Dispositivo de tratamiento de un efluente gaseoso cargado de compuestos odorantes con la ayuda de una malla tridimensional.

Procedimiento de tratamiento de un efluente gaseoso cargado de compuestos odorantes que incluye una etapade tránsito de dicho efluente con una velocidad comprendida entre 10 m/s y 20 m/s en un reactor (1) en presencia deuna solución de lavado,

siendo dicho efluente y dicha solución de lavado inyectados en co-corriente en dichoreactor, caracterizado porque dicha etapa de tránsito se realiza haciendo pasar dicho efluente a través de una mallatridimensional (14) integrada a dicho reactor (1), estando dicha malla tridimensional con miras a favorecer lassuperficies de intercambio interfaciales entre dicho efluente y dicha solución de lavado, incluyendo dicha malla unapluralidad de filamentos montados esencialmente fijos en dicho reactor, y que presentan una sección que se inscribeen un círculo cuyo diámetro está comprendido entre 0,5 mm y 4 mm y que presenta mallas cuyos lados presentanuna longitud comprendida entre 1 cm y 10 cm, estando la relación entre el caudal másico líquido y el caudal másicogas en el seno de dicho reactor comprendida entre 0,5 y 15.

Dispositivo de tratamiento de un efluente gaseoso cargado de compuestos odorantes con la ayuda de una malla tridimensional

El ámbito de la invención es el de la desodorización de efluentes gaseosos. Más concretamente, la invención se refiere a una técnica de desodorización de un efluente gaseoso con la ayuda de un reactor en el cual transita el efluente en presencia de una solución de lavado.

Actualmente, la eliminación de los compuestos odorantes del aire se hace clásicamente por lavado químico a base de ácidos, de bases y/o de oxidantes, en columnas verticales u horizontales equipadas o no de un material de relleno.

Si el procedimiento de tratamiento supo, hasta ahora, conseguir buenos resultados en términos de eficacia, no parece más que un problema de coste de funcionamiento, y sobre todo una preocupación vinculada a la influencia del suelo que nadie consiguió resolver actualmente.

En efecto, el tiempo de contacto necesario para un tratamiento eficaz con este tipo de instalación (superior a la segunda, siendo dada la superficie de intercambio gas-líquido generada) condujo a construir obras de tamaño importante, a saber vueltas de varios metros de altura, que implica costes en materiales y en ingeniería civil elevados.

Otra solución se estudió utilizando mezcladores estáticos por ejemplo para la eliminación de hidrógeno sulfurado (Péculier, 1996) y dio lugar a la realización de unidades de tratamiento de los gases odorante) .

Los mezcladores estáticos se utilizan clásicamente para mejorar las mezclas líquido/liquido o la dispersión de gas en líquidos (fase líquida preponderante) . Se utiliza por ejemplo en la industria química (dilución de solventes, emulsión de líquidos inmiscibles…) , la industria del petróleo (mezcla de gasolinas de índices diferentes, mezcla de aditivo y de fuel…) , la industria papelera (blanqueo) , la industria alimentaria (adición de colorantes, de emulgentes) o el tratamiento de las aguas (mezcla rápida de aditivo de floculación) .

En el marco de una utilización gas/líquido, la fase líquida, la mayoría de las veces es la fase mayoritaria con respecto a la fase gas que es la fase minoritaria (i.e. oxigenación de las aguas por inyección de aire) .

Las principales ventajas de los mezcladores estáticos son los siguientes:

! poco mantenimiento a causa de la ausencia de piezas mecánicas en movimiento;

! estorbo bajo;

! buena uniformización ya que buen macro y micro-mezcla (generalmente no hay zona muerta) ;

! elevada gama de volúmenes de trabajo;

! gama de viscosidad de los fluidos amplia;

! intercambio de materia y de calor intensos;

! explotación fácil.

No obstante, el inconveniente principal de estos contactores difásicos reside en la alta pérdida de carga que generan (pudiendo ser 100 veces más importante que la observada en las columnas de relleno) . Esta pérdida de carga implica el empleo de potencias de ventilación más elevadas, lo que conduce a costes de funcionamiento importantes, y vuelve estos contactores incompatibles en numerosas aplicaciones industriales de tratamiento de los gases.

Se conoce, en particular, un mezclador estático que comprende elementos helicoidales con tres palas. Dentados radiales sobre las caras del cubo de cada elemento permiten el ajuste de la posición que conviene mejor al régimen de flujo laminar, turbulento o intermedio. El montaje de siete elementos forma una hélice que provoca una rotación de 180° del fluido.

Se conoce también un mezclador estático que comprende elementos helicoidales colocados en secuencia a 90° cada uno dividiendo el flujo de repetición con el fin de obtener una mezcla homogénea después de algunos elementos Según otro tipo de mezcla estático, elementos helicoidales dividen el fluido en una serie de rotaciones a 180° sucesivas y alternantes.

Según, también, otro tipo de mezcla estático, placas gofradas superpuestas en capas forman canales abiertos que

se cruzan, siendo el elemento siguiente dispuesto a 90° del precedente. Este relleno interno incluye láminas inclinadas y divide el flujo en una multitud de pequeñas redes, las recombina y los divide de nuevo, creando así la mezcla del fluido.

Se conoce la solicitud de patente internacional nº WO-A1-01/87448 que describe una columna de intercambio de materia o de energía entre dos fluidos, y en la cual un gas circula a contracorriente de una solución de lavado. Esta columna aloja una malla tridimensional constituida de hilos o de fibras que permiten guiar los fluidos de manera lineal. Se conoce también la solicitud de patente europea nº 1050352 que se refiere a un método para fabricar un relleno hecho de una estructura reticular tridimensional que constituye una estructura interna de un dispositivo destinado a ejecutar una transferencia de material, un intercambio de calor o una mezcla entre gases, líquidos o gases y líquidos, estando la estructura interna dividida en una pluralidad de cámaras o canales unidos a otro. La solicitud de patente de EE.UU. nº 200510035473 se refiere a un dispositivo de intercambio de materia y/o de energía en una columna de lavado que presenta grandes zonas verticales de flujo que permite obtener caudales máximos de vapores o de gases. Los vapores o los gases fluyen sin pérdidas de impulso y en consecuencia con una pérdida de presión mínima, a contracorriente del líquido a lo largo de los hilos metálicos o no metálicos ondulados dispuestos verticalmente unos al lado de otros y formando bandas de tejido o enrejado de amplias mallas, fabricadas por medio de telares para tejer o para trenzar clásicos, luego estos vapores o gases se intercambian con el líquido.

Se conoce, además, la solicitud de patente internacional nº WO-A1-01/28648 que describe una columna de lavado en la cual un gas circula a contra corriente de una solución de lavado. Más concretamente, esta solicitud describe un conjunto de repartición del líquido a una pluralidad de puntos de suministro del líquido en un embalaje de la reacción tridimensional. La solicitud de patente de EE.UU. nº 4.678.648 describe una técnica de eliminación de sulfuro de hidrógeno y de dióxido de carbono contenidos en un gas haciéndolo transitar en co-corriente con una solución de alcanolamina en una columna que contiene una malla tridimensional constituida de placas plegadas. La solicitud de patente alemana nº C-576026 describe una técnica de enfriamiento de un gas que consiste en ponerlo en contacto a contra corriente con agua en el seno de una columna que aloja una malla tridimensional.

Cualesquiera que sean los mezcladores estáticos conocidos, las fuertes pérdidas de carga generadas por los órganos de mezcla y/o de transferencia siempre han constituido un cerrojo tecnológico. Por lo tanto, pocos investigadores examinaron una utilización industrial diferente que para la mezcla de fluidos, e incluso menos intentar reducir estas pérdidas de carga con el fin de optimizar su funcionamiento.

Por lo tanto, pareció necesario intentar resolver estos problemas de pérdidas de carga conservando al mismo tiempo el interés de la compactibilidad del sistema, o de encontrar una nueva solución conservando las ventajas de los mezcladores estáticos sin tener los inconvenientes.

La invención tiene, en particular, por objetivo atenuar los inconvenientes del estado de la técnica anterior.

Más concretamente, la invención tiene por objetivo proponer una técnica de tratamiento de los gases odorantes que combinan las ventajas de las columnas de relleno y mezcladores estáticos, es decir, un procedimiento que presenta una escasa pérdida de carga, y un alto rendimiento de eliminación de los compuestos odorantes.

La invención tiene también por objetivo proporcionar tal técnica que puede presentar un escaso estorbo comparado con las soluciones del estado de la técnica anterior.

La invención tiene también por objetivo proporcionar tal técnica que permita considerar una reducción de los costes de funcionamiento con respecto a los ocasionados por las técnicas conocidas.

Otro objetivo de la invención consiste en proporcionar tal técnica que sea simple de concepción y fácil de emplear.

Estos objetivos, así como otros que aparecerán más tarde, se logran gracias a la invención que tiene por objeto, un procedimiento de tratamiento de un efluente gaseoso cargado de compuestos odorantes según la reivindicación 1.

De esta forma, la invención propone la utilización de una estructura “más aireada” que la de los mezcladores estáticos. El impacto de los fluidos que circulan a través de la malla implica fuertes turbulencias. Sin embargo, no provoca... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de tratamiento de un efluente gaseoso cargado de compuestos odorantes que incluye una etapa de tránsito de dicho efluente con una velocidad comprendida entre 10 m/s y 20 m/s en un reactor (1) en presencia de una solución de lavado, siendo dicho efluente y dicha solución de lavado inyectados en co-corriente en dicho 5 reactor, caracterizado porque dicha etapa de tránsito se realiza haciendo pasar dicho efluente a través de una malla tridimensional (14) integrada a dicho reactor (1) , estando dicha malla tridimensional con miras a favorecer las superficies de intercambio interfaciales entre dicho efluente y dicha solución de lavado, incluyendo dicha malla una pluralidad de filamentos montados esencialmente fijos en dicho reactor, y que presentan una sección que se inscribe en un círculo cuyo diámetro está comprendido entre 0, 5 mm y 4 mm y que presenta mallas cuyos lados presentan una longitud comprendida entre 1 cm y 10 cm, estando la relación entre el caudal másico líquido y el caudal másico gas en el seno de dicho reactor comprendida entre 0, 5 y 15.

2. Procedimiento de tratamiento de un efluente gaseoso según la reivindicación 1, caracterizado porque la relación entre el caudal másico líquido y el caudal másico gas en el seno de dicho reactor que está comprendido entre 2 y

10.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque al menos algunos de dichos filamentos son semirrígidos.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se emplea en un reactor que se extiende según un eje sensiblemente vertical.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque dicho efluente y dicha solución de lavado se 20 inyectan en dicho reactor según un flujo ascendente.

6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque dicho efluente y dicha solución de lavado se inyectan en dicho reactor según un flujo descendente.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque se emplea en un reactor que se extiende según un eje sensiblemente horizontal.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se emplea en un dispositivo que incluye al menos un captador de gotas aguas abajo de dicho reactor.

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque comprende una recuperación y una reinyección de dicha solución de lavado en dicho reactor.

Tubo vacío 97, 5 L/h (0, 055 m/s) Tubo vacío 69 L/h (0, 039 m/s) Tubo vacío 52 L/h (0, 029 m/s) Tubo vacío 39 L/h (0, 022 m/s) Tubo vacío 27, 5 L/h (0, 016 m/s) Tubo vacío 69 L/h (0, 039 m/s) Tubo vacío 52 L/h (0, 029 m/s) Tubo vacío 39 L/h (0, 022 m/s) Tubo vacío 27, 5 L/h (0, 016 m/s)

Tubo vacío 69 L/h (0, 039 m/s) Tubo vacío 52 L/h (0, 029 m/s) Tubo vacío 39 L/h (0, 022 m/s) Tubo vacío 27, 5 L/h (0, 016 m/s)