Dispositivo y método para depurar un gas efluente de una célula electrolítica de producción de aluminio.
Unidad de depuración de gas para depurar un gas efluente de al menos una célula electrolítica de producción dealuminio (20) que comprende al menos un reactor de contacto (4,
6) en el que el gas efluente se pone en contactocon alúmina, y un dispositivo de eliminación de polvos (10) en el que al menos una parte de la alúmina que haabsorbido contaminantes del gas efluente en el reactor de contacto (4, 6) se separa del gas efluente,
caracterizada la unidad de depuración de gas por que comprende además un depurador húmedo (12) en el que elgas efluente que proviene del dispositivo de eliminación de polvos (10) se pone en contacto con un líquido deabsorción que contiene agua para seguir eliminando contaminantes del gas efluente, estando el depurador húmedo(12) dispuesto en un punto situado verticalmente más alto que el del dispositivo de eliminación de polvos (10).
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11154939.
Solicitante: ALSTOM TECHNOLOGY LTD.
Nacionalidad solicitante: Suiza.
Dirección: BROWN BOVERI STRASSE 7 5400 BADEN SUIZA.
Inventor/es: WEDDE, GEIR, Bjarno,Odd Edgar.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D53/10 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). › con adsorbentes dispersados.
- B01D53/14 B01D 53/00 […] › por absorción.
- B01D53/50 B01D 53/00 […] › Oxidos de azufre (B01D 53/60 tiene prioridad).
- B01D53/68 B01D 53/00 […] › Halógenos o compuestos halogenados.
- C25C3/22 QUIMICA; METALURGIA. › C25 PROCESOS ELECTROLITICOS O ELECTROFORETICOS; SUS APARATOS. › C25C PROCESOS PARA LA PRODUCCION, RECUPERACION O AFINADO ELECTROLITICO DE METALES; SUS APARATOS (protección anódica o catódica C23F 13/00; crecimiento de monocristales C30B). › C25C 3/00 Producción electrolítica, recuperación o afinado de metales por electrólisis de baños fundidos (C25C 5/00 tiene prioridad). › Colectores de gases emitidos.
PDF original: ES-2442902_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Dispositivo y método para depurar un gas efluente de una célula electrolítica de producción de aluminio Campo de la invención La presente invención se refiere a una unidad de depuración de gas para depurar un gas efluente de al menos una célula electrolítica de producción de aluminio, comprendiendo la unidad de depuración de gas al menos un reactor de contacto en el que el gas efluente se pone en contacto con alúmina, y un dispositivo de eliminación de polvos en el que al menos una parte de la alúmina que ha adsorbido contaminantes procedentes del gas efluente en el reactor de contacto se separa del gas efluente.
La presente invención se refiere además a un método de depuración de un gas efluente de al menos una célula electrolítica de producción de aluminio.
Antecedentes Se puede producir aluminio mediante reacciones electrolíticas en células electrolíticas de producción de aluminio, a veces denominadas cubas de fusión electrolítica, usando el proceso Hall-Héroult. Un ejemplo de una cuba de fusión electrolítica se describe en el documento US 2009/0159434.
La reacción electrolítica que se produce en las cubas de fusión electrolítica produce gas efluente en forma de gas efluente caliente cargado de partículas, que se depura en una unidad de depuración de gas antes de ser descargado a la atmósfera. Un ejemplo de una unidad de depuración de gas para depurar el gas efluente generado en cubas de fusión electrolítica se describe en el documento US 5885539. La unidad de depuración de gas descrita en el documento US 5885539 comprende un primer reactor de contacto y un segundo reactor de contacto. El gas efluente procedente de las cubas de fusión electrolítica es primeramente enviado al primer reactor de contacto y, en el primer reactor de contacto, se pone en contacto con alúmina reciclada. El gas efluente parcialmente depurado es enviado después al segundo reactor de contacto y, en el segundo reactor de contacto, se pone en contacto con la alúmina nueva. La alúmina parcialmente usada se recicla entre el segundo reactor de contacto y el primer reactor de contacto. Un dispositivo de eliminación de polvos elimina la alúmina del gas efluente que se descarga después a la atmósfera.
El documento WO 98/28062 describe un proceso para depurar gases producidos en una planta de producción de aluminio. Los gases de venteo se depuran primero con respecto al material particulado y luego se envían a un depurador seco.
El documento US 3248177 describe un proceso para depurar humos procedentes de un proceso de electrólisis de aluminio. El sistema de depuración de gas comprende un precipitador electrostático para eliminar las partículas de polvo, y un depurador húmedo para eliminar fluoruros.
El documento US 2008/0050298 da a conocer un depurador seco para eliminar fluoruro de hidrógeno gaseoso procedente de gases de escape de fusión de alúmina. El método descrito implica el suministro al depurador seco de más alúmina en periodos más cálidos, y de menos alúmina en períodos más fríos.
El documento EP 2181753 describe un proceso de depuración en el que una concentración de dióxido de azufre se mide aguas abajo de un depurador seco para obtener una alerta temprana de cualquier problema de funcionamiento en el depurador seco.
El documento US 2006/0289290 describe un depurador seco para depurar gases de venteo de una célula de producción de aluminio. Antes de entrar en un reactor, los gases de venteo pueden ser enfriados por contacto con gotitas de un fluido de enfriamiento inyectado en un punto situado aguas arriba del reactor.
Resumen de la invención Es un objeto de la presente invención proporcionar una unidad de depuración de gas para eliminar gases contaminantes, procedentes de un gas efluente, de una célula electrolítica de producción de aluminio, que es más eficiente, en lo que se refiere a la eficiencia de la eliminación de contaminantes del gas efluente, que la del estado de la técnica.
El objeto indicado anteriormente se consigue mediante una unidad de depuración de gas para depurar un gas efluente de al menos una célula electrolítica de producción de aluminio, comprendiendo la unidad de depuración de gas al menos un reactor de contacto en el que el gas efluente se pone en contacto con alúmina, y un dispositivo de eliminación de polvos en el que al menos una parte de la alúmina que tiene contaminantes adsorbidos del gas
efluente en el reactor de contacto se separa del gas efluente. La unidad de depuración de gas comprende además un depurador húmedo en el que el gas efluente enviado desde el dispositivo de eliminación de polvos se pone en contacto con un líquido de absorción que contiene agua para seguir eliminando contaminantes procedentes del gas efluente, estando el depurador húmedo dispuesto en un nivel vertical situado más alto que el del dispositivo de eliminación de polvos.
Una ventaja de la unidad de depuración de gas descrita anteriormente es que se obtiene una eliminación muy eficiente de contaminantes, tales como dióxido de azufre, fluoruro de hidrógeno, y partículas de polvo, procedentes del gas efluente, tanto con respecto a la eficiencia de eliminación como tal, como con respecto a las inversiones y gastos de explotación de la unidad de depuración de gas. Se puede obtener una unidad de depuración de gas muy compacta con una canalización mínima requerida, y distancias mínimas de transporte de gas efluente. Las distancias de transporte de gas efluente relativamente cortas dan como resultado una caída de presión y un consumo de energía de la unidad de depuración de gas relativamente bajos.
De acuerdo con una realización, la parte de depurador húmedo de la mencionada unidad de depuración de gas está situada en un punto verticalmente más alto que el del dispositivo de eliminación de polvos y al lado del mismo. Una ventaja de esta realización es que se obtiene una unidad de depuración de gas muy compacta, sin dificultar las revisiones y el mantenimiento del dispositivo de eliminación de polvos.
De acuerdo con una realización de la unidad de depuración de gas objeto de la presente invención, un silo de alúmina está dispuesto al lado del dispositivo de eliminación de polvos con el depurador húmedo colocado sobre al menos una parte del silo de alúmina y ocultando al menos en parte el silo de alúmina cuando el depurador húmedo se ve desde arriba. Una ventaja de esta realización es que el silo está integrado de manera eficiente en la unidad de depuración de gas con el depurador húmedo situado por encima del silo de alúmina, lo que hace que raramente requiera servicios de mantenimiento.
De acuerdo con una realización, el dispositivo de eliminación de polvos comprende un colector de gas depurado dispuesto en la parte superior del mismo. El dispositivo depurador húmedo está conectado en relación de circulación de fluido al colector de gas depurado a través de un conducto de salida dispuesto en una pared lateral del colector de gas depurado. Una ventaja de esta realización es que una combinación de una buena facilidad de mantenimiento con respecto al dispositivo de eliminación de polvos y una disposición compacta con respecto a las distancias de transporte cortas para el gas efluente, se traduce en un bajo consumo de energía de la unidad de depuración de gas.
De acuerdo con una realización, un ventilador está conectado a un conducto de salida de un colector de gas depurado del dispositivo de eliminación de polvos para producir un flujo de gas efluente desde el colector de gas depurado al depurador húmedo. Una ventaja de esta realización es que el ventilador está integrado para el flujo del gas efluente desde el colector de gas depurado al depurador húmedo. Por lo tanto, no se requiere ningún espacio, o sólo un espacio limitado, para el ventilador, y se obtiene una disposición muy compacta.
De acuerdo con una realización, un ventilador radial que comprende una hélice que gira sobre un árbol horizontal recibe gas efluente que circula en una dirección horizontal procedente del colector de gas depurado y transporta el gas efluente hacia arriba en el depurador húmedo colocado encima. Una ventaja de esta realización es que el ventilador radial realiza la doble función de enviar el flujo de gas efluente procedente del colector de gas depurado del dispositivo de eliminación de polvos al depurador húmedo, y de desviar el flujo de gas efluente de un flujo horizontal a un flujo vertical ascendente.
De acuerdo con una realización, el dispositivo de eliminación de polvos y el depurador húmedo juntos forman una unidad compacta común, y están soportados en una estructura de soporte común. Una ventaja de esta realización es que... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Unidad de depuración de gas para depurar un gas efluente de al menos una célula electrolítica de producción de aluminio (20) que comprende al menos un reactor de contacto (4, 6) en el que el gas efluente se pone en contacto con alúmina, y un dispositivo de eliminación de polvos (10) en el que al menos una parte de la alúmina que ha absorbido contaminantes del gas efluente en el reactor de contacto (4, 6) se separa del gas efluente,
caracterizada la unidad de depuración de gas por que comprende además un depurador húmedo (12) en el que el gas efluente que proviene del dispositivo de eliminación de polvos (10) se pone en contacto con un líquido de absorción que contiene agua para seguir eliminando contaminantes del gas efluente, estando el depurador húmedo (12) dispuesto en un punto situado verticalmente más alto que el del dispositivo de eliminación de polvos (10) .
2. Unidad de depuración de gas de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el depurador húmedo (12) está dispuesto en un punto situado verticalmente más alto que el del dispositivo de eliminación de polvos (10) y al lado de este último.
3. Unidad de depuración de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que un silo de alúmina (8) está dispuesto al lado del dispositivo de eliminación de polvos (10) , estando el depurador húmedo (12) dispuesto por encima del silo de alúmina (8) y al menos ocultando parcialmente de la vista el silo de alúmina (8) cuando se mira desde la parte superior del depurador húmedo (12) .
4. Unidad de depuración de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el dispositivo de eliminación de polvos (10) comprende un colector de gas depurado (34) dispuesto en la parte superior del mismo, estando el depurador húmedo (12) conectado en relación de circulación de fluido al colector de gas depurado (34) a través de un conducto de salida (40) dispuesto en una pared lateral (38) del colector de gas depurado (34) .
5. Unidad de depuración de gas de acuerdo con la reivindicación 4, en la que un ventilador (42) está conectado al conducto de salida (40) para crear un flujo de gas efluente desde el colector de gas depurado (34) hasta el depurador húmedo (12) .
6. Unidad de depuración de gas de acuerdo con la reivindicación 5, en la que el ventilador es un ventilador radial
(42) que comprende una hélice (44) que gira sobre un árbol horizontal (46) , recibiendo el ventilador (42) gas efluente que circula en una dirección horizontal procedente del colector de gas depurado (34) y transportando el gas efluente hacia arriba en el depurador húmedo (12) .
7. Unidad de depuración de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el dispositivo de eliminación de polvos (10) y el depurador húmedo (12) forman juntos una unidad compacta común (96) soportada en una estructura de soporte común (94) .
8. Unidad de depuración de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que un alojamiento superior (14) de la unidad de depuración de gas aloja al menos una parte de un colector de gas depurado (34) del dispositivo de eliminación de polvos (10) , y al menos una parte del depurador húmedo (12) .
9. Unidad de depuración de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que una abertura (60) de entrada en el depurador húmedo, para recibir gas efluente procedente del dispositivo de eliminación de polvos (10) está dispuesta en la parte inferior (54) del depurador húmedo (12) .
10. Unidad de depuración de gas de acuerdo con la reivindicación 9, en la que un distribuidor de gas (62) está dispuesto en la parte inferior (54) del depurador húmedo (12) para distribuir gas efluente, que entra en el depurador húmedo (12) desde abajo, al interior de un alojamiento (52) del depurador húmedo (12) .
11. Unidad de depuración de gas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que una chimenea (16) de descarga de gas efluente depurado está dispuesta en la parte superior del depurador húmedo (12) .
12. Método de depuración de un gas efluente de al menos una célula electrolítica de producción de aluminio (20) que comprende:
poner en contacto gas efluente con alúmina que adsorbe al menos una parte del contenido de contaminantes del gas efluente;
separar al menos una parte de los contaminantes adsorbidos procedentes del gas efluente usando un dispositivo de eliminación de polvos (10) ; y
poner en contacto el gas efluente con un líquido de absorción que comprende agua en un depurador húmedo (12) dispuesto en un punto situado verticalmente más alto que el de dicho dispositivo de eliminación de polvos (10) para seguir eliminando contaminantes del gas efluente.
13. Método de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende además: hacer circular gas efluente, del que al
menos se ha separado una parte de los contaminantes adsorbidos mediante el dispositivo de eliminación de polvos (10) , en un colector de gas depurado (34) dispuesto en la parte superior del dispositivo de eliminación de polvos (10) , y seguir haciendo circular el gas efluente horizontalmente fuera del colector de gas depurado (34) antes de ser desviado para circular verticalmente hacia arriba para entrar en el depurador húmedo (12) .
14. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 y 13, en el que el flujo del gas efluente en depurador húmedo (12) comprende: hacer circular gas efluente verticalmente hacia arriba en un alojamiento (52) del depurador húmedo (12) a través de una parte inferior (54) del alojamiento (52) del depurador húmedo.
15. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que el gas efluente circula verticalmente hacia arriba en al menos uno de los pasos que consisten en: poner en contacto el gas efluente con alúmina, separar la alúmina del gas efluente, y poner en contacto el gas efluente con un líquido de absorción en el depurador húmedo
(12) .
Patentes similares o relacionadas:
Método y sistema para la separación y purificación de metano a partir de un biogás, del 15 de Julio de 2020, de Siegel, Stanley, M: Un método para la separación y purificación de metano de un biogás, que comprende los pasos de: recolectar una corriente de biogás sin procesar, incluyendo la corriente […]
Torre de absorción de desulfuración, método para configurarla y método de funcionamiento, del 8 de Julio de 2020, de Jiangnan Environmental Protection Group Inc: Una torre de absorción de desulfuración de un proceso de amoníaco, que comprende un cuerpo de torre, una cámara de torre qformada dentro […]
Aparato de secado por pulverización para el filtrado de aguas residuales de desulfuración y sistema de tratamiento de gases de escape, del 3 de Junio de 2020, de Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd: Un aparato de secado por pulverización (50A) del filtrado de la deshidratación a partir de aguas residuales de desulfuración que comprende: una entrada de gas […]
Procedimiento para la separación de gases nocivos ácidos de un gas de escape que presenta una baja temperatura del gas de escape, del 13 de Mayo de 2020, de Steinmüller Engineering GmbH: Procedimiento para la separación de gases nocivos ácidos a partir de un gas de escape que presenta una baja temperatura del gas de escape, en el cual el gas de escape se lleva […]
Método y sistema para mejorar la efectividad de una caldera, del 27 de Febrero de 2020, de ARVOS Ljungstrom LLC: Un método para mejorar la efectividad de un sistema generador de vapor incluye proporcionar un sistema generador de vapor que incluye un vaso generador de […]
Método y sistema para mejorar la efectividad de una caldera, del 27 de Enero de 2020, de ARVOS Ljungstrom LLC: Un método para mejorar la efectividad de un sistema generador de vapor incluye proporcionar aire a un precalentador de aire a un flujo de […]
Composición de sorbente y método de control de la emisión de sustancias contaminantes en un efluente gaseoso producido por un proceso de combustión, del 6 de Noviembre de 2019, de Unicalce S.p.A: Una composición de sorbente en forma de polvo, que comprende hidróxido de calcio (Ca(OH)2), hidróxido de magnesio (Mg(OH)2) y óxido de magnesio (MgO), teniendo […]
Método para retirar SOx de gas utilizando polietilenglicol, del 9 de Octubre de 2019, de Beijing Boyuan-Hengsheng High-Technology Co., Ltd: Un método para absorber SOx de un gas por medio de una solución de polietilenglicol, en donde la solución de polietilenglicol tiene un polietilenglicol […]