DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO PARA EL PROCESAMIENTO DE GAS DE ESCAPE DE COMBUSTIÓN.
Dispositivo de procesamiento de gas de escape de combustión que comprende:
un colector de polvo (6) que recoge polvo en gas de combustión expulsado de un horno de cemento (4); un dispositivo de adición de oxidante (10) que contiene un oxidante que incluye soda de ácido hipocloroso y/o ozono que se añade al gas de escape de combustión que pasa a través del colector de polvo (6) para oxidar el mercurio contenido en el gas de escape de combustión; un colector de polvo húmedo (7) que recoge componentes solubles en agua y polvo en el gas de escape de combustión que pasa a través de los colectores de polvo (6); un recalentador (11) que calienta el gas de escape de combustión descargado del colector de polvo húmedo (7); una torre catalizadora (12) que descompone y elimina NOx y dioxinas en el gas de escape de combustión que pasa a través del recalentador (11); y un dispositivo de recuperación de calor (13) para calentar el gas suministrado al recalentador (11) con el gas de escape de combustión descargado de la torre catalizadora (12)
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2004/009097.
Solicitante: TAIHEIYO CEMENT CORPORATION.
Nacionalidad solicitante: Japón.
Dirección: SEIROKA TOWER, 8-1, AKASHI-CHO, CHUO-KU TOKYO 104-8518 JAPON.
Inventor/es: SAITO,Shinichiro.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 28 de Junio de 2004.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D53/64 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 53/00 Separación de gases o de vapores; Recuperación de vapores de disolventes volátiles en los gases; Depuración química o biólogica de gases residuales, p. ej. gases de escape de los motores de combustión, humos, vapores, gases de combustión o aerosoles (recuperación de disolventes volátiles por condensación B01D 5/00; sublimación B01D 7/00; colectores refrigerados, deflectores refrigerados B01D 8/00; separación de gases difícilmente condensables o del aire por licuefacción F25J 3/00). › Metales pesados o sus compuestos, p. ej. mercurio.
- B01D53/86F
- B01D53/86F2
- B01D53/86L2
Clasificación PCT:
- B01D47/06 B01D […] › B01D 47/00 Separación de partículas dispersas en el aire, gases o vapores utilizando un líquido como agente de separación (B01D 45/10 tiene prioridad; columnas de fraccionamiento o sus elementos B01D 3/16). › Limpieza por pulverización.
- B01D53/56 B01D 53/00 […] › Oxidos de nitrógeno (B01D 53/60 tiene prioridad).
Clasificación antigua:
Países PCT: Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Liechtensein.
PDF original: ES-2357647_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para el procesamiento de gas de 5 escape de combustión, y más particularmente a un dispositivo y a un procedimiento para el procesamiento de gas de escape de combustión para eliminar sustancias nocivas tales como polvo, NOx y dioxinas en el gas de escape de combustión de hornos de combustión incluyendo hornos de cemento.
Técnica anterior 10
En los gases de escape de combustión de los incineradores de basura urbana, además de SOx, NOx, y similares, está contenida una pequeña cantidad de dioxinas virulentamente venenosas, y se han propuesto una variedad de tecnologías para eliminar las dioxinas.
15
Por ejemplo, en el primer documento de patente, se divulga una tecnología para eliminar polvo, SOx, NOx, dioxinas y similares contenidos en gases emitidos por los incineradores. En esta tecnología, después de alimentar el gas de los incineradores al primer intercambiador de calor para recuperar el calor, el polvo se recoge a través de un ciclón y un precipitador eléctrico, SOx y NOx se eliminan a través de un descontaminador, los gases de escape se calientan mediante el segundo intercambiador de calor hasta 100°C a 200°C, los componentes dañinos adicionales 20 son adsorbidos mediante polvo del carbón activado añadido, y una bolsa de filtro recoge el polvo de carbón activado filtrado.
Además, el segundo documento de patente describe un dispositivo de procesamiento de gas de escape que utiliza un adsorbente como el carbón activado para eliminar sustancias nocivas tales como polvo, dioxinas y 25 compuestos orgánicos de halogenación incluyendo PCB. El dispositivo comprende: un precipitador eléctrico para eliminar el polvo tal como cenizas mezcladas en los gases de escape a partir de una fuente de gases de escape para utilizar eficazmente el adsorbente, incluso cuando la concentración del polvo en los gases de escape es alta; un dispositivo de adición de adsorbente para la adición de adsorbente tal como carbón activado al gas de escape del cual se elimina polvo a través del precipitador eléctrico, y una bolsa de filtro, a través del cual pasan los gases de 30 escape con el adsorbente, para filtrar el adsorbente en los gases de escape.
Además de los procedimientos de adsorción anteriores con carbón activado o similar, el tercer y cuarto documentos de patente divulgan dispositivos de procesamiento de gas de escape que impregnan agua con ozono, y pulverizan el agua que contiene ozono en estado granular, a través de boquillas dispuestas en un tubo de 35 enfriamiento, al gas de escape que fluye en el tubo de refrigeración.
Además, el quinto documento de patente propone un procedimiento de procesamiento de gas de escape para eliminar NOx y dioxinas en los gases de escape generados por incineradores de basura urbana o similares. El procedimiento comprende las etapas de: enfriar los gases de escape, introducir de los gases de escape enfriados a 40 una bolsa de filtro para recoger el polvo incluyendo las dioxinas en estado sólido, calentar nuevamente el gas, y poner en contacto los gases de escape con un agente reductor para la desnitrificación incluyendo el amoníaco a un catalizador en forma de nido de abeja para simultáneamente descomponer y eliminar el óxido de nitrógeno y compuestos de cloro tóxicos tales como las dioxinas.
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Mientras tanto, tal como se ilustra en la figura 3, una instalación de quemado de cemento 21 cuenta con un precalentador 22, un calcinador 23, un horno de cemento 24, un enfriador de escoria 25 y así sucesivamente, y el materia prima de cemento R, que se alimenta al precalentador 22 desde el sistema de suministro de materia prima, se precalienta en el precalentador 22, se calcina en el calcinador 23, se quema en el horno de cemento 24, y la escoria producida se enfría en el enfriador de escoria 25. Aquí, los gases de escape de combustión del horno de 50 cemento 24 fueron procesados a través de desulfurización en el precalentador 22 y recolección del polvo utilizando un precipitador eléctrico 26 dado que la piedra caliza como materia prima principal tiene una propiedad de adsorber SOx, y el gas de combustión de escape procesado fue descargado en el atmósfera a través de un ventilador 27 y una chimenea 28.
55
El documento EP-A-0 787 521 describe un procedimiento para el procesamiento de un gas de escape de combustión que comprende las etapas de:
en el colector de polvo seco, recoger el polvo en los gases de escape de combustión;
en el colector de polvo húmedo, recoger los componentes solubles en agua y polvo en los gases de escape de combustión a través de proceso húmedo; y 60
en el recalentador de escape de gas, calentar los gases de escape de combustión después de dicha recolección de polvo húmedo; y
en la unidad DENOX, descomponer y eliminar el NOx y dioxinas en los gases de escape de combustión después de dicho calentamiento mediante el uso de catalizador.
El documento EP-A-0 559 071 se refiere a los elementos catalizadores que contienen metales y/u óxidos y que tiene agujeros pasantes en forma de canal y un proceso para la descomposición oxidativa de compuestos 5 orgánicos cíclicos, en particular, dioxinas, a partir de gases de escape de las plantas de combustión utilizando los elementos catalizadores. Estos elementos catalizadores se utilizan en un dispositivo de tratamiento de gases de escape, incluidos los colectores de polvo, y un dispositivo de recalentamiento.
Ambos documentos no revelan el uso de la adición de un dispositivo de adición de oxidante presente entre un 10 colector de polvo seco y un colector de polvo húmedo para oxidar el mercurio contenido en los gases de escape de combustión.
El documento EP-A-0 860 197 describe un procedimiento para el tratamiento de los gases de escape en donde se añade un agente de cloración de mercurio, como HCl o similares. Se describe como esencial que el 15 mercurio está presente en forma de HgCl o HgCl2 dado que el mercurio puede ser eliminado por completo en este estado a través del contacto gas-líquido en la unidad de desulfuración húmeda. El mercurio contenido como mercurio metal no se puede eliminar y, por tanto, tiene que ser clorado. Sin embargo, la cloración podría tener efectos nocivos en el dispositivo de tratamiento de gases de escape de combustión.
20
Documento de patente 1: boletín de publicación de patente japonesa 2001-272023
Documento de patente 2: boletín de publicación de patente japonesa 2003-117343
Documento de patente 3: boletín de publicación de patente japonesa 2000-185217
Documento de patente 4: boletín de publicación de patente japonesa 2003-24746 25
Documento de patente 5: boletín de publicación de patente japonesa Heisei 7-75720
Descripción de la invención
Problemas a resolver por la invención 30
Tal como se describe anteriormente, para los incineradores de basura urbana, etc., se proponen variedad de tecnologías para eliminar sustancias nocivas, como las dioxinas. Pero, utilizando adsorbentes como el carbón activado, el carbón activado con dioxinas adsorbidas se elimina como un residuo, lo que provoca el problema de que el carbón activado utilizado debe ser eliminado. Además, en dichas incineradoras para la basura urbana o similar, el 35 agente de desnitrificación se utiliza para reducir el NOx, pero, cuando la cantidad del agente de desnitrificación es grande, el coste de funcionamiento de los incineradores se dispara.
En los últimos años, en respuesta a una solicitud de utilizar recursos del reciclaje, a la instalación de quemado de cemento 21 que se muestra en la figura 3, se proporciona una variedad de recursos que utilizan el 40 reciclaje a un sistema de materia prima, a partir de ahora, si la cantidad recursos de reciclaje suministrada ha ido en aumento, esto afecta que la cantidad de sustancias perjudiciales descargadas en la misma forma que los incineradores de basura urbana o similares, y el coste de funcionamiento de la instalación de quemado de cemento 21 han ido en aumento. Especialmente,... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Dispositivo de procesamiento de gas de escape de combustión que comprende:
un colector de polvo (6) que recoge polvo en gas de combustión expulsado de un horno de cemento (4);
un dispositivo de adición de oxidante (10) que contiene un oxidante que incluye soda de ácido 5 hipocloroso y/o ozono que se añade al gas de escape de combustión que pasa a través del colector de polvo (6) para oxidar el mercurio contenido en el gas de escape de combustión;
un colector de polvo húmedo (7) que recoge componentes solubles en agua y polvo en el gas de escape de combustión que pasa a través de los colectores de polvo (6);
un recalentador (11) que calienta el gas de escape de combustión descargado del colector de polvo 10 húmedo (7);
una torre catalizadora (12) que descompone y elimina NOx y dioxinas en el gas de escape de combustión que pasa a través del recalentador (11); y
un dispositivo de recuperación de calor (13) para calentar el gas suministrado al recalentador (11) con el gas de escape de combustión descargado de la torre catalizadora (12). 15
2. Dispositivo de procesamiento de gas de escape de combustión según la reivindicación 1, que también comprende un separador sólido/líquido (16) que separa el lodo descargado del colector de polvo húmedo (7) en fases sólida y líquida, y una torre de adsorción de mercurio (17) que adsorbe mercurio en el líquido separado en el separador sólido/líquido (16). 20
3. Dispositivo de procesamiento de gas de escape de combustión según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho colector de polvo húmedo (7) es un depurador de mezcla.
4. Procedimiento para el procesamiento de un gas de escape de combustión que comprende las etapas de: 25
recoger polvo en el gas de combustión emitido desde un horno de cemento;
añadir un oxidante que incluye soda de ácido hipocloroso y/u ozono a gases de escape de combustión después de la recolección de polvo para oxidar el mercurio contenido en el gas de escape de combustión;
recoger los componentes solubles en agua y polvo en el gas de escape de combustión a través de un proceso húmedo; 30
calentar el gas de escape de combustión después de dicha recogida de polvo húmedo; y
descomponer y eliminar NOx y dioxinas en el gas de escape de combustión después de dicho calentamiento mediante el uso de catalizador.
5. Procedimiento de procesamiento de gas de escape de combustión según la reivindicación 4, que también 35 comprende la etapa de separar sólido/líquido del lodo generado mediante la recogida de polvo húmedo, y la adsorción de mercurio en el líquido separado en la separación de sólido/líquido.
6. Procedimiento de procesamiento de gas de escape de combustión según la reivindicación 4 ó 5, en el que el tiempo de estancia de dicho gas de escape en el colector de polvo húmedo es mayor o igual a 1 segundo, y menor o 40 igual a 10 segundos.
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