PROCEDIMIENTO Y SISTEMA PARA LA SEPARACIÓN DE CONTAMINANTES GASEOSOS DE UNOS GASES CALIENTES DE PROCESOS.

Procedimiento para la separación de ácido clorhídrico de los gases calientes de procesos (52) como son los gases de escape,

en el cual los gases de procesos (52) son aportados a un sistema depurador de gases (1 ; 100 ; . 5 200) que comprende un reactor de contacto (4) en el que los gases de procesos (52) son mezclados con un material de partículas absorbentes, de tal manera que este material de partículas absorbentes pueda entrar en reacción con el ácido clorhídrico ; como asimismo comprende este sistema depurador de gases un separador de polvo (6) dentro del cual es retenido el material de partículas absorbentes, y según este procedimiento salen del separador de polvo (6) unos gases de escape depurados (14) ; procedimiento éste que está caracterizado por: - La medición de la concentración del ácido clorhídrico dentro de los depurados gases de procesos (14) ; La medición de la humedad relativa que influye en las propiedades de manipulación del material de partículas absorbentes dentro del sistema depurador de gases (1 ; 100 ; 200) ; y - El control - en respuesta a la medida concentración del ácido clorhídrico dentro de los depurados gases de procesos (14) así como de la medida humedad relativa - de por lo menos un parámetro de operación, y esto de tal manera que la concentración del ácido clorhídrico dentro de los depurados gases de procesos (14) pueda ser ajustada con respecto a un valor de referencia para el ácido clorhídrico y que, al mismo tiempo, la mencionada humedad relativa pueda ser ajustada con respecto a un valor de referencia para la humedad relativa ; en este caso , el referido parámetro de operación cubre una temperatura que influye en la reacción entre el ácido clorhídrico y el mencionado material de partículas absorbentes

5 Campo de aplicació n

(0001) La presente invención se refiere a un procedimiento para la separación de contaminantes gaseosos — como , por ejemplo, el ácido clorhídrico y el dióxido sulfuroso — de unos gases calientes de procesos, procedimiento éste e n el que los gases de procesos son transportados hacia un sistema depurador de gases, que comprende un reactor d e

10 contacto en el cual los gases de procesos son mezclados con un material de partículas absorbentes, y esto de ta l manera que el referido material de las partículas absorbentes pueda entrar en reacción con el ácido clorhídrico , como asimismo comprende este sistema un separador de polvo en el que el material de las partículas absorbente s es retenido, y según este procedimiento resulta que del separador de polvo salen los gases depurados de lo s procesos .

15 (0002) La presente invención se refiere también a un sistema depurador de gases para separar los contaminantes gaseosos de los gases calientes de procesos .

Fundamentos de la invenció n

20 (0003) Para separar los contaminantes gaseosos — como, por ejemplo, el ácido clorhídrico y el dióxido sulfuroso — d e los gases calientes de procesos como, por ejemplo, los gases de escape de una planta de energía con combustió n de carbón o de fuel-oil o de una planta incineradora de desperdicios, es aplicado con frecuencia un procedimient o según el cual en los gases del proceso es introducido un material de partículas absorbentes con contenido en cal viva para entrar en reacción con los contaminantes gaseosos . Al reaccionar el material de partículas absorbente s con los contaminantes gaseosos, éstos últimos son convertidos — física o químicamente — en polvo que luego e s separado a través de un filtro . La Patente Internacional Núm . WO 96/16722, por ejemplo, revela un procedimient o según el cual un polvo con contenido en cal viva es mezclado con agua dentro de un mezclador para luego se r introducido en un reactor de contacto con el fin de entrar en reacción con los contaminantes gaseosos de un gas d e escape. A continuación, el polvo formado por esta reacción es separado dentro de un filtro y el mismo es puesto e n recirculación hacia el mezclador para ser mezclado con agua así como para ser introducido otra vez en el reactor d e contacto .

(0004) La eficiencia en la separación de los contaminantes gaseosos del gas de escape está siendo regulada po r medio del control de la adición de agua al mezclador . Sin embargo, al trabajar con un sistema depurador de gas d e acuerdo con los conocimientos de la Patente Internacional Núm. WO 96/16722, la máxima eficiencia de eliminació n con respecto al ácido clorhídrico (HCI) está limitada por el hecho de que el polvo, que circula dentro del sistema d e depuración de gases, se vuelve pegajoso si al mezclador es añadida una gran cantidad de agua .

40 (0005) La Patente Internacional Núm. WO 97/22403 revela un procedimiento para controlar un sistema d e depuración de gases de escape . Es medida la concentración del ácido clorhídrico HCI dentro de los gases de escape. Al incrementarse la concentración del HCI, también aumenta temporalmente la humedad relativa HR a través del incremento en la dosificación de agua para una torre de refrigeración .

45 Resumen de la invención

(0006) Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para controlar la separación d e contaminantes de los gases calientes de procesos dentro de un sistema depurador de gases, y este procedimient o ha de ser más eficiente — en relación con la eliminación del ácido clorhídrico — que los procedimientos revelado s

50 según los conocimientos del anterior estado de la técnica .

(0007) Este objeto es conseguido por medio de un procedimiento para la separación de los contaminantes gaseoso s

— como, por ejemplo, el ácido clorhídrico y el dióxido sulfuroso — de unos gases calientes de procesos como, po r ejemplo, de los gases de escape, y según este procedimiento es así que los gases de procesos son transportado s 55 hacia un sistema de depuración de gases que comprende un reactor de contacto en el cual los gases de proceso s son mezclados con un material de partículas absorbentes, y esto de tal modo que el material de partícula s absorbentes pueda entrar en reacción con el ácido clorhídrico, como asimismo comprende este sistema depurado r un separador de polvo en el cual es retenido el material de partículas absorbentes, y según este procedimient o resulta que los gases depurados del proceso salen del separador de polvo, quedando este procedimient o

60 caracterizado por:

- La medición de la concentración en ácido clorhídrico dentro de los gases depurados del proceso ;

- La medición de la humedad relativa que influye en las propiedades de manipulación del material de partícula s absorbentes dentro del sistema de depuración de gases ; así com o caracterizado por

65 -Un control — en respuesta a la medida concentración en ácido clorhídrico dentro de los gases depurados de l proceso así como en respuesta a la medida humedad relativa — de por lo menos un parámetro de operación, y est o de tal manera que la concentración en ácido clorhídrico dentro de los depurados gases del proceso pueda se r ajustada en relación con un valor de referencia para el ácido clorhídrico y que, al mismo tiempo, la mencionad a humedad relativa pueda ser ajustada con respecto a un valor de referencia para la humedad relativa y, en este caso , el referido parámetro de operación comprende una temperatura que influye en la reacción entre el mencionad o material de partículas absorbentes y el ácido clorhídrico . (0008) Una ventaja del procedimiento según la presente invención consiste en el hecho de que la concentración e n ácido clorhídrico dentro de los depurados gases del proceso puede ser controlada eficientemente en cuanto a unos niveles muy bajos, y esto sin acarrearse problemas en la manipulación del polvo, los cuales son originados por u n polvo pegajoso.

10 (0009) De acuerdo con una preferida forma para la realización del procedimiento de la presente invención es así qu e por lo menos un parámetro de operación comprende tanto la temperatura, que influye en la reacción entre el referid o material de partículas absorbentes y el ácido clorhídrico ; como asimismo comprende este parámetro la cantidad de l material de las partículas absorbentes que son transportadas hacia el reactor de contacto, y este procedimient o comprende, además, un paso para determinar si también ha de ser controlada — previo a llevar a efecto el referid o paso de control de por lo menos un parámetro de operación — la cantidad del mencionado material de partículas absorbentes que ha de ser transportado hacia el reactor de contacto . Una ventaja de esta forma de realizació n consiste en el hecho de que puede ser reducido el consumo en energía, en agua, en el material absorbente fresco , etc., por ser determinado el control de aquél parámetro de la operación el que, en una situación dada, proporcion e las mejores condiciones para el funcionamiento. Por consiguiente, puede ser determinado controlar uno de los do s mencionados parámetros de operación o bien los dos parámetros .

(0010) Según otra preferida forma para la realización de la presente invención resulta que la referida temperatura , que influye en la reacción entre el mencionado material de partículas absorbentes y el ácido clorhídrico, e s controlada dentro de por lo menos una fase de cómo mínimo dos fases, es decir, una primera y una segunda fase . Una ventaja de esta forma de realización consiste en el hecho de que el control de la temperatura puede ser llevad o a efecto con una mayor precisión . A través de un tal control de distintas maneras dentro de las referidas fase s primera y segunda también será posible alterar la forma en la cual la temperatura ha de ser controlada en función d e unos datos actuales como, por ejemplo ; de la humedad relativa dentro del sistema depurador de gases . (0011) Con una mayor preferencia, sin embargo, es así que el procedimiento de la presente invención comprende , además, el paso de determinar en cual de las referidas y por lo menos dos fases, la primera y la segunda fase, ha de ser controlada — previo a llevar a efecto el mencionado paso de control de por lo menos un parámetro d e operación — la referida temperatura que influye en la reacción entre el mencionado material... [Seguir leyendo]

REIVINDICACIONE S

1 a: Procedimiento para la separación de ácido clorhídrico de los gases calientes de procesos (52) como son lo s gases de escape, en el cual los gases de procesos (52) son aportados a un sistema depurador de gases (1 ; 100 ; . 200) que comprende un reactor de contacto (4) en el que los gases de procesos (52) son mezclados con un materia l de partículas absorbentes, de tal manera que este material de partículas absorbentes pueda entrar en reacción co n el ácido clorhídrico ; como asimismo comprende este sistema depurador de gases un separador de polvo (6) dentr o del cual es retenido el material de partículas absorbentes, y según este procedimiento salen del separador de polv o

(6) unos gases de escape depurados (14) ; procedimiento éste que está caracterizado por: 10 - La medición de la concentración del ácido clorhídrico dentro de los depurados gases de procesos (14) ;

La medición de la humedad relativa que influye en las propiedades de manipulación del material de partículas absorbentes dentro del sistema depurador de gases (1 ; 100 ; 200) ; y

- El control — en respuesta a la medida concentración del ácido clorhídrico dentro de los depurados gases d e procesos (14) así como de la medida humedad relativa — de por lo menos un parámetro de operación, y esto de ta l manera que la concentración del ácido clorhídrico dentro de los depurados gases de procesos (14) pueda se r ajustada con respecto a un valor de referencia para el ácido clorhídrico y que, al mismo tiempo, la mencionad a humedad relativa pueda ser ajustada con respecto a un valor de referencia para la humedad relativa ; en este caso , el referido parámetro de operación cubre una temperatura que influye en la reacción entre el ácido clorhídrico y . e l mencionado material de partículas absorbentes .

2 a. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) en el cual por lo menos un parámetro de operación cubre, a l a vez, la temperatura, que influye en la reacción entre el referido material de partículas absorbentes y el ácido clorhídrico, así como la cantidad del mencionado material de partículas absorbentes que es transportado al reacto r de contacto (4) ; procedimiento éste que comprende, además, la fase de determinar si — previo a la ejecución de l a referida fase de controlar por lo menos un parámetro de operación — también ha de ser controlada la cantidad de l mencionado material de partículas absorbentes que es transportado al reactor de contacto (4) .

3a: Procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1) y 2) en el cual la referida temperatura, qu e influye en la reacción entre el ácido clorhídrico y el mencionado material de partículas absorbentes, es regulad a 30 dentro de por lo menos una fase de por lo menos dos fases, una primera y una segunda fase .

4a: Procedimiento conforme a la reivindicación 3) el cual comprende, además, la fase de determinar dentro de qu e fase de ponlo menos dos fases . Una primera y una segunda fase, ha de ser controlada previo a la ejecución de l a referida fase de controlar por lo menos un parámetro de operación — la mencionada temperatura que influye en l a reacción entre el ácido clorhídrico y el referido material de partículas absorbentes .

5 a _-Procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 3) y 4) en el que por lo menos una fase de la s mencionadas por lo menos dos fases, una primera y una segunda . fase, ha de cubrir el control de una cantidad d e gas diluyente (54), que es añadida a los referidos gases calientes de procesos (52) antes de que estos gase s

40 calientes de procesos (52) entren en el reactor de contacto (4), teniendo el mencionado gas diluyente (54) un a temperatura que es más baja que la temperatura de los referidos gases calientes de procesos (52) .

6a: Procedimiento conforme a la reivindicación 5) en el que la mencionada primera fase comprende la . adición de l referido gas diluyente (54) a los mencionados gases calientes de procesos (52) y de tal manera que quede formad a 45 una mezcla de gas (2), mientras que la referida segunda fase comprende la regulación de la temperatura de l a mencionada mezcla de gas (2) a través de un enfriamiento evaporativo por medio de agua .

7a. Procedimiento conforme a la reivindicación 5) en el que la referida primera fase comprende la regulación de la temperatura de los mencionados gases de procesos (52) a través de un enfriamiento no-evaporativo por medio d e 50 agua con el fin de obtener unos enfriados gases de procesos (553), mientras que la referida segunda fase comprende la adición del mencionado gas diluyente (54) a los referidos gases enfriados de procesos (153) .

8 a: Procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 5) hasta 7) en el que el referido gas diluyente es el aire ambiental (54).

55

9a: Procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones anteriormente mencionada en el cual e l referido parámetro de operación se refiere a la cantidad del mencionado material de partículas absorbentes, la cua l es transportada hasta el reactor de contacto (4) ; la referida cantidad del mencionado material de partículas absorbe J es, la que es transportada hasta el reactor de contacto (4), está siendo controlada por si la misma s e

60 encuentra dentro de la gama de 150 hasta 5 .000 grs. por m3 de los gases de procesos (52), siendo las referencia s para el volumen de gas en m3 la temperatura, la presión así como la concentración de oxígeno actuales dentro de l separador de polvo (6) .

10a: Procedimiento conforme a la reivindicación 9) el cual comprende, además, el control de la referida temperatura , 65 que influye en la reacción entre el ácido clorhídrico y el mencionado material de partículas absorbentes, por medi o de un enfriamiento no-evaporativo .

11 a: Sistema de depuración de gases para la separación del ácido clorhídrico de unos gases calientes de proceso s (52) como, por ejemplo, los gases de escape, y este sistema depurador de gases (1 ; 100; 200) comprende un reactor de contacto (4), que es operativo para mezclar los gases calientes de procesos (52) con un material d e partículas absorbentes, de tal manera que este material de partículas absorbentes pueda entrar en reacción con e l ácido clorhídrico; como asimismo comprende este sistema depurador de gases un separador de polvo (6) que e s

5 operativo para retener el material de partículas absorbentes, y este separador de polvo (6) es también operativo par a descargar los depurados gases de procesos (14); sistema éste (1 ; 100 ; 200) que está caracterizado porque el mismo comprende, además:

- Un dispositivo de medición (42) para el ácido clorhídrico el cual es operativo para medir la concentración del ácido clorhídrico dentro de los depurados gases de procesos (14) ;

to - Un dispositivo de medición (44) para la humedad el cual es operativo para medir la humedad relativa que influyese n las propiedades de manipulación del material de partículas absorbentes dentro del sistema de depuración de gase s (1; 100; 200 )

Un sistema de control (40 ; 140; 240) que es operativo para controlar por lo menos un parámetro de operación qu e ha de ser controlado con el fin de regular la concentración del ácido clorhídrico dentro de los depurados gases d e

15 procesos (14) con respecto a un valor de referencia para el ácido clorhídrico, cubriendo el referido parámetro d e operación la temperatura que influye en la reacción entre el ácido clorhídrico y el mencionado material de partículas . absorbentes; así como con

- Por lo menos un dispositivo de control (46, 50; 146, 50; 146, 2.29) que es operativo para efectuar el control - segú n lo determinado por el sistema de control (40 ;.140; 240) y en respuesta a las mediciones efectuadas por el dispositivo 20 de medición (42) del ácido clorhídrico así como por el dispositivo de medición (44) de la humedad — de por lo meno s la referida temperatura que influye en la reacción entre el ácido clorhídrico y el mencionado material de partícula s absorbentes, y esto de tal modo que la concentración del ácido clorhídrico dentro de los depurados gases d e procesos (14) pueda ser ajustada con respecto al valor de referencia para el ácido clorhídrico y que, al mismo tiempo, la referida humedad relativa pueda ser ajustada con respecto a un correspondiente valor de referencia para

25 la humedad .

12a: Sistema de depuración de gases conforme a la reivindicación 11) en el que el referido dispositivo de control s e compone de un primer dispositivo de control (50 ; 145; 146) y de un segundo dispositivo de control (46; 50; 224) , estando este segundo dispositivo de control (46 ; 50; 224) ubicado corriente abajo — visto con respecto a la direcció n

30 de flujo de los gases calientes de procesos (52) — del mencionado primer dispositivo de control (50 ; 145;.146) del referido sistema de control (40 ; 140 ; 240) que es operativo para controlar el mencionado primer dispositivo de contro l así como el referido segundo dispositivo de control.

13a . Sistema de depuración de gases conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 11) y 12) en el cual e l 35 referido dispositivo de control comprende un amortiguador (50) de un conducto de gas diluyente (48) que e s operativo para mezclar un gas diluyente (54) con los gases calientes de procesos (52) — teniendo este gas diluyent e

(54) una temperatura más baja queda temperatura de los mencionados gases calientes de proceso (52) — con el fi n de controlar la . referida temperatura que influye en la reacción entre el mencionado material de partícula s absorbentes y el ácido clorhídrico .

40 14a: Sistema de depuración de gases conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 11) hasta 13)en el cual el referido dispositivo de control comprende un dispositivo (224) para controlar la cantidad del material de partícula s

absorbentes, la cual es transportada hasta el reactor de contacto (4) .

45 15a: Sistema de depuración de gases conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 11) hasta 14) en el cual e l mencionado dispositivo de control comprende una válvula de control (46, 146) para controlar la cantidad de agua empleada para el control de la temperatura que influye en la reacción entre el referido material de partícula s absorbentes y el ácido clorhídrico .