Eliminación del CO{sub,2} industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico.

El CO{sub,2} proveniente de la industrial previa filtración de materia inorgánica, y mediante tubería, lo hacemos pasar a un "depósito de reacción", donde habremos saturado el agua con acetato amónico.Quedara en la disolución el ion HCO{sub,3}-, el ion amonio y el ion acético y el ácido carbónico e introduciremos a continuación hidróxido sódico (NaOH) (4), en exceso, quereaccionará, tanto con el ion HCO{sub,3}-, como con el ion acético, provocando una serie de reacciones en cadena.Y de esa reacción, se producirá, acetato sódico, que desprenderá amoniaco (6), que lo haremos recircular contínuamante en el depósito de reacción, para formar ion amonio, que formara con el acetato sódico, acetato amónico, y quedando el hidróxido sódico en disolución, comenzando el proceso, con la introducción del CO{sub,2} y bicarbonato sódico (5) que lo recuperamos del depósito por decantación

Eliminación del CO₂ industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico.

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, siderurgias, 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, que por su alto grado de contaminación son de difícil implantación, pudiendo con este sistema ser ubicada en cualquier polígono industrial.

La presente invención, tal y como expresa el enunciado de esta memoria descriptiva, consiste en un nuevo proceso de Eliminación del CO₂, industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico 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 acetato amónico.

Quedara en la disolución el ion HCO₃-, el ion amonio y el ion acético. Una vez diluido los tres componentes reseñados, introduciremos dentro del depósito de reacción hidróxido sódico -NaOH-, en exceso, para que reaccione, tanto con el ion HCO₃-, como con el ion acético, para provocar una serie de reacciones químicas en cadena, las cuales desarrollaremos a continuación, y que nos llevan a la obtención de bicarbonato sódico, quedando en la disolución el acetato sódico, y desprendiéndose el amoniaco en forma de gas, que lo recogeremos para iniciar de nuevo la reacción. El bicarbonato sódico lo recuperamos del depósito por decantación, mientras que el acetato sódico se queda en la disolución. El amoniaco desprendido en la primera reacción, lo recircularemos continuamente en el depósito de reacción, para que la disolución en el agua, se forme el ion amonio. El ion amonio -NH₄⁺- al reaccionar con el acetato sódico, se forma acetato amónico, quedando el hidróxido sódico en disolución. Con ello, se inicia de nuevo la reacción principal al introducir el CO₂.

Descripción de la invención

La presente invención de "Eliminación del CO₂, industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico", que consiste, tal como hemos indicado anteriormente, en la introducción de forma continua en un depósito de reacción, de las emisiones de CO₂ y otros gases contaminantes generados por cualquier instalación industrial, previa su filtración por un filtro de materia inorgánica.

Dentro del depósito de reacción se recepcionan los gases CO₂ - dióxido de carbono -, a temperatura y presión para que reaccionen con el agua existente dentro del tanque, saturada de acetato amónico CH₃COONH₄(ac).

El CO₂ diluido en el agua, forma ácido carbónico, quedando todos los iones del ácido carbónico, acético y amonio, en la disolución.

A continuación añadiremos al depósito de reacción hidróxido sódico -NaOH-, en exceso, para que se produzcan las siguientes reacciones químicas:

CH₃COONH₄ + H₂CO₃ + 2 NaOH ----- CH₃COONa + NaHCO₃ + NH₃ + 2 H₂O

Finalizada esta fase del proceso en el depósito de reacción, el bicarbonato sódico -NaHCO₃- es recuperado por decantación.

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. El acetato sódico, se queda en la disolución y al reaccionar de nuevo con el amoniaco -NH₃- que hemos recirculado, reacciona produciéndose el acetato amónico y desprendiéndose el hidróxido sódico que queda en la disolución para reaccionar de nuevo con el ácido carbónico, cuando se introduce el CO₂.

Breve enunciado de la figura

En la Figura 1 se representa de forma gráfica el conjunto de elementos que conforman este nuevo sistema de "Eliminación del CO₂ industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico" y donde (1) representa la tubería, por donde conduciremos el CO₂, proveniente de cualquier instalación industrial, el cual y como paso previo, lo habremos pasado por un filtro de materia inorgánica.

Mediante esa conducción, introduciremos el CO₂ dentro de un depósito de reacción (2), a temperatura y presión para que reaccione con el agua, que previamente habremos saturado de acetato amónico (3).

Quedara en la disolución el ion HCO₃-, el ion amonio y el ion acético y el ácido carbónico.

Una vez diluido los tres componentes reseñados, introduciremos dentro del depósito de reacción hidróxido sódico -NaOH- (4), en exceso, que reaccionará, tanto con el ion HCO₃-, como con el ion acético, provocando una serie de reacciones en cadena. Y de esa reacción, se producirá, acetato sódico, que desprenderá amoniaco (6). Y bicarbonato sódico (5) que lo recuperamos del depósito por decantación.

El amoniaco (6) desprendido lo recircularemos continuamente en el deposito de reacción, para que la disolución en el agua, se forme el ion amonio. El ion amonio -NH₄⁺- al reaccionar con el acetato sódico, se forma acetato amónico, quedando el hidróxido sódico en disolución.

Con ello, se inicia de nuevo la reacción principal al introducir el CO₂.

Descripción de la forma de realizar la invención

El sistema de "Eliminación del CO₂, industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico", lo desarrollaremos de la siguiente manera, mediante una tubería (1) conduciremos el CO₂, proveniente de cualquier instalación industrial, el cual habremos filtrado de materia inorgánica, mediante un filtro, a un depósito de reacción (2), lleno de agua saturada de acetato amónico (3), y lo someteremos a temperatura y presión para que reaccione.

De esa reacción quedará en la disolución el ion HCO₃-, el ión amonio y el ion acético y el ácido carbónico.

Una vez diluido los tres componentes reseñados, introduciremos dentro del depósito de reacción hidróxido sódico -NaOH- (4), en exceso, para que reaccionando, tanto con el ion HCO₃-, como con el ion acético, provoque una serie de reacciones químicas en cadena.

Así, se producirá bicarbonato sódico (5) que lo recuperamos del depósito por decantación, mientras que el acetato sódico se queda en la disolución y se desprenderá amoniaco.

El amoniaco (6) desprendido lo volveremos a introducir en el deposito de reacción, y lo hacemos re circular continuamente, para que disuelto en el agua, se forme el ion amonio. El ion amonio -NH₄⁺- al reaccionar con el acetato sódico, se forma acetato amónico, quedando el hidróxido sódico -NaOH- en disolución. Con ello, se inicia de nuevo la reacción principal al introducir el CO₂.

1. El proceso de eliminación del CO₂ industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico, esencialmente se caracteriza por la disolución en agua del acetato amónico, previa a la introducción del CO₂ en el tanque de reacción, que diluido forma el ácido carbónico. La disolución que contiene iones HCO₃-, acético y amonio, le añadimos hidróxido sódico, para formar bicarbonato sódico, que precipita, desprendiéndose el amoniaco en forma de gas, que se recircula en el tanque de reacción. El acetato sódico queda en la disolución sin consumirse, reaccionando en el ion amonio, para volver a formarse el acetato de amonio e iniciar de nuevo el proceso.

2. El proceso de eliminación del CO₂ industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico, de acuerdo con la reivindicación primera, consiste en fijar el CO₂ procedente de las emisiones industriales, en bicarbonato sódico, mediante la adición de hidróxido sódico y utilizando el acetato amónico como elemento intermedio para favorecer la reacción principal.

3. El proceso de eliminación del CO₂ industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico, de acuerdo con las reivindicaciones primera y segunda, consiste en trasformar el hidróxido sódico en bicarbonato sódico, mediante la disolución del CO₂ en agua, para que en su reacción se fije el CO₂ en una materia inorgánica, evitando que sea liberado a la atmósfera y produzca el efecto invernadero.

4. El proceso de eliminación del CO₂ industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico, de acuerdo con las reivindicaciones primera, segunda y tercera, consiste en recircular el amoniaco en una disolución de acetato sódico y ácido carbónico, para que en su reacción se forme bicarbonato sódico y acetato amónico. El amoniaco no se consume en la reacción, dado que se recupera y en consecuencia no supone un coste ni económico ni energético en el proceso de eliminación del CO₂, al convertirlo en una materia inorgánica, como es el bicarbonato sódico.