Sistema para la captación y eliminación del CO{sub,2} generado en los procesos industriales.

En figura número 1, vemos que gases contaminantes CO{sub,2} - dióxido carbono - NO{sub,x}·- óxido nítrico y SO{sub,x} - óxido de azufre -, generados por combustión energías fósiles en procesos industriales (1), se introducen tubería (2) en depósito de reacción (3); por tolva (4) suministramos CaSO{sub,4} - sulfato de calcio - a depósito reacción (3) donde se produce proceso transformación gases contaminantes, en CaCo{sub,3} - carbonato cálcico - este recogido por decantación por tubería (5), mientras (NH{sub,4}){sub,2}SO{sub,4} - sulfato de amonio - es extraído del depósito de reacción (3) por tubería (6) para proceso cristalización por nebulización (7).El (NH{sub,4}){sub,2}SO{sub,4} - sulfato amonio - cristalizado se traslada tubería (8) hasta instalación (9) donde por descomposición térmica se obtiene H{sub,2}SO{sub,4}·- ácido sulfúrico -, recogido por tubería salida (10). Gases NH{sub,3} - amoniaco - producidos en proceso, se envían por tubería (11) hasta depósito reacción (3)

Sistema para la captación y eliminación del CO₂ generado en los procesos industriales.

Antecedentes de la invención

La gran preocupación que implican las emisiones de CO₂ a la atmósfera y la entrada en vigor de protocolos, como el de Kyoto, así como medidas gubernamentales en la materia encaminadas a penalizar a aquellas empresas que más CO₂ emitan a la atmósfera, justifica de por sí la iniciativa de cualquier invención que sea capaz de captar y eliminar mediante fijación, el CO₂ generado en los procesos industriales.

Dados los elevados índices de emisiones de CO₂ que presenta nuestro país en los últimos años, la situación se presenta cada vez más preocupante, por lo que se tendrán que buscar métodos para conseguir reducir las emisiones de CO₂ a la atmósfera.

Es dentro de esta realidad, donde se encuadra la presente invención, que desarrolla un sistema que tras capturar el CO₂ producido por cualquier proceso industrial (cementeras, centrales termoeléctricas, siderúrgicas, incineradoras, etc.), se consigue mediante un proceso de reacciones químicas, la eliminación mediante fijación del CO₂ evitando su emisión a la atmósfera, tal como viene sucediendo actualmente.

Objeto de la invención

Por todo ello el motivo de la presente invención trata de la eliminación, mediante fijación, del CO₂ generado en los procesos industriales, posibilitando además el uso de determinados combustibles ó instalaciones, como es el caso de las incineradoras que por su alto grado de contaminación son de difícil implantación en lugares próximos a núcleos de población, pudiendo con este sistema ser ubicada en cualquier polígono industrial eliminado de esta forma altos costes de transporte y contaminación.

La presente invención, tal y como expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, consiste en un nuevo "Sistema para la captación y eliminación del CO₂ generado en los procesos industriales", cuyo funcionamiento viene determinado por la introducción de una tubería conductora del CO₂ generado por cualquier instalación industrial, previo paso por un filtro de materia inorgánica, dentro de un depósito el cual denominaremos "depósito de reacción", a temperatura y presión para que reaccione con el agua, previamente saturada de amoniaco, formándose de esta forma el carbonato amónico. Una vez obtenido el carbonato amónico, introduciremos dentro del depósito de reacción sulfato de calcio, para provocar una serie de reacciones químicas en cadena, las cuales desarrollaremos a continuación, y que nos llevan a la obtención de carbonato cálcico y sulfato de amonio. El carbonato cálcico lo recuperamos del depósito por decantación, mientras que el sulfato de amonio se extrae del depósito y se somete a un tratamiento de cristalizado por nebulización para alcanzar su cristalización y posteriormente, por descomposición térmica, ser transformado en ácido sulfúrico.

Descripción de la invención

"Sistema para la captación y eliminación del CO₂ generado en los procesos industriales", que consiste, tal como hemos indicado anteriormente, en un depósito de reacción donde se introducen de forma continua, las emisiones de CO₂ y otros gases contaminantes generados por cualquier instalación industrial. Dentro del depósito de reacción se recepcionan los gases CO₂ -dióxido de carbono-, NO_x -óxido nítrico- y SO_x, -óxido de azufre- a temperatura y presión para que reaccionen con el agua existente dentro del tanque, saturada de NH₃(ac), -amoniaco acuoso-, formándose de esta forma el (NH₄)₂CO₃, -carbonato amónico y bicarbonato amónico- y (NH₄)₂SO₄ -sulfato de amonio-.

Una vez obtenido el (NH₄)₂CO₃, -carbonato amónico-, introducimos dentro del depósito de reacción, una cantidad de CaSO₄, -sulfato de calcio-, con lo que se formará CaCO₃, -carbonato cálcico- y (NH₄)₂SO₄ -sulfato de amonio-. En esta fase del proceso los gases contaminantes-, NO_x -óxido nítrico- y SO_x, -óxido de azufre-, han sido transformados por la reacción química, en pequeñas cantidades de Ca(NO₃)₂ -nitrato cálcico- y en (NH₄)₂SO₄ -sulfato de amonio-.

Finalizada esta fase del proceso en el depósito de reacción, el CaCO₃, -carbonato cálcico-, es recuperado por decantación y el (NH₄)₂SO₄ -sulfato de amonio-, lo someteremos a un tratamiento de cristalización por nebulización para alcanzar su estado sólido, donde posteriormente y por descomposición térmica, obtendremos el H₂SO₄ -ácido sulfúrico-.

El NH₃, -amoniaco en gas-, que se produce durante esta fase del proceso, se recupera y vuelve a ser introducida dentro del depósito de reacción para su reutilización de una forma continuada. Las cantidades de CaSO₄ -sulfato de calcio- que requiere el proceso, son suministradas al depósito de reacción de acuerdo a sus necesidades.

Breve enunciado de la figura

En la Figura número 1, se representa de forma gráfica, el conjunto que forma la instalación de este nuevo "Sistema para la captación y eliminación del CO₂ generado en los procesos industriales", cuya principal novedad es la eliminación del CO₂ -dióxido de carbono- y de los gases NO_x - óxido nítrico y SO_x -óxido de azufre-, procedentes de la combustión de las energías fósiles en las plantas industriales, y donde, (1) representa la propia planta ó instalación industrial generadora de gases contaminantes; (2) es la tubería procedente de la planta industrial y portadora de los gases de CO₂ -dióxido de carbono-, NO_x -óxido nítrico- y SO_x -óxido de azufre- para su introducción en el depósito de reacción; (3) es el propio depósito de reacción donde se gesta todo el proceso de eliminación de los gases contaminantes; (4) representa la tolva de alimentación al depósito de reacción, del CaSO₄ -sulfato cálcico-; (5) representa la tubería de evacuación del depósito de reacción (3), del producto obtenido en forma de CaCO₃ -carbonato cálcico-; (6) es la tubería de evacuación, del (NH₄)₂SO₄ -sulfato de amonio- del interior del depósito de reacción (3) hasta el sistema de cristalización por nebulización; (7) representa la instalación para la cristalización por nebulización del (NH₄)₂SO₄ -sulfato de amonio-; (8) es la tubería de traslado del (NH₄)₂SO₄ -sulfato de amonio-, cristalizado hasta la instalación para su tratamiento de descomposición térmica; (9) es propiamente donde se produce la descomposición térmica del (NH₄)₂SO₄ -sulfato de amonio-, para su transformación en H₂SO₄ -ácido sulfúrico-; (10) es la tubería de evacuación del H₂SO₄ -ácido sulfúrico- obtenido en proceso de descomposición térmica (9); (11) es la tubería que recoge las emanaciones de NH₃ -amoniaco en gas-, surgidas durante esta fase del proceso y su traslado hasta la introducción de nuevo en el depósito de reacción (3), con lo que concluye el proceso de eliminación del CO₂ -dióxido de carbono y gases NO_x- oxido nítrico y SO_x -oxido de azufre-, generados en la combustión de las energías fósiles empleadas en las plantas de los procesos industriales (1).

En la Figura número 2, se representa de forma gráfica, el proceso de reacciones en cadena que se produce en el interior del depósito de reacción y el tratamiento de cristalización por nebulización, así como la obtención de H₂SO₄ -ácido sulfúrico- por descomposición térmica, donde en su conjunto, forman el "Sistema para la captación y eliminación del CO₂ generado en los procesos industriales", donde se determina, de acuerdo con el siguiente esquema, que, (1) es el primer paso del proceso donde se introduce a temperatura y presión, el CO₂ -dióxido de carbono- y los gases NO_x -óxido nítrico- y SO_x -óxido de azufre- procedentes...

1. Sistema para la captación y eliminación del CO₂ generado en los procesos industriales, que esencialmente se caracteriza por que los gases contaminantes CO₂ -dióxido de carbono-, NO_x -óxido nítrico- y SO_x -óxido de azufre-, son introducidos a temperatura y presión, dentro del depósito de reacción (3), para ser tratados con una mezcla de NH₃(ac) -amoniaco acuoso- formándose así el (NH₄)₂CO₃ -carbonato amónico-, el NH₄NO₃ -nitrato amónico- y el (NH₄)₂SO₄ -sulfato de amonio-, añadiendo al proceso, mediante una tolva (4), una cantidad de CaSO₄ -sulfato de calcio- que al mezclarlo con el (NH₄)₂CO₃ -carbonato amónico- reacciona de manera que se desprende en CaCO₃ -carbonato cálcico-, Ca(NO₃)₂ -nitrato cálcico-, este en cantidades ínfimas y en (NH₄)₂SO₄ -sulfato de amonio-.

2. Sistema para la captación y eliminación del CO₂ generado en los procesos industriales, según reivindicación primera, que se caracteriza porque la reacción química de la combinación del (NH₄)₂CO₃ -carbonato amónico- con el CaSO₄ -sulfato cálcico-, permite obtener CaCO₃ -carbonato cálcico-, el cual precipita, y (NH₄)₂SO₄ -sulfato amónico- quedando este en la disolución para la siguiente fase del proceso.

3. Sistema para la captación y eliminación del CO₂ generado en los procesos industriales, según reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque de los productos obtenidos, el CaCO₃ -carbonato cálcico- es evacuado del depósito de reacción (3) a través de tubería (5) y puede ser ya destinado a fines comerciales, el otro producto, es decir el (NH₄)₂SO₄ -sulfato de amonio-, es extraído del depósito de reacción (3) a través de tubería (6) y pasa a una siguiente fase de tratamiento para su cristalización por nebulización (7).

4. Sistema para la captación y eliminación del CO₂ generado en los procesos industriales, según reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por disponer de un proceso donde el (NH₄)₂SO₄ -sulfato de amonio- ya cristalizado, es transformado mediante la descomposición térmica (9) en H₂SO₄ -ácido sulfúrico- y dispuesto para fines comerciales tras su salida por tubería de evacuación (10).

5. Sistema para la captación y eliminación del CO₂ generado en los procesos industriales, según reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque los gases NH₃ producidos en el proceso de descomposición térmica (9) del (NH₄)₂SO₄ -sulfato de amonio- ya cristalizado, son utilizados nuevamente en el inicio del proceso donde son enviados a través de tubería (11).

6. Sistema para la captación y eliminación del CO₂ generado en los procesos industriales, según reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el sistema inventado, según el proceso descrito dentro del depósito de reacción (3), permite la eliminación de los gases contaminantes, pasando a ser materia inorgánica no contaminante, CO₂ -dióxido de carbono-, NO_x -óxido nítrico- y SO_x -óxido de azufre-, producidos en la combustión de todo tipo de energías, cualquiera que sea su origen, y que se generan en los procesos industriales, evitando así su vertido a la atmósfera.