Método y aparato para ajustar la concentración de ácidos o lejías.

Un método para ajustar la concentración de ácidos o lejías, en particular de ácido sulfúrico

, en el que el ácido o la lejía se suministra a través de una entrada a una cámara de mezcladura y se mezcla en la misma con un medio para ajustar la concentración, en particular agua, y en el que el ácido o la lejía ajustado en concentración se descarga de la cámara de mezcladura a través de una salida, caracterizado por que el medio para ajustar la concentración del ácido o de la lejía se carga en un conducto de suministro del ácido o la lejía antes de la entrada a la cámara de mezcladura, porque la corriente combinada de ácido o de lejía y el medio son desviados tras entrar en la cámara de mezcladura, de preferencia en 90°, y por qué la corriente combinada de ácido o de lejía y el medio son desviados de nuevo tras la descarga a través de la salida, de preferencia en 90º.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/000073.

Solicitante: OUTOTEC OYJ.

Nacionalidad solicitante: Finlandia.

Dirección: Puolikkotie 10 02230 Espoo FINLANDIA.

Inventor/es: DAUM, KARL-HEINZ, SCHALK, WOLFRAM, EISERMANN,HENRY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos... > Azufre; Sus compuestos > C01B17/69 (Anhídrido sulfúrico; Acido sulfúrico)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos... > Azufre; Sus compuestos > C01B17/80 (Aparatos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > QUIMICA INORGANICA > ELEMENTOS NO METALICOS; SUS COMPUESTOS (procesos... > Azufre; Sus compuestos > C01B17/74 (Preparación)

PDF original: ES-2474091_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Mïtodo y aparato para ajustar la concentraciïn de ïcidos o lejïas Campo de la invenciïn La presente invenciïn se refiere al ajuste de la concentraciïn de ïcidos o lejïas, en particular de ïcido sulfïrico, en donde el ïcido o la lejïa se suministra a travïs de una entrada a una cïmara de mezcladura y se mezcla en la misma con un medio para ajustar la concentraciïn, y en donde el ïcido o la lejïa ajustado en concentraciïn se descarga de la cïmara de mezcladura a travïs de una salida.

Subsiguientemente, el ajuste de la concentraciïn se describe con referencia al ïcido sulfïrico. Sin embargo, la presente invenciïn no estï limitada a ello y se puede aplicar generalmente para el ajuste de la concentraciïn de ïcidos o lejïas.

ïcido sulfïrico, que es un material de partida muy importante para la industria quïmica, se produce habitualmente por el denominado proceso de absorciïn doble tal como se describe, por ejemplo, en Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistr y , 5 ï ediciïn, vol. A25, pïginas 635 a 700. El diïxido de azufre (SO2) se convierte en triïxido de azufre (SO3) en un convertidor por medio de un catalizador. El triïxido de azufre obtenido se retira despuïs del convertidor y se suministra a un absorbedor intermedio o a un absorbedor final (p. ej. absorbedor caliente) , en el que el gas que contiene triïxido de azufre es guiado en contracorriente a ïcido sulfïrico concentrado (H2SO4) y se absorbe en el mismo. El ïcido sulfïrico altamente concentrado resultante se retira en parte como producto, y tras la diluciïn con agua, se hace recircular en parte al absorbedor para una absorciïn renovada.

Para ajustar la concentraciïn de ïcido para el circuito del absorbedor, se han utilizado hasta ahora aparatos como se muestra en la Figura 1. En estos aparatos, el ïcido sulfïrico concentrado se suministra a travïs de un conducto de suministro, vïa una entrada, a una cïmara de mezcladura que estï dispuesta sustancialmente en ïngulo recto con el conducto de suministro. En el extremo adyacente a la entrada se extiende una lanza con aberturas de boquilla (el llamado "clarinete") , a travïs de la cual se carga el agua a la corriente de ïcido sulfïrico para el ajuste de la concentraciïn, es decir, para la diluciïn. En la cïmara de mezcladura se mezclan ïcido sulfïrico concentrado y agua y el ïcido sulfïrico ajustado en concentraciïn se separa a travïs de un conducto de descarga, vïa una salida, en el extremo opuesto al conducto de suministro. Para entremezclar ïcido sulfïrico concentrado y agua, tambiïn se pueden incorporar en la cïmara de mezcladura mezcladores estïticos. Sin embargo, con ello se reduce la secciïn transversal de flujo, lo que conduce a una pïrdida de presiïn. A pesar de la comparativamente gran cantidad de equipos, no se puede alcanzar una concentraciïn uniforme en la entrada al conducto de salida. Como se ve sobre la secciïn transversal del conducto, las desviaciones de concentraciïn son de aproximadamente 0, 5% en peso.

Sumario de la invenciïn Es el objeto de la presente invenciïn conseguir una diluciïn uniforme del ïcido o lejïa y pequeïas desviaciones de concentraciïn con una pequeïa pïrdida de presiïn.

En el mïtodo de la invenciïn, este problema se resuelve sustancialmente debido a que el medio para el ajuste de la concentraciïn, en particular agua, se carga en el ïcido o lejïa antes de la entrada a la cïmara de mezcladura y la corriente de ïcido o la corriente de lejïa y la corriente del medio son desviadas subsiguientemente, de preferencia en 90ï.

Al cargar el medio de carga todavïa delante de la cïmara de mezcladura y, subsiguientemente, desviar las corrientes en la entrada de la cïmara de mezcladura, se consigue una entremezcladura intensiva, lo que conduce a una distribuciïn de la concentraciïn claramente mïs homogïnea en el ïcido o lejïa en comparaciïn con mïtodos convencionales.

En un desarrollo ventajoso del procedimiento de la invenciïn, el medio para ajustar la concentraciïn se carga preferiblemente a travïs de un dispositivo de boquilla, en esencia uniformemente distribuido a lo largo de la secciïn transversal de la corriente de ïcido o la corriente de lejïa. Ademïs de la ventaja de la entremezcladura intensiva mencionada anteriormente, esto implica la ventaja adicional de que a la salida de la cïmara de mezcladura sïlo se obtiene una pequeïa desviaciïn de la concentraciïn.

La presente invenciïn se refiere, ademïs, a un aparato adecuado para realizar el mïtodo de arriba, que comprende un conducto de suministro para el ïcido o lejïa, una cïmara de mezcladura junto al conducto de suministro sustancialmente en ïngulo recto, y un conducto de descarga que abandona la cïmara de mezcladura en el extremo opuesto al conducto de suministro. De acuerdo con la invenciïn, entre el conducto de suministro y la cïmara de mezcladura estï previsto un dispositivo de boquilla para la carga de un medio para ajustar la concentraciïn.

Debido a la disposiciïn de la invenciïn del dispositivo de boquilla, el medio se carga a la corriente de ïcido o la corriente de lejïa antes que en los aparatos convencionales, y dicha corriente tambiïn se ve forzada a desviarse en la entrada de la cïmara de mezcladura, con lo cual se consigue una entremezcladura intensiva y, por lo tanto, una distribuciïn homogïnea de la concentraciïn en el ïcido o lejïa.

De acuerdo con la invenciïn, se encontrï que es ventajoso disponer el dispositivo de boquilla sustancialmente en ïngulo recto con respecto al eje geomïtrico (A) del conducto de suministro.

Junto al efecto de que la corriente de ïcido o la corriente de lejïa es forzada a desviarse, se puede omitir incorporar mezcladores estïticos en la cïmara de mezcladura como en la tïcnica anterior y, por lo tanto, se puede aumentar la resistencia al flujo. La pïrdida de presiïn en la cïmara de mezcladura se reduce correspondientemente.

De acuerdo con una primera realizaciïn de la invenciïn, el dispositivo de boquilla incluye al menos uno, pero preferiblemente una pluralidad de tubos de boquilla, que estï o estïn dispuestos transversalmente a travïs del conducto de suministro e incluye o incluyen una pluralidad de aberturas de boquilla.

En otra realizaciïn particularmente preferida, el dispositivo de boquilla estï configurado como una brida sustancialmente en forma de anillo (anillo de tobera) e incluye al menos una banda con aberturas de boquilla. El dispositivo de boquilla incluye preferiblemente varios, por ejemplo tres o cuatro bandas con aberturas de boquilla, que estïn alineadas de una manera en forma de abanico. Dependiendo del diseïo de la planta y del caudal pretendido, el nïmero de bandas se puede, sin embargo, variar de casi cualquier manera. De igual manera, se encuentra dentro del alcance de la invenciïn proporcionar tambiïn aberturas de boquilla en el propio anillo de tobera, con el fin de cargar tambiïn el medio desde el lado de la corriente de ïcido o corriente de lejïa.

Mediante el suministro del medio a travïs del anillo de tobera y la al menos una banda, ya se distribuye uniformemente a lo largo de la secciïn transversal de la corriente de ïcido o la corriente de lejïa cuando se carga, de manera que sïlo una pequeïa desviaciïn de la concentraciïn estï presente en la salida de la cïmara de mezcladura. Al mismo tiempo, se produce sïlo una pequeïa resistencia al flujo por parte de la disposiciïn, de manera que la pïrdida de presiïn en la corriente de ïcido o corriente de lejïa se mantiene baja.

De acuerdo con la invenciïn, las aberturas de boquilla se dirigen en o en contra de la direcciïn de flujo del ïcido o lejïa, siendo preferida la ïltima variante, ya que la entremezcladura es fomentada... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un mïtodo para ajustar la concentraciïn de ïcidos o lejïas, en particular de ïcido sulfïrico, en el que el ïcido o la lejïa se suministra a travïs de una entrada a una cïmara de mezcladura y se mezcla en la misma con un medio para ajustar la concentraciïn, en particular agua, y en el que el ïcido o la lejïa ajustado en concentraciïn se descarga de la cïmara de mezcladura a travïs de una salida, caracterizado por que el medio para ajustar la concentraciïn del ïcido o de la lejïa se carga en un conducto de suministro del ïcido o la lejïa antes de la entrada a la cïmara de mezcladura, porque la corriente combinada de ïcido o de lejïa y el medio son desviados tras entrar en la cïmara de mezcladura, de preferencia en 90ï, y por quï la corriente combinada de ïcido o de lejïa y el medio son desviados de nuevo tras la descarga a travïs de la salida, de preferencia en 90ï.

2. El mïtodo de acuerdo con la reivindicaciïn 1, caracterizado por que el medio para ajustar la concentraciïn se carga preferiblemente a travïs de un dispositivo de boquilla, uniformemente distribuido a lo largo de la secciïn transversal de la corriente de ïcido o la corriente de lejïa.

3. Un aparato para ajustar la concentraciïn de ïcidos o lejïas, en particular para realizar el mïtodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un conducto de suministro (1) para el ïcido o la lejïa, una cïmara de mezcladura (3) junto al conducto de suministro (1) en ïngulo recto, y un conducto de descarga

(5) que abandona la cïmara de mezcladura (3) en el extremo opuesto al conducto de suministro (1) en ïngulo recto, caracterizado por que en el conducto de suministro (1) estï previsto un dispositivo de boquilla (7) para cargar un medio para ajustar la concentraciïn.

4. El aparato de acuerdo con la reivindicaciïn 3, caracterizado por que el dispositivo de boquilla (7) estï dispuesto en ïngulo recto con el eje geomïtrico (A) del conducto de suministro (1) .

5. El aparato de acuerdo con la reivindicaciïn 3 o 4, caracterizado por que el dispositivo de boquilla (7) incluye al menos un tubo de boquilla (12) dispuesto transversalmente a travïs del conducto de suministro (1) con una pluralidad de aberturas de boquilla (11) .

6. El aparato de acuerdo con la reivindicaciïn 3 o 4, caracterizado por que el dispositivo de boquilla (7) incluye un anillo de tobera (8) en el que estï dispuesta al menos una banda (9) con aberturas de boquilla (11) .

7. El aparato de acuerdo con la reivindicaciïn 6, caracterizado por que el anillo de tobera (8) incluye varias, en particular tres o cuatro bandas (9) con aberturas de boquilla (11) que estïn alineadas de una manera en forma de abanico.

8. El aparato de acuerdo con la reivindicaciïn 6 o 7, caracterizado por que las aberturas de boquilla (11) estïn conformadas en el anillo de tobera (8) .

9. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado por que las aberturas de boquilla (11) estïn dirigidas contra la direcciïn de flujo del ïcido o de la lejïa.

10. El aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado por que las aberturas de boquilla (11) estïn dirigidas en la direcciïn de flujo del ïcido o de la lejïa.