre la parte superior de cada bloque catalizador (1), y la parte superior de cada bloque catalizador (1).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2011/003832.

Solicitante: Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 3-1, Minatomirai 3-chome, Nishi-ku, Yokohama 220-8401 JAPON.

Inventor/es: HARADA,TOMOKAZU, SHISHIDO,SATORU, OGASAHARA,TORU.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Separación de gases o de vapores; Recuperación... > B01D53/94 (por procedimientos catalíticos)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda... > Separación de gases o de vapores; Recuperación... > B01D53/86 (Procedimientos catalíticos)

PDF original: ES-2534371_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sistema de desnitrificación de un gas de combustión CAMPO TECNICO

La presente invención se refiere a un aparato de desnitrificación de un gas de combustión instalado en una planta con una caldera calentada con carbón, o similar, y más particularmente, a una placa deflectora de acumulación de cenizas que se instala en el espacio existente entre los bloques de catalizador configurados para eliminar el óxido de nitrógeno (NOx) contenido en el gas de escape, empleados en un aparato de desnitrificación del gas de combustión de tipo vertical descendente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

El óxido de nitrógeno (NOx) de un gas de combustión descargado de una central eléctrica, de un automóvil, y de otros, es un material que puede ocasionar ozono urbano y lluvia ácida. El método de reducción catalítica selectiva más avanzado en la práctica, en las tecnologías que descomponen el NOx del gas de combustión en nitrógeno (N2) y agua (H2) inofensivos, emplea el amoníaco (NH3) como un agente reductor y permite que el NH3 reaccione con el NOx del gas de combustión en presencia de un catalizador de desnitrificación.

La eficacia de la eliminación del NO* en un aparato de desnitrificación del gas de combustión 3 (ver figura 9) instalado en una caldera para la generación de energía térmica, se calcula en base a la siguiente expresión computacional:

Eficacia de la eliminación del NOx = ((concentración de NOx a la entrada - concentración de NOx a la salida) / (concentración de NO* a la entrada)) x 1 %

Para lograr la eficacia de eliminación del NOx calculada en base a la expresión computacional, el aparato de desnitrificación del gas de combustión 3 se carga con cada uno de los bloques catalizadores 1 en los cuales se incorporan una pluralidad de unidades catalizadoras 2 como unidad mínima y los bloques catalizadores 1 están soportados por unos haces de soporte 14 en el aparato de desnitrificación 3 (un reactor). Hay que hacer notar que la unidad catalizadora 2 está formada por catalizadores de laminación teniendo cada uno un catalizador aplicado a la superficie de un substrato a intervalos fijos y alojándolos en un marco.

En general, una temperatura del gas de escape en el aparato de desnitrificación del gas de combustión es de aproximadamente 3 a 4 °C, y contiene una gran cantidad de polvo de humo de aproximadamente 1 a 2 g/m3N. El gas de escape que contiene el NOx fluye hacia el aparato de desnitrificación 3 por una salida de la caldera, y es purificado mediante una reacción de desnitrificación en presencia de amoníaco cuando pasa a través del bloque catalizador 1, pero la acción de desnitrificación está considerablemente deteriorada por el desbastado catalítico cuando las cenizas o similares se acumulan sobre los bloques catalizadores 1. Por lo tanto, están dispuestos muchos bloques catalizadores 1 en el cuerpo de un bastidor 13 mostrado en la figura 1; cada ángulo de acero 18 (mostrado en la figura 11, la cual es una vista ampliada de la zona circular S1) ó cada acero redondo 19 (mostrado en la figura 12, la cual es una vista ampliada de la zona circular S2) están dispuestos en el hueco existente entre los bloques catalizadores adyacentes 1,1, y cada ángulo de acero 18 ó cada acero redondo 19 está soldado y fijado al cuerpo del bastidor 13 in situ, donde esta instalado el aparato de desnitrificación del gas de combustión 3, con lo cual se evita la deposición de cenizas.

Como literaturas conocidas existen los siguientes documentos de patente 1 y 2. En particular como invención descrita en el documento de patente 2, está descrita una configuración en la que figura un equipo de protección construido a base de ángulo de acero para prevenir la fijación del polvo, dispuesto en la parte corriente arriba del gas, entre las cajas adyacentes de las cajas de la unidad catalizadora, dispuesta en un aparato de desnitrificación 3 de un gas de combustión, y el equipo de protección para impedir la fijación del polvo está colocado en el hueco formado entre las unidades catalizadoras adyacentes entre sí y la pared interna del aparato de desnitrificación 3.

El documento de patente 3 describe además un desviador de partículas que comprende una parte de contacto con la pared, la cual tiene un primer extremo y un segundo extremo, estando diseñada para acoplarse operativamente por lo menos con la superficie de una pared, teniendo una parte de tensado que tiene un primer extremo y un segundo extremo, estando el primer extremo de la parte tensada unido operativamente al segundo extremo de la parte en contacto con la pared, y en donde la parte tensada está diseñada para mantener un contacto entre por lo menos la superficie de una pared y de la parte en contacto con la pared, y una áncora en forma de L que tiene un primer extremo y un segundo extremo, estando el primer extremo del áncora en forma de L operativamente unida al segundo extremo de la parte tensada, y en donde el áncora en forma de L está diseñada para impedir que se desprenda el desviador de partículas. La combinación de la parte en contacto con la pared, la parte tensada, y la parte del ancla en forma de L, forma un desviador de partículas capaz de la desviación de partículas de materia.

DOCUMENTOS DE LA TECNICA ANTERIOR DOCUMENTOS DE PATENTE

Documento de patente 1: JP 22-219336 A

Documento de patente 2: JP 58 - 143828 A

Documento de patente 3: US 29 / 65414 A1

DESCRIPCION DE LA INVENCION PROBLEMAS A SOLUCIONAR POR LA INVENCION

En la invención descrita en el documento de patente 1, se adopta una construcción soldada para el equipo del elemento de protección para evitar la fijación del polvo, y las grietas debido a la dilatación térmica no son tomadas en consideración. Sin embargo, un cambio en la temperatura causada al tiempo de la puesta en marcha y de la parada de un aparato de combustión, como por ejemplo una caldera, produce con toda probabilidad una distribución de temperaturas en el aparato de desnitrificación del gas de combustión colocado en una posición relativamente cercana a la salida del gas de escape fuera de la cámara de combustión. Además, aunque la invención descrita en el documento de patente 2 es una tecnología para la prevención de la deposición de polvo, no está descrito ningún método de fijación especifico para la fijación del polvo con un equipo formado por ángulos, de protección para la prevención de la fijación del polvo o similar, el cual está dispuesto en el hueco existente entre cajas adyacentes en las cajas de la unidad catalizadora y colocado en la parte aguas arriba del gas.

En la configuración de fijación del equipo de protección para la prevención de la fijación de polvo, por ejemplo el ángulo de acero 18 ó el acero redondo 19 dispuesto entre las cajas adyacentes en el bloque catalizador 1 de acuerdo con la tecnología convencional mostrada en la figura 1, una distribución de temperaturas en el aparato de desnitrificación 3 del gas de combustión produce un estrés térmico debido a las diferencias entre la dilatación y la contracción, causadas por una diferencia de temperaturas que depende de la posición de fijación del bloque catalizador 1, una parte soldada intermitentemente del equipo de protección para la prevención de la fijación de polvo puede posiblemente agrietarse, o bien la parte soldada puede posiblemente agrietarse debido a la vibración y similares a la vez que se opera el aparato de desnitrificación 3 del gas de combustión, y las cenizas o los barridos con amoníaco pasan por la porción agrietada juntamente con el gas de escape lo cual da por resultado el problema de que la acción de desnitrificación queda afectada. Además, cuando tiene lugar el agrietado, la soldadura, el mantenimiento y la reparación, deben... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato de desnitrificación de un gas de combustión del tipo vertical descendente, el cual procesa un gas 5 de escape emitido a partir de una cámara de combustión, y convertido en vertical descendente, el cual aparato

comprende:

una pluralidad de bloques catalizadores (1), incorporando cada uno de ellos una unidad catalizadora (2); en donde una primera placa deflectora (9) de acumulación de cenizas y una segunda placa deflectora (1) de 1 acumulación de cenizas están dispuestas en un hueco entre los bloques catalizadores (1,1) adyacentes entre sí y

pueden deslizarse dentro del hueco, y la parte superior de la primera placa deflectora (9) de acumulación de cenizas (9) tiene una estructura angular, caracterizado porque

la parte inferior de la primera placa deflectora (9) de acumulación de cenizas tiene unas patillas (9a) las cuales se 15 insertan dentro de un espacio entre la parte inferior de un elemento de protección (11), dispuesto sobre la parte

superior de cada bloque catalizador (1), y la parte superior de cada bloque catalizador (1).

2. El aparato de desnitrificación de un gas de combustión del tipo vertical descendente, de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde un orificio ovalado (4a) está dispuesto en una alfombrilla de suspensión (4) dispuesta para suspender cada uno de los bloques catalizadores (1), y la segunda placa deflectora (1) de acumulación de cenizas está desmontablemente soportada mediante unos miembros de bloqueo (5, 6, 7) los cuales están insertados en el orificio ovalado (4a) de la alfombrilla de suspensión (4).