Procedimiento para la eliminación del fluoruro de hidrógeno de un gas de proceso producido en la fabricación de aluminio a partir de alúmina,

comprendiendo este procedimiento las fases de mezclar el gas de proceso con unas partículas de alúmina dentro de una cámara de lavado (8, 10, 12) y de transportar el gas de proceso - que lleva arrastrada en el mismo por lo menos una parte de las partículas de alúmina - desde la cámara de lavado (8, 10, 12) hasta un dispositivo de filtración (24, 26, 28) en el cual es eliminada del gas de proceso por lo menos una parte de los productos de reacción, formados por la reacción entre las partículas de alúmina y el fluoruro de hidrógeno; procedimiento éste que está caracterizado porque la magnitud de la concentración de dióxido sulfuroso dentro del gas de proceso es medida en un punto situado corriente abajo del dispositivo de filtración (24, 26, 28) así como caracterizado porque la medida magnitud de la concentración del dióxido sulfuroso dentro del gas de proceso es empleada con la finalidad de evaluar la eficiencia en la eliminación del fluoruro de hidrógeno.

Procedimiento y dispositivo para verificar ycontrolar la eliminación del fluoruro de hidrógeno de un gas deproceso.

Campo de aplicación

La presente invención se refiere a unprocedimiento para la eliminación del fluoruro de hidrógeno de ungas de proceso que se produce en la fabricación de aluminio a partirde alúmina, comprendiendo el referido procedimiento las fases demezclar el gas de proceso con las partículas de alúmina dentro deuna cámara de lavado y del transporte del gas de proceso, conteniendo por lo menos una parte de las partículas de alúmina, desde la cámara de lavado hasta un dispositivo de filtración en elcual es eliminada del gas de proceso por lo menos una parte de losproductos de reacción, formados por la reacción entre las partículasde alúmina y el fluoruro de hidrógeno.

La presente invención se refiere, asimismo, a unsistema para la depuración de gas, el cual es operativo paraeliminar el fluoruro de hidrógeno de un gas de proceso que esgenerado durante la producción de aluminio a partir de alúmina.

Fundamentos de la invención

En la fabricación de aluminio es empleado confrecuencia un proceso de reducción electrolítica para producir elmetal de aluminio a partir de la alúmina (Al_{2}O_{3}) . Esteproceso de reducción electrolítica genera, sin embargo, un gas deproceso que contiene unos contaminantes gaseosos, sobre todo elfluoruro de hidrógeno, los cuales han de ser eliminados del gas deproceso, antes de que este gas de proceso pueda ser emitido al medioambiente.

La Patente Núm. 4.501.599 de los Estados Unidosdescribe un aparato para la eliminación de los contaminantesgaseosos, que comprenden el fluoruro de hidrógeno, así como de unaspartículas de polvo de un gas de proceso que es generado en laproducción de aluminio. Este gas de proceso es acumulado en el lugardel proceso de la reducción electrolítica luego para sertransportado a una multitud de cámaras de lavado. La alúmina (úóxido de aluminio Al_{2}O_{3}) en forma de partículas esaportada a cada una de las cámaras de lavado para ser mezclada conel gas de proceso al objeto de reaccionar con los contaminantesgaseosos, arrastrados dentro del gas de proceso. Un separador dealúmina y un colector de polvo se encuentran situados corrienteabajo de cada cámara de lavado con el fin de eliminar los productosde reacción, formados durante la reacción entre la alúmina y loscontaminantes gaseosos. El separador de alúmina y el colector depolvo recogen también cualquier exceso de alúmina y de partículas depolvo que están siendo arrastrados dentro del gas de proceso. Porconsiguiente, el gas de proceso que sale del separador de polvo, quepuede estar constituido por un filtro de tipo textil, contiene, arrastrada en el mismo, una muy pequeña concentración, tanto de loscontaminantes gaseosos como del polvo.

Un problema del aparato de la Patente Núm.4.501.599 de los Estados Unidos consiste en el hecho de que esdifícil poder asegurar que la emisión del fluoruro de hidrógeno noexceda de los límites de emisión, establecidos por las AutoridadesGubernamentales.

El documento de WHO 2004/056452 revela unprocedimiento para la eliminación de contaminantes gaseosos. Uncontrolador está conectado a un dispositivo medidor para laconcentración de contaminantes, y el mismo controla la aportación dereactivos, basado en la concentración de contaminantes dentro delgas depurado.

La Patente Internacional Núm. WO 96/15846 revelaun procedimiento para separar unas sustancias indeseables de unmedio gaseoso mediante la absorción en seco, empleando para ello elóxido de aluminio. Después de una tal separación, el óxido dealuminio es reciclado para un horno de electrólisis. La cantidad delas redoladas sustancias indeseables es controlada para poder serreducida al mínimo, de tal manera que tan sólo un mínimo de estassustancias pueda ser reciclado para el horno de electrólisis.

Resumen de la invención

Un objeto de la presente invención consiste enproporcionar un procedimiento, tanto para verificar como paracontrolar la eliminación del fluoruro de hidrógeno de un gas deproceso que está siendo generado durante la fabricación de aluminioa partir de alúmina, estando este procedimiento previsto para seroperativo con el fin de reducir el riesgo de que la emisión de laremanente concentración del fluoruro de hidrógeno pueda exceder delos límites establecidos para la emisión.

De acuerdo con la presente invención, esteobjeto es conseguido por medio de un procedimiento para laeliminación del fluoruro de hidrógeno de un gas de proceso, que esgenerado durante la producción de aluminio a partir de alúmina; eneste caso, el referido procedimiento comprende las fases de mezclarel gas de proceso con partículas de alúmina dentro de una cámara delavado así como de transportar el gas de proceso, que comprende porlo menos una parte de las partículas de alúmina, desde la cámara delavado hasta un dispositivo de filtración, en el cual es eliminadadel gas de proceso por lo menos una parte de los productos dereacción, formados por la reacción entre las partículas de alúmina yel fluoruro de hidrógeno que está siendo arrastrado dentro del gasde proceso, y este procedimiento está caracterizado por el hecho deque la concentración del dióxido sulfuroso ó anhídrido sulfúrico, que está siendo arrastrado dentro del gas de proceso, es medidacorriente abajo del dispositivo de filtración, y esta medidaconcentración del dióxido sulfuroso es empleada luego con lafinalidad de evaluar la eficiencia en la eliminación del fluoruro dehidrógeno.

Conforme a este procedimiento de la presenteinvención, la determinación de la concentración del dióxidosulfuroso, que sigue siendo arrastrado dentro del depurado gas deproceso, es aplicada con la finalidad de evaluar la eficiencia en laeliminación del fluoruro de hidrógeno. Una determinación directa dela eficiencia en la eliminación del fluoruro de hidrógeno sería máscostosa y menos exacta que la medición de la eficiencia en laeliminación del dióxido sulfuroso. La razón para ello consiste en elhecho de que para determinar la eficiencia en la eliminación delfluoruro de hidrógeno hace falta un analizador de gas que es máscomplicado y más costoso en comparación con el analizador de gas quees necesario para medir la eficiencia en la eliminación del dióxidosulfuroso, así como en el hecho de que la recogida de muestras delgas de proceso para el fluoruro de hidrógeno resulta ser máscomplicada que para el dióxido sulfuroso, teniendo en cuenta que elfluoruro de hidrógeno tiene la tendencia ser absorbido por lassuperficies interiores de un sistema para el muestreo del gas.Durante el funcionamiento normal, la concentración del dióxidosulfuroso, que sigue siendo arrastrado dentro del depurado gas deproceso, está con frecuencia del orden de 1.000 veces más alta quela concentración del fluoruro de hidrógeno, que también sigue siendoarrastrado dentro del depurado gas de proceso, por lo cual seobtiene una más elevada precisión en la medición al ser determinadala concentración del dióxido sulfuroso. Se ha descubierto, además, que al existir un problema con el equipo depurador de gas, esteproblema puede afectar, en primer lugar, la eficiencia en laeliminación del dióxido sulfuroso, y esto muchas veces con más deuna hora de antelación con respecto a cuando podría quedarsignificativamente afectada la eficiencia en la eliminación delfluoruro de hidrógeno. Por consiguiente, la eficiencia en laeliminación del dióxido sulfuroso es un buen indicador para lafutura eficiencia en la eliminación del fluoruro de hidrógeno, y laprimera puede así constituir una temprana advertencia, de tal modoque los problemas de este tipo en el proceso de la depuración delgas puedan ser atendidos antes de quedaría efectivamente afectada laeficiencia en la eliminación del fluoruro de hidrógeno.

Según una forma para la realización de lapresente invención es así que el mencionado dispositivo defiltración consiste en por lo menos dos unidades que se encuentrandispuestas de forma paralela entre sí en relación con la direcciónde flujo del gas de proceso. Una de las ventajas de esta forma derealización de la presente invención consiste en que las operacionesde mantenimiento y de reparación pueden ser efectuadas en una de lasunidades, mientras que por lo menos otra unidad permanece todavía enfuncionamiento.

Según esta referida forma de realización de lapresente invención, resulta que la concentración... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la eliminación delfluoruro de hidrógeno de un gas de proceso producido en lafabricación de aluminio a partir de alúmina, comprendiendo esteprocedimiento las fases de mezclar el gas de proceso con unaspartículas de alúmina dentro de una cámara de lavado (8, 10, 12) y de transportar el gas de proceso - que lleva arrastrada en el mismopor lo menos una parte de las partículas de alúmina - desde lacámara de lavado (8, 10, 12) hasta un dispositivo de filtración (24, 26, 28) en el cual es eliminada del gas de proceso por lo menos unaparte de los productos de reacción, formados por la reacción entrelas partículas de alúmina y el fluoruro de hidrógeno; procedimientoéste que está caracterizado porque la magnitud de laconcentración de dióxido sulfuroso dentro del gas de proceso esmedida en un punto situado corriente abajo del dispositivo defiltración (24, 26, 28) así como caracterizado porque lamedida magnitud de la concentración del dióxido sulfuroso dentro delgas de proceso es empleada con la finalidad de evaluar la eficienciaen la eliminación del fluoruro de hidrógeno.

2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado porque el mencionado dispositivo defiltración se compone de por lo menos dos unidades (24, 26, 28) queestán dispuestas de forma paralela entre sí y en relación con ladirección del flujo del gas de proceso.

3. Procedimiento conforme a la reivindicación 2) y caracterizado porque [a magnitud de la concentración deldióxido sulfuroso dentro del gas de proceso es medida de maneraseparada corriente abajo de por lo menos dos unidades de lasreferidas por lo menos dos unidades (24, 26, 28) .

4. Procedimiento conforme a una cualquiera delas reivindicaciones 1) hasta 3) y caracterizado porque lamagnitud de la concentración del dióxido sulfuroso dentro del gas deproceso, la cual es medida en un punto situado corriente abajo deldispositivo de filtración (24, 26, 28) , es medida por lo menos unavez cada 30 minutos.

5. Procedimiento conforme a una cualquiera delas reivindicaciones 1) hasta 4) y caracterizado porque lamedida magnitud de la concentración del dióxido sulfuroso dentro delgas de proceso es comparada con un valor de referencia RV para laconcentración del dióxido sulfuroso; este valor de referencia RV dela concentración del dióxido sulfuroso representa un indicador parala apropiada magnitud de la eliminación del fluoruro de hidrógenodel gas de proceso.

6. Sistema depurador de gas que es operativopara eliminar el fluoruro de hidrógeno de un gas de procesoproducido en la fabricación de aluminio a partir de alúmina, comprendiendo este sistema depurador de gas una cámara de lavado (8, 10, 12) que está prevista para ser operativa con el fin de mezclarel gas de proceso con unas partículas de alúmina, como asimismocomprende este sistema depurador un dispositivo de filtración (24, 26, 28) que se encuentra en un punto situado corriente abajo de lacámara de lavado (8, 10, 12) en relación con la dirección de flujodel gas de proceso y este dispositivo de filtración está previstopara ser operativo con el fin de eliminar del gas de proceso por lomenos una parte de los productos de reacción, formados por lareacción entre las partículas de alúmina y el fluoruro de hidrógenodentro del gas de proceso; sistema depurador de gas (1; 101) ésteque está caracterizado porque el mismo comprende, además, undispositivo medidor de dióxido sulfuroso (40, 42, 44, 50; 140) , queestá previsto para ser operativo con el fin de medir la magnitud dela concentración del dióxido sulfuroso la cual está presente dentrodel gas de proceso en un punto situado corriente abajo deldispositivo de filtración (24, 26, 28) , como asimismo comprende unaunidad de control (46; 146) que está prevista pera ser operativa conel fin de emplear la medida magnitud de la concentración del dióxidosulfuroso con la finalidad de evaluar la eficiencia en laeliminación del fluoruro de hidrógeno por medio del sistemadepurador de gas (1; 101) .

7. Sistema depurador de gas conforme a lareivindicación 6) y caracterizado porque el referidodispositivo de filtración se compone de por lo menos dos unidades (24, 26, 28) que están dispuestas de forma paralela entre sí y enrelación con la dirección de flujo del gas de proceso.

8. Sistema depurador de gas conforme a lareivindicación 7) y caracterizado porque el dispositivomedidor de dióxido sulfuroso (40, 42, 44, 50; 140) está previstopara ser operativo con el fin de medir la magnitud de laconcentración del dióxido sulfuroso, la cual está presente dentrodel gas de proceso, y esto de manera separada y corriente abajo decada una de por lo menos dos de las referidas por lo menos dosunidades (24, 26, 28) .

9. Sistema depurador de gas conforme a unacualquiera de las reivindicaciones 6) hasta 8) ycaracterizado porque el dispositivo medidor de dióxidosulfuroso (40, 42, 44, 50; 140) está previsto para ser operativo conel fin de medir la magnitud de la concentración del dióxidosulfuroso por lo menos una vez cada 30 minutos.

10. Sistema depurador de gas conforme a unacualquiera de las reivindicaciones 6) hasta 9) ycaracterizado porque la unidad de control (46; 146) estáprevista para ser operativa con el fin de comparar la medidamagnitud de la concentración del dióxido sulfuroso, la cual estápresente dentro del gas de proceso, con un valor de referencia RVpara la concentración del dióxido sulfuroso, representando estevalor de referencia RV de la concentración del dióxido sulfuroso unindicador para la apropiada magnitud de la eliminación del fluorurode hidrógeno del gas de proceso.