Dispositivo de purificación de gases de combustión.

Dispositivo de purificación de gases de combustión con una torre depuradora (10),

comprendiendo dicha torre depuradora (10):

1.1 una entrada de gases de combustión (12) y una salida de gases de combustión (14),

1.2 una entrada de líquido (18) y una salida de líquido,

1.3 una zona de contacto (10a) para dichos gases de combustión y dicho líquido entre dicha entrada de gases de combustión y dicha entrada de líquido (18),

1.4 una cuba de recogida (30) para dicho líquido debajo de dicha zona de contacto (10a), estando dicha cuba de recogida (30) equipada con un fondo (34), unas paredes laterales (34f, 34s) y unos medios de aireación (32), en el que

1.5 por lo menos uno de entre el fondo (34) o las paredes laterales (34f, 34s) es permeable a dicho líquido y está diseñado a modo de placa perforada o empaquetamiento de esferas, con unas aberturas de flujo pasante, presentando cada una de ellas una sección transversal de inferior a 0,5 m2.

Dispositivo de purificación de gases de combustión.

La presente invención se refiere a un dispositivo de purificación de gases de combustión con una torre de depuración, también denominada torre depuradora, torre de lavado o torre de absorción.

La presente invención se refiere, en particular, a un dispositivo de purificación de gases y a una torre de depuración correspondiente, que opera con agua de mar como líquido para absorber componentes indeseables de los gases de combustión. Por ese motivo, dicho líquido (fluido) también se denomina un absorbente.

Los gases de combustión, que pueden provenir de una central eléctrica, se introducen a menudo dentro de la torre depuradora por la parte baja de la torre depuradora - a través de una entrada correspondiente - y a continuación se guían hada arriba hasta una salida de gases de combustión. A lo largo de este camino a través de la torre de depuración, los gases de combustión se ponen en contacto con dicho fluido absorbente, a menudo en un contraflujo. Consecuentemente, el absorbente se introduce en la torre de depuración por encima de la entrada de los gases de combustión, por ejemplo, en el extremo superior de la torre de depuración, definiendo de este modo la sección entre la entrada del gas de combustión y la entrada del absorbente como la zona de absorción, que representa una zona de contacto para dicho líquido y dichos gases de combustión.

Es asimismo conocida la disposición de boquillas en el extremo superior de la zona de absorción, a través de las cuales el fluido absorbente se pulveriza en forma de partículas finas (gotitas) en la zona de absorción para proporcionar una superficie de reacción preferentemente grande con los gases de combustión que se desea purificar.

El absorbente, también denominado fluido depurador, por ejemplo, agua de mar, puede absorber y/o reaccionar químicamente con varios componentes/impurezas de los gases de combustión, tales como óxidos de azufre y C02.

De ahora en adelante, la expresión "líquido fresco" se utilizará para referirse al fluido absorbente introducido dentro de la torre de depuración (con un valor de pH de aproximadamente 7,5 a 8,5) mientras que la expresión "líquido utilizado" hará referencia al fluido después de su contacto con los gases de combustión (con un pH reducido hasta un valor de aproximadamente 3 a 4). De ahora en adelante, siempre que se haga referencia a agua de mar en tanto que dicho líquido, deberá entenderse que se trata solamente de una forma de realización de un líquido adecuado, aunque una preferida.

Un dispositivo y una torre depuradora como los descritos arriba se conocen a partir de EP 0756 890 B1. EP 0162536 B1 y WO 2010/131327 A1.

Se conoce asimismo a partir de EP 0756 890 B1 la disposición de un así denominado sumidero en la parte baja o debajo de la torre depuradora. El líquido utilizado (agua de mar) se recoge en el sumidero y se airea durante su tiempo de permanencia en el sumidero, a continuación se transfiere a un tanque de asentamiento posterior para un postratamiento antes de ser redireccionado al mar.

A pesar de que en los últimos años se han establecido dispositivos del tipo genérico mencionado, existe una demanda continua de mejorar el procedimiento, incluyendo el grado de purificación de los gases de combustión y la calidad del absorbente antes de retornarlo al mar.

La invención parte de la siguiente idea:

Típicamente las boquillas, a través de las cuales el líquido se pulveriza dentro de la torre depuradora, están dispuestas por toda la sección transversal de dicha torre depuradora. Los gases de combustión se insuflan dentro del mismo espacio, de tal forma que el volumen interno de la torre depuradora pueda ser utilizado de forma más o menos completa como zona de absorción. Esta forma de realización se describirá más adelante en la presente memoria, aunque en el sentido de la invención el término boquillas representa cualquier tipo de medio a través del cual el líquido puede ser distribuido en la torre de lavado.

Asimismo: la invención no está restringida a absorbentes en los que el líquido se pulveriza (tal como se describe en la presente memoria) sino que también abarca absorbentes que ponen el fluido absorbente en contacto con los gases de combustión por otros métodos, tales como los denominados lechos compactos.

En la mayoría de casos la entrada de los gases de combustión está dispuesta en un lado de la torre depuradora, causando de este modo una fuerte componente de flujo de aire horizontal antes de que el gas de combustión sea guiado hada arriba.

Consecuentemente, el fluido absorbente, que corre hacia abajo, es apartado en parte por dicho fuerte flujo de gas de combustión, mayoritariamente en el extremo inferior de la torre depuradora.

En otras palabras: mientras en la parte alta de la sección de absorción, el líquido está distribuido de forma más o menos homogénea por toda la sección transversal y el volumen interiores de la torre depuradora, los gases de combustión pueden desplazar la corriente de fluido, en particular, alrededor de la entrada de gases de combustión (gases crudos) y más hacia abajo. De forma , esto es cierto si la entrada de los gases de combustión está diseñada de forma diferente, por ejemplo, circularmente alrededor con respecto a la torre de depuración.

Como consecuencia de este comportamiento de flujo, la concentración de líquido utilizado que entra en el sumidero en dispositivos del estado anterior de la técnica es diferente en diferentes zonas del sumidero, y en particular arbitraria. En otras palabras: la composición del absorbente utilizado dentro del sumidero es diferente en diferentes zonas del sumidero y no es definible por ningún medio. Consecuentemente, la eficiencia de los medios de tratamiento, por ejemplo, los medios de aireación, es arbitraria y en cierta medida no siempre satisfactoria. Esto también es cierto después de que el líquido haya sido aireado en el sumidero, ya que el líquido de diferentes zonas del sumidero ha sido tratado de forma diferente antes de salir del sumidero, significando que los medios de postratamiento son de una importancia considerable con respecto a la calidad del líquido (agua de mar), antes de que el líquido se devuelva al mar. Los equipos técnicos complejos y los costes adicionales para dichas etapas de tratamiento adicionales son una desventaja.

Esto también es cierto con un dispositivo que incluye un canal que discurre por dicho sumidero, a través del cual de introduce agua de mar fresca del canal y se mezcla con el fluido absorbente utilizado en el sumidero.

Para superar esta desventaja, la invención reivindica un dispositivo de purificación de gases de combustión según la reivindicación 1.

Mientras que la cuba de recogida se coloca dentro del dispositivo, de forma similar al sumidero de líquido según dispositivos de la técnica anterior de la técnica, ésta puede desempeñar ahora un número diferente de tareas, mejorando de este modo la etapa de aireación.

El sumidero conocido es:

o un sumidero discreto a partir del cual se bombea el líquido aireado hacia etapas de tratamiento posteriores vía tuberías o instalaciones similares, que se extienden desde una sección de la pared del sumidero, o

parte del "canal que discurre" con agua de mar fresca que pasa a través del sumidero.

El nuevo dispositivo proporciona un tanque de recogida con medios de aireación, en el que el tanque de recogida tiene un fondo permeable a dicho líquido tratado en dicho tanque. En otras palabras: el fondo (parcial- o completamente) del tanque de recogida se utiliza como una zona de desagüe para dicho fluido. Esto permite lograr una dirección de flujo del líquido más o menos uniforme en el tanque y en cierta medida un tratamiento de aireación muy uniforme sobre la sección transversal horizontal de dicho tanque, mejorando la homogeneidad y la calidad del líquido en comparación con la primera alternativa de sumidero conocida, por medio de la cual se pueden producir corrientes arbitrarias.

La segunda alternativa de sumidero del estado de la técnica anterior tiene como desventajas una dispersión irregular del líquido fresco añadido y del líquido utilizado ya presente en el sumidero, por todo el volumen del sumidero, y un flujo continuo en el sumidero. El nuevo diseño proporciona al menos una sección de pared del tanque de recogida que es permeable a líquido y de este modo reduce la velocidad del flujo y evita corrientes indeseadas de dicho líquido.

Estos efectos se logran con un fondo o una pared lateral diseñados como una placa perforada, incluyendo un perfil tridimensional con aberturas de flujo pasante... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de purificación de gases de combustión con una torre depuradora (10), comprendiendo dicha torre depuradora (10):

1.1 una entrada de gases de combustión (12) y una salida de gases de combustión (14),

1.2 una entrada de líquido (18) y una salida de líquido,

1.3 una zona de contacto (10a) para dichos gases de combustión y dicho líquido entre dicha entrada de gases de combustión y dicha entrada de líquido (18),

1.4 una cuba de recogida (30) para dicho líquido debajo de dicha zona de contacto (10a), estando dicha cuba de recogida (30) equipada con un fondo (34), unas paredes laterales (34f, 34s) y unos medios de aireación (32), en el que

1.5 por lo menos uno de entre el fondo (34) o las paredes laterales (34f, 34s) es permeable a dicho líquido y está diseñado a modo de placa perforada o empaquetamiento de esferas, con unas aberturas de flujo pasante, presentando cada una de ellas una sección transversal de inferior a 0,5 m2.

2. Dispositivo de purificación de gases de combustión según la reivindicación 1, que comprende asimismo por lo menos un distribuidor (20) dispuesto por encima de dicha cuba de recogida (30) y a través del cual o adyacente al cual, el líquido puede fluir hacia abajo a la cuba de recogida (30).

3. Dispositivo de purificación de gases de combustión según la reivindicación 2, en el que el distribuidor (20) se extiende por al menos el 50% de una sección transversal horizontal interior de dicha torre de depuración (10).

4. Dispositivo de purificación de gases de combustión según la reivindicación 2, en el que el distribuidor (20) está diseñado como por lo menos uno de los siguientes diseños: placa perforada, perfil tridimensional con aberturas de flujo pasante (26), empaquetamiento de esferas.

5. Dispositivo de purificación de gases de combustión según la reivindicación 2, en el que el distribuidor (20) tiene uno o más orificios pasantes en su zona de contorno o acaba a una distancia con respecto a una pared interior de la torre de depuración (10), formando de este modo una o más aberturas de flujo pasante (20a) para dicho líquido.

6. Dispositivo de purificación de gases de combustión según la reivindicación 2, en el que el distribuidor (20) está dispuesto por debajo de la entrada de gases de combustión (12).

7. Dispositivo de purificación de gases de combustión según la reivindicación 1, en el que la cuba de recogida (30) está dispuesta en conexión fluídica con un canal (50) que transporta el líquido desde una primera sección (50f) adyacente a un primer lado de la cuba (30) hasta una segunda sección (50s) adyacente a un segundo lado de dicha cuba (30) opuesto a dicho primer lado de dicha cuba (30).

8. Dispositivo de purificación de gases de combustión según la reivindicación 7, en el que la cuba de recogida (30) está dispuesta por encima del canal (50).

9. Dispositivo de purificación de gases de combustión según la reivindicación 7, en el que el canal (50) tiene una extensión profundizada del fondo por debajo de dicha zona de recogida en comparación con su primera y segunda secciones (50f, 50s).

10. Dispositivo de purificación de gases de combustión según la reivindicación 7, en el que la cuba de recogida (30) forma parte del canal (50).