Dispositivo para purificación térmica de gases de escape y procedimiento para la purificación térmica de gases de escape.

Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape, que comprende al menos una cámara de combustión(104) y al menos un regenerador (106),

a través del cual se alimenta un gas bruto a purificar a la cámara decombustión (104), caracterizado porque el dispositivo para la purificación de gases de escape (100) comprende almenos una cámara de evaporación (174), a la que se puede alimentar un gas portador desde la cámara decombustión (104) y en la que se puede evaporar un medio líquido alimentado a la cámara de evaporación (174),pudiendo mezclarse el medio líquido evaporado junto con el gas portador con el gas bruto antes de pasar por elregenerador (106).

Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape y procedimiento para la purificación térmica de gases de escape La presente invención se refiere a un dispositivo para la purificación térmica de gases de escape, que comprende al menos una cámara de combustión y al menos un regenerador, a través del cual se alimenta un gas bruto a purificar a la cámara de combustión.

Se conoce inyectar líquido combustible directamente en la cámara de combustión de un dispositivo para la purificación de gases de escape de este tipo. No obstante, la inyección directa de líquidos en la cámara de combustión solamente es adecuada para residuos de alto contenido calórico. Se conoce a partir del documento EP 1 063 470 A2 un dispositivo para la purificación de gases de escape del tipo indicado al principio.

La presente invención tiene el problema de crear un dispositivo para la purificación térmica de gases de escape del tipo mencionado al principio, que permite quemar también grandes cantidades de medios líquidos de bajo contenido calórico.

Este problema se soluciona en un dispositivo para la purificación térmica de gases de escape con las características del preámbulo de la reivindicación 1 de acuerdo con la invención porque el dispositivo para la purificación de gases de escape comprende al menos una cámara de evaporación, a la que se puede alimentar un gas portador desde la cámara de combustión y en la que se puede evaporar un medio líquido alimentado a la cámara de evaporación, pudiendo mezclarse el medio líquido evaporado junto con el gas portador con el gas bruto antes de pasar por el regenerador.

En el dispositivo para la purificación de gases de escape de acuerdo con la invención, la cámara de evaporación sustituye el tiempo de residencia que falta en instalaciones convencionales, y aplica la energía mixta necesaria para la evaporación de residuos de bajo contenido calórico y la energía para la modificación del estado del agregado.

A través de la utilización de la cámara de combustión se pueden oxidar residuos líquidos problemáticos, neutrales en energía, en una combinación de una cámara de evaporación y un reactor térmico.

En este caso, no es necesario de ninguna manera oxidar totalmente los componentes orgánicos del residuo líquido dentro de la cámara de evaporación.

En su lugar, las sustancias orgánicas reaccionadas, parcialmente reaccionadas o sólo evaporadas en la cámara de evaporación son incorporadas, después de abandonar la cámara de evaporación, a la mezcla de la corriente de gas bruto, con la que las contaminaciones llegan a la cámara de combustión del dispositivo de purificación de gases de escape y son llevadas allí a reacción completa.

En el caso normal, el residuo líquido se evapora, sin residuo líquido, de manera que el gas portador y el residuo están presentes a un nivel de temperatura más bajo que el gas portador antes de la mezcla con el residuo líquido.

La combinación de la cámara de evaporación con la cámara de combustión y el regenerador permite quemar en grandes cantidades también residuos líquidos de bajo contenido calórico y aguas residuales, que no se encienden por sí mismas en virtud de su composición de sustancia y cuyo contenido de energía como máximo contribuye a mantener el nivel de temperatura del gas portador durante la mezcla con el gas portador.

La temperatura de la mezcla de gas portador y medio líquido evaporado a la salida de la cámara de evaporación está, en función de las pérdidas de evaporación y en función del tipo de las sustancias orgánicas contenidas en el medio líquido, entre aproximadamente 150ºC y la temperatura del gas portador antes de la entrada en la cámara de evaporación.

A través del estrangulamiento o elevación parcial de la cantidad de gas portador se pueden variar las temperaturas de salida de la mezcla de gas portador y medio líquido evaporado a la salida de la cámara de evaporación.

De la misma manera, a través de la incorporación de gas bruto en la corriente de gas portador se puede corregir la temperatura del gas portador en caso necesario hacia abajo.

En una configuración preferida de la invención, está previsto que el gas bruto, que no ha entrado todavía en el regenerador, sea mezclado con el gas portador que viene de la cámara de combustión antes de entrar en la cámara de evaporación, para reducir la temperatura del gas portador antes de entrar en la cámara de evaporación, en caso necesario.

Para refrigerar la zona de salida de la cámara de evaporación, puede estar previsto que el gas bruto, que no ha entrado todavía en el regenerador, pueda ser alimentado a una zona de salida de la cámara de evaporación.

Para poder evaporar el medio líquido de una manera sencilla, es favorable que el dispositivo de purificación de gases de escape comprenda al menos una instalación de atomización para la atomización del medio líquido en la cámara de evaporación.

También se pueden procesar medios difícilmente inyectables, cuando el dispositivo para la purificación de gases de escape comprende una instalación para la alimentación de aire comprimido a la instalación de atomización.

Para poder aplicar la energía de evaporación necesaria a pesar de todo, en el caso de oscilaciones brutas y grandes del valor calorífico y falta de cantidad de gas portador o para poder iniciar una reacción previa con combustión parcial de las sustancias orgánicas en la cámara de evaporación, puede estar previsto que el dispositivo de purificación de gases de escape comprenda al menos un quemador adicional para la elevación de la temperatura en la cámara de evaporación.

En una configuración preferida de la invención, en una zona de salida de la cámara de evaporación está dispuesto al menos un filtro de polvo.

Además, puede estar previsto que la alimentación de medio líquido hacia la cámara de evaporación sea regulable en función del caudal de gas bruto a través de la instalación de purificación de gases de escape, para conseguir una oxidación completa de los componentes orgánicos del medio líquido en la cámara de combustión.

Además, puede estar previsto que la alimentación de medio líquido hacia la cámara de evaporación se pueda regular en función de la temperatura de la cámara de combustión.

Para mantener la temperatura de la mezcla de gas bruto, gas portador y medio líquido evaporado antes de la entrada en el regenerador en una temperatura deseada, por ejemplo por encima del punto de rocío, es favorable que la alimentación de la mezcla de gas portador y medio líquido evaporado desde la cámara de evaporación hacia el gas bruto se pueda regular en función de la temperatura de la mezcla de gas bruto, gas portador y medio líquido evaporado antes de entrar en el regenerador.

Para conseguir que las gotitas de un medio líquido atomizado, que caen a través de la cámara de evaporación, no entren en contacto con las paredes de la cámara, es ventajoso que la cámara de evaporación pueda ser atravesada por la mezcla de gas portador y medio líquido en dirección esencialmente vertical.

Además, es favorable que la dilatación de la cámara de evaporación a lo largo de la dirección, en la que puede ser atravesada por la corriente de la mezcla de gas portador y medio líquido, sea tan grande que el medio líquido alimentado se evapore esencialmente totalmente dentro de la cámara de evaporación.

En el medio líquido a evaporar en la cámara de evaporación se puede tratar de un líquido o de un aerosol.

La presente invención se refiere, además, a un procedimiento para la purificación térmica de gases de escape, en el que un gas bruto a purificar es alimentado a través de un regenerador de una cámara de combustión.

La presente invención tiene el otro cometido de crear un procedimiento de este tipo para la purificación térmica de gases de escape, que posibilita quemar también grandes cantidades de un medio líquido de bajo contenido calórico.

Este cometido se soluciona en un procedimiento con las características de la reivindicación 13 de acuerdo con la invención porque un gas portador es alimentado desde la cámara de combustión a la cámara de evaporación y en la cámara de evaporación se evapora, al menos parcialmente, un medio líquido alimentado a la cámara de evaporación, siendo mezclado el medio líquido evaporado junto con el gas portador con el gas bruto antes de pasar por el regenerador

Configuraciones especiales del procedimiento de acuerdo con la invención son objeto de las reivindicaciones 14 a 24, cuyas ventajas ya han sido explicadas anteriormente... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape, que comprende al menos una cámara de combustión (104) y al menos un regenerador (106) , a través del cual se alimenta un gas bruto a purificar a la cámara de combustión (104) , caracterizado porque el dispositivo para la purificación de gases de escape (100) comprende al menos una cámara de evaporación (174) , a la que se puede alimentar un gas portador desde la cámara de combustión (104) y en la que se puede evaporar un medio líquido alimentado a la cámara de evaporación (174) , pudiendo mezclarse el medio líquido evaporado junto con el gas portador con el gas bruto antes de pasar por el regenerador (106) .

2. Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el gas bruto, que no ha entrado todavía en el regenerador (106) , se puede mezclar con el gas portador que viene de la cámara de combustión (104) antes de entrar en la cámara de evaporación (174) .

3. Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el gas bruto, que no ha entrado todavía en el regenerador (106) , se puede conducir a una zona de salida (230) de la cámara de evaporación (174) .

4. Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el dispositivo para la purificación de gases de escape (100) comprende al menos una instalación de atomización (182) para la atomización del medio líquido en la cámara de evaporación (174) .

5. Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la instalación para la purificación de gases de escape (100) comprende una instalación (196) para la alimentación de aire comprimido a la instalación de atomización (182) .

6. Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el dispositivo para la purificación de gases de escape (100) comprende al menos un quemador adicional (206) para la elevación de la temperatura en la cámara de evaporación (174) .

7. Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado parqueen una zona de salida (230) de la cámara de evaporación (174) está dispuesto al menos un filtro de polvo (216) .

8. Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la alimentación de medio líquido a la cámara de evaporación (174) se puede regular en función del caudal de gas bruto a través del dispositivo para la purificación de gases de escape (100) .

9. Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la alimentación de medio líquido a la cámara de evaporación (174) se puede regular en función de la temperatura de la cámara de combustión (104) .

10. Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la alimentación de la mezcla de gas portador y medio líquido evaporado que viene desde la cámara de evaporación (174) hacia el gas bruto se puede regular en función de la temperatura de la mezcla de gas bruto, gas portador y medio líquido evaporado antes de entrar en el regenerador (106) .

11. Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la cámara de evaporación (174) puede ser atravesada por la corriente de la mezcla de gas portador y medio líquido esencialmente en dirección vertical.

12. Dispositivo para la purificación térmica de gases de escape de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la dilatación de la cámara de evaporación (174) a lo largo de la dirección (176) , en la que puede ser atravesada por la corriente de la mezcla de gas portador y medio líquido, es tan grande que el medio líquido alimentado se evapora esencialmente totalmente dentro de la cámara de evaporación (174) .

13. Procedimiento para la purificación térmica de gases de escape, en el que un gas bruto a purificar es alimentado a través de un regenerador (106) a una cámara de combustión (104) , caracterizado porque un gas portador es alimentado desde la cámara de combustión (104) a la cámara de evaporación (174) y en la cámara de evaporación (174) se evapora, al menos parcialmente, un medio líquido alimentado a la cámara de evaporación (174) , siendo mezclado el medio líquido evaporado junto con el gas portador con el gas bruto antes de pasar por el regenerador (106) .

14. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque el gas bruto, que no ha entrado todavía en el regenerador (106) , es mezclado con el gas portador que viene de la cámara de combustión (104) antes de entrar en la cámara de evaporación (174) .

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 ó 14, caracterizado porque el gas bruto, que no ha entrado todavía en el regenerador (106) , es alimentado a una zona de salida (230) de la cámara de evaporación (174) .

16. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque el medio líquido es atomizado en la cámara de evaporación (174) .

17. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque el medio líquido es atomizado por medio de aire comprimido.

18. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado porque la temperatura en la cámara de evaporación (174) se eleva al menos temporalmente por medio de un quemador adicional (206) .

19. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 18, caracterizado porque la mezcla de gas portador y medio líquido evaporado se filtra por medio de un filtro de polvo (216) .

20. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 19, caracterizado porque la alimentación de medio líquido hacia la cámara de evaporación (174) se regula en función del caudal de gas bruto a través de la cámara de combustión (104) .

21. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 20, caracterizado porque la alimentación de medio líquido hacia la cámara de evaporación (174) se regula en función de la temperatura de la cámara de combustión.

22. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 21, caracterizado porque la alimentación de la mezcla de gas portador y medio líquido hacia el gas bruto se regula en función de la temperatura de la mezcla de gas bruto, gas portador y medio líquido evaporado antes de la entrada en el regenerador (106) .

23. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 22, caracterizado porque la cámara de evaporación (174) es atravesada por la corriente de la mezcla de gas portador y medio líquido esencialmente en dirección vertical.

24. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 23, caracterizado porque se utiliza una cámara de evaporación (174) , cuya dilatación a lo largo de la dirección (176) , en la que la cámara de evaporación (174) es a travesada por la corriente de mezcla de gas portador y medio líquido, es tan grande que el medio líquido alimentado se evapora esencialmente totalmente dentro de la cámara de evaporación (174) .