Procedimiento para la depuración de gases de combustión mediante partículas de cal apagada caracterizado porque,

en primer lugar, la cal viva es apagada con agua hasta tener un contenido de humedad de por lo menos un 5% de peso y, a continuación, la cal apagada es puesta en contacto con los gases de combustión dentro de un minuto del tiempo de apagado; procedimiento éste según el cual la cal apagada es mezclada con la cal en polvo recirculada, procedente de la depuración de gases de combustión, antes de entrar en contacto con los gases de combustión

Campo de aplicación

La presente invención se refiere a un procedimiento para la depuración de gases de combustión con cal apagada así como a un aparato para la realización del mismo.

Fundamentos de la técnica

En distintas clases de combustión como, por ejemplo, en La combustión de fósiles combustibles, de desperdicios o basuras, etc., son generados unos gases de combustión con contenido en contaminantes que son eliminados antes de que los gases de combustión sean emitidos hacia la atmósfera. Estos contaminantes pueden ser sólidos como, por ejemplo, La ceniza volátil o son gaseosos como, por ejemplo, el dióxido sulfuroso o el cloruro de hidrógeno. Los contaminantes sólidos pueden ser eliminados por medio de un filtro como, por ejemplo, un filtro electrostático o un filtro de tela, mientras que los contaminantes gaseosos son eliminados mediante la absorción, aplicando para ello un agente absorbente. En la depuración húmeda de los gases de combustión, los contaminantes gaseosos son eliminados a través de un líquido absorbente que contiene un agente de absorción. Estos contaminantes gaseosos - como, por ejemplo, las sustancias ácidas como son el dióxido sulfuroso y el cloruro de hidrógeno - también pueden ser eliminados por poner los gases de combustión en contacto con las partículas de un material absorbente que normalmente es una cal apagada (hidróxido cálcico). De una manera conveniente, el contacto entre los gases de combustión y el material absorbente puede tener lugar después de que los gases de combustión hayan abandonado la caldera. La presente invención se refiere a ésta última técnica, también llamada técnica de absorción seca.

Según esta técnica de absorción seca, las partículas de la cal apagada, acondicionada con agua, son dispersadas dentro del flujo del gas de combustión; por un lado, los gases de combustión calientes están siendo enfriados por el agua (normalmente desde aproximadamente 150 grados C. a 70 hasta 80 grados C., aproximadamente), mientras que, por el otro lado, los contaminantes gaseosos - como, por ejemplo, el dióxido sulforoso - son absorbidos al mismo tiempo por las partículas de la cal apagada. A continuación, las partículas del material son eliminadas de los gases de combustión mediante filtración, por ejemplo, antes de que estos gases sean emitidos hacia la atmósfera. Las separadas partículas del material, a las que más abajo se hace referencia como cal en polvo, son recogidas. Cierta parte de la recogida cal en polvo puede ser usada de nuevo en la depuración de los gases de combustión durante su recirculación y por la adición de una pequeña cantidad de cal apagada sin usar. El resto de la cal en polvo recogida es eliminado a través de un vertedero controlado.

La cal apagada, empleada en la depuración de gases de combustión a través de la técnica de absorción seca, o es comparada, ya completada, a un proveedor de cal apagada o bien la misma es producida in situ. La producción convencional de cal apagada in situ es llevada a efecto de tal manera que la cal viva es aportada desde un almacén a un dispositivo de apagar la cal, en el cual la cal es apagada por ser añadida a la misma una cantidad de agua exactamente dosificada. Una vez apagada, la cal es suministrada a un silo para su almacenamiento. Al ser la necesaria cal apagada para la depuración de los gases de combustión, La misma es aportada desde el silo, a través de unas tuberías, a un mezclador en el que la cal apagada es mezclada con la recirculada cal en polvo, y la cal es acondicionada con agua, antes de que esta mezcla pueda entrar en contacto con los gases de combustión.

Esta técnica convencional está relacionada con toda una serie de inconvenientes. De este modo, resulta que La cantidad de agua para el apagado de La cal ha de ser dosificada muy exactamente, habida cuenta de que La adición de más agua que La necesaria para el apagado - lo cual deja un vapor de agua durante la reacción exotérmica del apagado - produce la formación de terrones de cal. Esta formación de terrones puede producir un atasco en el dispositivo de apagado así como unos indeseables terrones dentro del silo de almacenamiento, como asimismo puede interferir en la alimentación o incluso impedir La alimentación con cal apagada desde el silo hacia la depuración de los gases de combustión. Otro inconveniente consiste en que la cal apagada tiene una mayor tendencia a formar polvo y es más engorrosa que la cal viva. Una misma cantidad de cal apagada equivale a casi dos veces el volumen de la cal viva, lo cual hace la cal apagada más costosa en cuanto a su manipulación y transporte.

Para hacer posible tanto la manipulación como el transporte de la cal apagada sin ningún problema de agregación o de formación de terrones, el contenido en agua ha de ser controlado cuidadosamente para que la cal apagada contenga el agua en un 0 hasta un 2% de peso. Un tan bajo contenido en agua origina, en cambio, otro problema, concretamente el de que La cal apagada obtiene así una más reducida zona de superficie. En efecto, se ha descubierto que la zona de superficie de la cal apagada está principalmente en directa proporción con el contenido de agua de la cal apagada. Por consiguiente, una cal apagada con un contenido en agua de 0 hasta un 2% de peso tiene una zona de superficie de aproximadamente 15 hasta 18 m²/gr., mientras que una cal apagada con un contenido en agua de un 10% de peso tiene una zona de superficie de aproximadamente 23 m²/gr., y una cal apagada con un contenido en agua de un 15% de peso tiene una zona superficie de ligeramente más de 30 m²/gr. Teniendo en cuenta que la reactividad de la cal apagada dentro de la depuración de los gases de combustión se incrementa con un aumento de la zona de superficie, se puede deducir que un más bajo contenido en agua y - como consecuencia, una más reducida zona de superficie de la cal apagada - representan un inconveniente.

Otro inconveniente del anterior estado de la técnica consiste en que el almacenamiento de la cal apagada envejece la misma y forma, entre otras sustancias, carbonato por absorber el dióxido de carbono de la atmósfera.

La Patente Alemana Núm. DE 38 44 217 revela un procedimiento en el que la cal viva es expuesta al aire antes de ser tratada con agua, para así efectuar el apagado de la cal viva. La resultante cal apagada es empleada para eliminar los contaminantes de un gas de combustión.

La Patente Internacional Núm. WO 96/16722 describe un procedimiento en el que una recirculada cal en polvo es suministrada a un mezclador a través de una entrada. Al mismo mezclador es aportada - corriente abajo de La entrada para la recirculada cal en polvo, vista con respecto a la dirección de transporte del material dentro del mezclador, y a través de otra entrada - una cal viva que es mezclada con la recirculada cal en polvo. El agua es aportada a través de unas toberas situadas, corriente abajo de las dos entradas.

La Patente Internacional Núm. WO 88/06484 revela un procedimiento en el que la cal viva es mezclada, dentro de un conducto de gas de combustión, con el gas de combustión enfriado. El apagado dé la cal viva tiene lugar después de que la cal viva haya sido mezclada con los gases de combustión y por mantener la temperatura del gas de combustión a un nivel lo suficientemente bajo.

Como puede ser apreciado, seria deseable - y podría constituir un perfeccionamiento en este campo técnico - que para la depuración de los gases de combustión fuera posible emplear La cal apagada con un más elevado contenido en agua y con una mayor zona de superficie, sin por ello tener los problemas de agregación. Se conseguiría otra ventaja adicional si también pudieran ser reducidas o incluso eliminadas las otras dificultades, relacionadas con el almacenamiento y con el transporte de la cal apagada.

Resumen de la invención

Según la presente invención se ha descubierto que las arriba mencionadas dificultades del anterior estado de la técnica pueden ser eliminadas por producir la cal apagada seca in situ, es decir, en relación directa con la depuración de los gases de combustión y con un contenido en agua de por lo menos un 5% de peso.

Según la presente invención, queda proporcionado un procedimiento para la depuración de gases de combustión mediante partículas de cal apagada, y este procedimiento está caracterizado por el hecho de que la cal viva seca es, en primer lugar, apagada con agua hasta tener un contenido de humedad de por lo menos un 5% de peso y de que, a continuación, la cal apagada es puesta en contacto...

1. Procedimiento para la depuración de gases de combustión mediante partículas de cal apagada caracterizado porque, en primer lugar, la cal viva es apagada con agua hasta tener un contenido de humedad de por lo menos un 5% de peso y, a continuación, la cal apagada es puesta en contacto con los gases de combustión dentro de un minuto del tiempo de apagado; procedimiento éste según el cual la cal apagada es mezclada con la cal en polvo recirculada, procedente de la depuración de gases de combustión, antes de entrar en contacto con los gases de combustión.

2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque la cal viva es apagada hasta tener un contenido de humedad de un 10 hasta un 20% de peso.

3. Procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1) y 2) y caracterizado porque la cal apagada es puesta en contacto con los gases de combustión dentro de 30 segundos durante el proceso del apagado.

4. Procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque la cal apagada es mezclada con la cal en polvo recirculada, y esto en una proporción de peso de 1 : 50 hasta 1 : 500.

5. Procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque, durante su mezcla con la cal en polvo recirculada, la cal apagada es acondicionada con agua de tal manera que, después de su contacto con los gases de combustión, pueda ser conseguida una humedad relativa del 5 hasta el 60%.

6. Procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque la cal viva es apagada durante un periodo de 3 hasta 20 minutos.

7. Procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones anteriormente mencionadas y caracterizado porque la cal apagada es mezclada con la cal en polvo recirculada durante un periodo de 10 segundos hasta un minuto.

8. Procedimiento conforme a la reivindicación 7) y caracterizado porque la cal apagada es mezclada con la cal en polvo recirculada durante 10 hasta 30 segundos.

9. Dispositivo para la depuración de gases de combustión mediante partículas de cal viva, comprendiendo este dispositivo un extremo de alimentación (20) para aportar la cal viva así como un extremo de descarga (21) para descargar la cal apagada; comprende unos medios (22) para añadir el agua como asimismo comprende unos medios mezcladores (26, 31), situados entre el extremo de alimentación y el extremo de descarga; dispositivo éste que está caracterizado porque el mismo comprende, entre el extremo de alimentación (20) y el extremo de descarga (21), una primera sección (23) así como una segunda sección (24), que están separadas entre si por medio de un primer borde rebosadero (25); La primera sección (23) se encuentra situada por el extremo de alimentación (20) y la misma comprende por lo menos un medio mezclador (26) para mezclar y aportar La cal viva y el agua en la dirección longitudinal del aparato (17), desde el extremo de alimentación (20) hacia él borde rebosadero (25), mientras que La segunda sección (24) está ubicada por el extremo de descarga (21) y la misma comprende por lo menos un medio mezclador (31) para mezclar el material que le es aportado por encima del primer, borde rebosadero (25) y para transportar el material en la dirección longitudinal del aparato (17) hacia un segundo borde rebosadero (36), dispuesto por el extremo de descarga (21).

10. Dispositivo conforme a la reivindicación 9) y caracterizado porque la referida primera sección (23) comprende, tal como mencionado, por lo menos un medio mezclador (26) que es giratorio alrededor de un eje horizontal (27) que se extiende en el sentido transversal del aparato (17).

11. Dispositivo conforme a las reivindicaciones 9) o 10) y caracterizado porque La referida segunda sección (24) comprende, tal como mencionado, por Lo menos un medio mezclador (31) que es giratorio alrededor de un eje horizontal (32) que se extiende en el sentido transversal del aparato (17).

12. Dispositivo conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 9) hasta 11) y caracterizado porque cada uno de los medios mezcladores (26, 31) dentro de la primera sección y dentro de la segunda sección, respectivamente, consiste en un eje giratorio (27, 32) con unos brazos radiales (28, 33) por cuyos extremos exteriores están fijadas unas paletas (29, 34) que forman un ángulo con la dirección de rotación (30, 35).

13. Dispositivo conforme a la reivindicación 12) y caracterizado porque los bordes de guía de las paletas (29, 34) forman un ángulo de 10 hasta 45 grados con la dirección de rotación.

14. Dispositivo conforme a las reivindicaciones 12) o 13) y caracterizado porque las paletas (29) dentro de la primera sección (23) tienen, en el sentido circunferencial, una extensión de 5 hasta 30 grados.

15. Dispositivo conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 12) hasta 14) y caracterizado porque las paletas (34) dentro de La segunda sección (24) tienen, en el sentido circunferencial, una extensión de 30 hasta 90 grados.

16. Dispositivo conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 9) hasta 15) y caracterizado porque el extremo de descarga (21) está conectado a un extremo de una cámara (6) con unos medios (7) para aportar la recirculada cal en polvo, procedente de la depuración de los gases de combustión; cámara ésta que comprende unos medios (8) para la adición del agua como asimismo comprende medios (9) para mezclar entre si la cal apagada, la cal en polvo recirculada y el agua para descargar esta mezcla desde el otro extremo de la cámara (6) al objeto de ponerla en contacto con los gases de combustión.