PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA LA SEPARACION DE PARTICULAS DE POLVO.

Procedimiento para separar partículas (MP) de un flujo de gas de escape (F) que en el sentido principalmente horizontal se hace pasar dentro de un conducto de gas de escape (18;

118), desde una primera posición (P1) hasta una segunda posición (P2); en este caso, las partículas (MP) son, dentro de la primera posición (P1), sometidas a una deflexión o desviación en el sentido descendente hacia la parte inferior (42; 142) del conducto de gas de escape(18, 118) y, dentro de la mencionada segunda posición (P2), las partículas son acumuladas en la parte inferior (42; 142) del conducto de gas de escape (18; 118)

Procedimiento y dispositivo para la separación de partículas de polvo.

Campo de aplicación

La presente invención se refiere a un procedimiento para separar partículas de un flujo de gas de escape que en el sentido principalmente horizontal se hace pasar dentro de un conducto de gas de escape, desde una primera posición hacia una segunda posición.

La presente invención se refiere, asimismo, a un dispositivo para separar partículas de un flujo de gas de escape; dispositivo éste que comprende un conducto horizontal del gas de escape a través del cual el gas de escape se hace pasar, principalmente de forma horizontal, desde una primera posición hacia una segunda posición.

Fundamento de la técnica

Las plantas depuradoras de gas de escape para las centrales de energía con combustión de carbón o de fuel-oil, entre otros combustibles, para plantas incineradoras de desperdicios, etc., etc., tienen frecuentemente un reactor conocido como reactor SCR (Selective Catalytic Reduction o selectiva reducción catalítica). Un tal reactor SCR implica emplear un reactor que es inducido de forma catalítica, y se produce la reducción selectiva de óxidos de nitrógeno. El reactor de tipo SCR comprende un catalizador que con frecuencia está configurado como la estructura de un panal o de cierta cantidad de placas, estrechamente distanciadas entre si para facilitar la máxima superficie de reacción. Un inconveniente de muchos reactores SCR consiste en que el polvo de partículas, que es generado por la combustión de, por ejemplo, carbón, fuel-oil o desperdicios, queda adherido dentro del reactor SCR y atasca el mismo.

La Patente Núm. 5.687.656 de los Estados Unidos, concedida a nombre de Kaneko y otros, revela un procedimiento para reducir la cantidad de polvo que llega al reactor SCR y lo atasca. Según el procedimiento de la Patente Núm. 5.687.656 de los Estados Unidos, el gas de escape, se hace pasar, en primer lugar, dentro de un conducto horizontal para gas de escape, luego dentro de un conducto vertical del gas de escape y seguidamente, como opción, a través de una placa porosa, cuyos poros son más pequeños que las partículas que han de ser separadas. Las partículas son recogidas parcialmente dentro de una tolva que está prevista por debajo del conducto vertical del gas de escape.

El procedimiento de la Patente Núm. 5.687.656 de los Estados Unidos puede producir una reducción en la cantidad de polvo que llega al reactor SCR. Sin embargo, un problema en relación con esta placa porosa consiste en el peligro de que la misma pueda quedar obstruida con las partículas de polvo. Una obturación de este tipo origina un aumento en la caída de presión y, por consiguiente, causa mayores costos de explotación.

Resumen de la invención

El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para la separación de partículas de un gas de escape el cual ha de eliminar, por completo o en parte, los inconvenientes arriba mencionados.

Este objeto se consigue por medio de un procedimiento para separar partículas de un flujo de gas de escape que en el sentido principalmente horizontal se hace pasar dentro de un conducto de gas de escape, desde una primera posición hacia una segunda posición, y este procedimiento está caracterizado por el hecho de que en la primera posición las partículas son sometidas a una deflexión o desviación descendente, hacia la parte inferior del conducto de gas de escape, y de que en la referida segunda posición las partículas son recogidas de la parte inferior del conducto de gas de escape.

Una ventaja de este procedimiento consiste en el hecho de que la deflexión en la primera posición - la cual puede ser producida por unos medios sencillos así como con una reducida caída en la presión - proporciona, de una manera sorprendente, una concentración considerablemente mayor de las partículas por la parte inferior del conducto. En especial las partículas grandes como, por ejemplo, mayores de 1 mms., aproximadamente, serán fuertemente desviadas, y esto de tal manera que las mismas no puedan ser dispersadas de nuevo dentro del flujo de gas de escape. La recogida en la segunda posición tiene lugar en la parte inferior del conducto de gas de escape, es decir, precisamente en el lugar de la mayor concentración de las partículas. Esto significa que la recogida no tiene que ser efectuada de todo el flujo del gas de escape, sino solamente de aquél flujo parcial del gas de escape en el cual las partículas están más concentradas.

Según una preferida forma de realización, resulta que las partículas son desviadas hacia abajo con un ángulo de 40 hasta 70 grados con respecto al plano horizontal. Se ha descubierto que un ángulo de 40 hasta 70 grados permite la óptima deflexión de las partículas. Con un ángulo menor de aproximadamente 40 grados, la deflexión no será lo suficientemente grande y las partículas, por consiguiente, no están más concentradas en la parte inferior del conducto de gas de escape, sino las mismas serán otra vez dispersadas dentro del gas de escape. Con un ángulo superior de aproximadamente 70 grados se incrementaría la caída en la presión. También existe aquí el peligro de que la deflexión pueda ser tan grande que las partículas reboten en el fondo del conducto de gas de escape y sean dispersadas dentro del flujo de gas de escape.

Según un preferido procedimiento es así que, en la segunda posición, el flujo de gas de escape es dividido en un primer flujo paralelo - que contiene las partículas desviadas y el mismo es desviado de la parte inferior del conducto de gas de escape para luego ser pasado hacia abajo, al interior de una cámara colectora - y un segundo flujo parcial. El primer flujo parcial representa una forma sencilla y fiable para eliminar - mediante muy pocos elementos desplazables - las partículas de la mayor concentración del flujo de gas de escape en la parte inferior del conducto para el hbox{gas de escape.

De forma preferente, está previsto que el primer flujo parcial sea sometido a un giro abrupto dentro de la cámara colectora y que las partículas sean proyectadas del primer flujo parcial hacia fuera y sean así separadas dentro de la cámara colectora. La eliminación de las partículas mediante una fuerza centrífuga del primer flujo parcial tiene la ventaja de que para la separación de las partículas no son necesarias una red o placas porosas u otros medios que pueden atascarse fácilmente. Esto trae consigo una mayor fiabilidad en el funcionamiento.

Según otro preferido procedimiento, resulta que la velocidad del flujo de gas de escape es reducida por un factor que está entre 1.2 hasta 2.5 al ser el flujo de gas de escape pasado desde la primera posición hacia la segunda posición. Una ventaja de ello consiste en el hecho de que las partículas, que en la primera posición han sido desviadas hasta la parte inferior del conducto de gas de escape, no serán de nuevo dispersadas dentro del flujo de gas de escape al ser el mimo pasado desde la primera posición hacia la segunda posición. Al contrario, la decreciente velocidad del gas tendrá por efecto una mayor concentración de las partículas en la parte inferior del conducto debido a lo que puede ser llamado un efecto de sedimentación.

Otro objeto de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo para una separación eficaz de las partículas de un gas de escape; dispositivo éste con el cual los inconvenientes arriba mencionados han de ser eliminados por completo o por lo menos en parte.

Este objeto es conseguido por medio de un dispositivo que es del tipo definido en la parte de introducción, y el mismo está caracterizado por el hecho de que este dispositivo tiene, en la primera posición, una pantalla deflectora que comprende por lo menos una placa que está dispuesta dentro del conducto de gas de escape y la misma está inclinada con el fin de desviar las partículas de forma descendente hacia la parte inferior del conducto horizontal del gas de escape, y este dispositivo comprende, en la segunda oposición, un medio colector que está dispuesto dentro de la parte inferior del conducto de gas de escape para acumular las partículas que por la placa han sido desviadas en el sentido descendente hacia la parte inferior del conducto de gas de escape. Una ventaja de este dispositivo consiste en el hecho de que el mismo facilita una separación eficaz de aquellas partículas de las cuales puede ser esperado que puedan obstruir un reactor SCR, y esta separación tiene lugar sin originar una elevada caída en la presión o el peligro de que el dispositivo...

1. Procedimiento para separar partículas (MP) de un flujo de gas de escape (F) que en el sentido principalmente horizontal se hace pasar dentro de un conducto de gas de escape (18; 118), desde una primera posición (P1) hasta una segunda posición (P2); en este caso, las partículas (MP) son, dentro de la primera posición (P1), sometidas a una deflexión o desviación en el sentido descendente hacia la parte inferior (42; 142) del conducto de gas de escape(18, 118) y, dentro de la mencionada segunda posición (P2), las partículas son acumuladas en la parte inferior (42; 142) del conducto de gas de escape (18; 118).

2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) en el cual las partículas (MP) son desviadas hacia abajo con un ángulo de 40 hasta 70 grados con respecto al plano horizontal.

3. Procedimiento conforme a las reivindicaciones 1) o 2) en el cual el flujo de gas de escape (F) es, dentro de la segunda posición (P2), dividido en un primer flujo parcial (FP) - que contiene las partículas desviadas (MP) y el mismo es desviado desde la parte inferior (42; 142) del conducto de gas de escape (18; 118) y es pasado de forma descendente hacia el interior de una cámara colectora (46; 146) - y un segundo flujo parcial (FF).

4. Procedimiento conforme a la reivindicación 3) en el cual el primer flujo parcial (FP) es obligado a efectuar un giro abrupto dentro de la cámara colectora (46; 146) con lo cual las partículas (MP) son proyectadas del primer flujo parcial (FP) hacia fuera y son separadas dentro de la cámara colectora (46; 146).

5. Procedimiento conforme a una de las reivindicaciones 1) hasta 4) en el cual la velocidad del flujo de gas de escape (F) queda reducida por un factor que es de 1.2 hasta 2.5, mientras que el flujo de gas de escape (F) es pasado desde la primera posición (P1) hacia la segunda posición (P2).

6. Dispositivo para la separación de las partículas (MP) de un flujo de gas de escape (F), teniendo este dispositivo (16; 116) un conducto horizontal de gas de escape (18; 118) a través del cual el flujo de gas de escape (F) en el sentido principalmente horizontal es pasado desde una primera posición (P1) hasta una segunda posición (P2); en este caso, el dispositivo (16; 116) comprende, dentro de la primera posición (P1), una pantalla deflectora (32; 132) que tiene por lo menos una placa (34, 36, 38; 134, 136, 138) que está dispuesta dentro del conducto de gas de escape (18; 118) y la que está inclinada con el fin de desviar las partículas (MP) en el sentido descendente hacia la parte inferior (42, 142) del conducto horizontal de gas de escape (18; 118) y este dispositivo (16; 116) comprende, dentro de la segunda posición (P2), un medio colector (40; 140) que está dispuesto dentro de la parte inferior (42; 142) del conducto de gas de escape (18; 118) para acumular las partículas (MP) que por las placas (34, 36, 38; 134, 136, 138) han sido desviadas en el sentido descendente hacia la parte inferior (42; 142) del conducto de gas de escape (18; 118).

7. Dispositivo conforme a la reivindicación 6) en el cual por lo menos una de las placas (34, 36, 38; 134, 136, 138) forma un ángulo (a) de 40 hasta 70 grados con respecto al plano horizontal.

8. Dispositivo conforme a las reivindicaciones 6) o 7) en el cual el medio colector (40; 140) comprende una pared deflectora (50; 150) que en el sentido opuesto a la dirección de fluir el flujo de gas de escape (F) se extiende hacia el interior del conducto de gas de escape (18; 118) dentro de la parte inferior (42; 142) del mismo y esta pared deflectora (50; 150) termina - por encima del fondo (60; 160) del conducto de gas de escape (18; 118) - en una línea deflectora (52; 152), estando la pared deflectora dispuesta para desviar del flujo de gas de escape (F) un flujo parcial (FP), que contiene las partículas (MP) que han sido desviadas, como asimismo está la misma dispuesta para hacer pasar éstas últimas al interior de una cámara colectora (46; 146), incluida en el medio colector (40; 140).

9. Dispositivo conforme a la reivindicación 8) en el cual la cámara colectora (46; 146) comprende una pared colectora (56; 156) que se extiende desde aquella parte (58; 158) de la cámara colectora (46; 146), la cual está situada más cerca de la primera posición (P1), hasta la pared deflectora (50; 150) así como a un nivel por debajo de la línea deflectora (52; 152).

10. Dispositivo conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 6) hasta 9) en el cual la pantalla deflectora (32; 132) comprende por lo menos tres placas inclinadas (34, 36, 38; 134, 136, 138).

11. Dispositivo conforma a una de las reivindicaciones 6) hasta 10) en el cual la zona de sección transversal (Al, A2) del conducto horizontal de gas de escape (18; 118) es dentro de la segunda posición (P2) de 1.2 hasta 2.5 veces mayor dentro de la primera posición (P1).

12. Dispositivo conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 6) hasta 11) en el cual la longitud (L) del conducto de gas de escape (18; 118) representa - desde la primera posición (P1) hasta la segunda posición (P2) - por lo menos dos veces la dimensión característica de sección transversal (D) como, por ejemplo, del diámetro o de la altura, dentro de la primera posición (P1).

13. Dispositivo conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 6) hasta 12) en el cual la pantalla deflectora (32; 132) está provista de un elemento de accionamiento (341) para regular el ángulo (a) de la placa (334, 336, 338) en relación con el plano horizontal.