Sistema y procedimiento para tratar polvo en gas extraído de gas de combustión de un horno de cemento.

Un sistema para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de cemento que comprende:

una sonda para extraer una parte de gas de combustión, mientras se enfría, de un paso de gases de escape de un horno, que avanza desde el extremo de una entrada de un horno de cemento hasta un ciclón inferior;

un primer clasificador para separar dicha parte de gas de combustión extraída por dicha sonda en partículas gruesas con bajo nivel de cloro y partículas finas con alto nivel de cloro con un promedio de diámetro de partícula de 9 μm o menos y gas;

un colector de polvo para recoger polvo relacionado con dichas partículas finas con alto nivel de cloro y gas descargados de dicho primer clasificador; y

un segundo clasificador para clasificar dicho polvo recogido por el colector de polvo en partículas finas con alto nivel de plomo con un promedio de diámetro de partícula de 0,5 μm o más y 5 μm o menos y partículas gruesas con bajo nivel de plomo, en el que el colector de polvo es un filtro de bolsa.

Sistema y procedimiento para tratar polvo en gas extraído de gas de combustión de un horno de cemento

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un sistema y un procedimiento para tratar polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de cemento, y más particularmente a un procedimiento para retirar cloro de una parte de gas de combustión extraído de un paso de gases de escape de un horno, que avanza desde el extremo de una entrada de un horno de cemento hasta un ciclón inferior, y retirar de forma eficaz el plomo del polvo incluido en el gas de combustión extraído.

TÉCNICA ANTERIOR

Se observa que el cloro, el azufre, el álcali y similares causan problemas como la obstrucción del precalentador en las instalaciones de fabricación de cemento, y especialmente el cloro tiene el efecto más nocivo, de manera que se usan sistemas de desvío de cloro de un horno de cemento con el fin de retirar el cloro extrayendo una parte de gas de combustión de un paso de gases de escape del horno, que avanza desde el extremo de una entrada de un horno de cemento hasta un ciclón inferior.

En este sistema de desvío de cloro, se distribuye más cloro en el lado de las partículas finas del polvo, que se generan enfriando el gas de escape extraído, de manera que el polvo es separado en partículas gruesas y partículas finas por un clasificador, las partículas gruesas son retornadas a un sistema de horno de cemento, y las partículas finas (polvo de desvío de cloro) que contienen cloruro de potasio separado y similares se recuperan, y se añaden a un sistema de molino de cemento (como se describe de forma ejemplar en el primer documento de patente) .

Sin embargo, en los últimos años, se ha fomentado el reciclado de residuos mediante la conversión a materia prima de cemento o combustible, lo cual aumenta la cantidad de plomo nocivo llevado a los hornos de cemento a medida que aumenta la cantidad de los residuos tratados. Como resultado, la concentración de plomo en el cemento puede exceder una norma de gestión.

Para retirar metal pesado como plomo del polvo de desvío de cloro o similares, en el pasado, por ejemplo, se describe una técnica en el segundo documento de patente. La técnica comprende las etapas de: añadir agua al polvo contenido en el gas de combustión del horno; utilizar material sólido depositado en la primera lechada para una materia prima de cemento y similares tras ajustar el pH de la misma a 12, lo cual es óptimo para depositar Cd en el polvo; añadir dióxido de carbono a la primera lechada para generar la segunda lechada cuyo pH es 9, lo cual es óptimo para depositar plomo; y utilizar material sólido depositado en la segunda lechada para una materia prima de cemento y similares.

Además, con el fin de proporcionar un procedimiento de tratamiento para recuperar de forma eficaz plomo y similares incluidos en el material residual, se describe un procedimiento en el tercer documento de patente. El procedimiento comprende las etapas de: añadir ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido nítrico o dióxido de carbono para filtrar, que se genera tras lavar el material residual, incluyendo metales pesados de modo que se 45 depositen los metales pesados incluidos en el filtrado como hidróxido, sulfato o carbonato; eluir los metales pesados mediante la lixiviación del álcali de lodo depositado; y neutralizar o sulfurar el filtrado para recuperar los metales pesados incluyendo el plomo en el filtrado mediante deposición.

Asimismo, con el fin de separar y retirar de forma eficaz los compuestos que contienen cloro y los 50 compuestos que contienen plomo incluidos en el material residual, se describe un procedimiento en el cuarto documento de patente. El procedimiento comprende: un proceso de lavado para lavar el material residual; un proceso de elución alcalina para la elución alcalina del material sólido filtrado; un proceso de retirada de plomo para separar el plomo del filtrado mediante deposición; un proceso de retirada de calcio para separar el calcio del filtrado cuyo plomo se retira depositando el calcio; y un proceso de recuperación de cloruro para recuperar el cloruro 55 calentando el filtrado para separar el cloruro.

Además, en el quinto documento de patente, para mejorar la eficacia de recuperación de metal pesado mientras se mantiene un elevado efecto de desalación y se controla la elución de metales pesados en el tratamiento de lavado del material residual como el polvo, se describe un procedimiento para tratar material residual. El

procedimiento controla la elución de sal de metal pesado y desala el material residual mientras se ajusta el pH de la lechada soluble en agua (suspensión con sólido soluble en agua) incluida en el material residual entre 8, 5 y 13 en un proceso de tratamiento para desalar material residual incluyendo cloro y metales pesados.

Documento de patente 1: Folleto de la publicación de patente mundial WO97/21638

Documento de patente 2: Boletín de la patente japonesa 2764508

Documento de patente 3: Boletín de la publicación de patente japonesa 2002-11429 10 Documento de patente 4: Boletín de la publicación de patente japonesa 2003-1218

Documento de patente 5: Boletín de la publicación de patente japonesa 2002-18394

El documento DD-258-798-A1 da a conocer un procedimiento y un dispositivo para el tratamiento térmico de polvos que contienen álcali, especialmente gas de desvío rico en álcali de quemadores para producir clínkeres de cemento Portland, en el que el gas de desvío rico en álcali que contiene polvo se divide en uno o más separadores de ciclón del sistema de desvío en polvo fino más rico en álcali que contiene gas y polvo grueso más pobre en álcali.

El documento JP-11-100243-A describe un tratamiento para tratar residuos que contienen cloro o polvo formado por un proceso que comprende: circular componentes volátiles como cloro, azufre y álcali a través de un horno de cemento y un precalentador en un equipo de producción de cemento para concentrarlos; después extraer los componentes volátiles junto con un gas de escape fuera del horno; enfriar el gas de escape extraído que contiene los componentes como cloro, azufre y álcali, a una temperatura igual a o inferior a los puntos de fusión de los compuestos de estos componentes; y por lo tanto, retirar los componentes como el polvo que contiene compuestos de cloro solubles en agua.

El documento JP-09-227184-A da a conocer la retirada de componentes volátiles purgando el gas de 30 escape generado en un horno de cemento, que continúa hasta un precalentador de suspensión, en el que el gas de escape es purgado desde las salidas de gas de los ciclones en el precalentador de suspensión.

Thomas Spiro describe en "Environmental Science in Perspective", 1980, State University of New York Press, Albany; ISBN: 0873954289, página 202 que en el gas de combustión el plomo se emite en partículas finas. 35 DIVULGACIÓN DE LA INVENCIÓN

PROBLEMAS QUE RESOLVER MEDIANTE LA INVENCIÓN

Sin embargo, en los procedimientos convencionales para retirar plomo descritos anteriormente, es necesario instalar una instalación para hacer una suspensión de polvo, un depósito como un tanque de almacenamiento, una lavadora y similares, de manera que se eleva el coste de instalación. Además de la operación de las instalaciones anteriores, se deberían añadir diversas sustancias químicas y otros, lo que hace que también se eleve el coste operativo.

La presente invención se ha hecho en consideración a los problemas anteriores en las técnicas convencionales, y el objeto de la misma es proporcionar un aparato y un procedimiento para retirar de forma eficaz plomo de polvo contenido en el gas de combustión extraído de un horno de cemento con bajos costes de instalación y operativo.

MEDIOS PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS

Para conseguir el objeto anterior, la presente invención se refiere a un sistema para tratar gas extraído de un horno de cemento, y el sistema está caracterizado por comprender: una sonda para extraer una parte de gas de 55 combustión, mientras se enfría, de un paso de gases de escape del horno, que avanza desde el extremo de una entrada de un horno de cemento hasta un ciclón inferior; un primer clasificador para separar dicha parte de gas de combustión extraída por dicha sonda en partículas gruesas con bajo nivel de cloro y partículas finas con alto nivel de cloro con un promedio de diámetro de partícula de 9 μm o menos y gas; un colector de polvo para recoger el polvo relacionado con dichas partículas finas con alto nivel de cloro y gas descargados del primer clasificador; y un

segundo clasificador para clasificar... [Seguir leyendo]

1. Un sistema para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de cemento que comprende:

una sonda para extraer una parte de gas de combustión, mientras se enfría, de un paso de gases de escape de un horno, que avanza desde el extremo de una entrada de un horno de cemento hasta un ciclón inferior;

un primer clasificador para separar dicha parte de gas de combustión extraída por dicha sonda en partículas gruesas 10 con bajo nivel de cloro y partículas finas con alto nivel de cloro con un promedio de diámetro de partícula de 9 μmo menos y gas;

un colector de polvo para recoger polvo relacionado con dichas partículas finas con alto nivel de cloro y gas descargados de dicho primer clasificador; y un segundo clasificador para clasificar dicho polvo recogido por el colector de polvo en partículas finas con alto nivel de plomo con un promedio de diámetro de partícula de 0, 5 μm o más y 5 μm o menos y partículas gruesas con bajo nivel de plomo, en el que el colector de polvo es un filtro de bolsa.

2. El sistema para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de cemento según la reivindicación 1, en el que el filtro de bolsa comprende además un enfriador.

3. El sistema para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de cemento según la reivindicación 2, en el que el primer clasificador es un ciclón y el segundo clasificador es un 25 clasificador de partículas ultrafinas.

4. El sistema para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de cemento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 que comprende además:

un colector de polvo seco para recoger las partículas finas con alto nivel de plomo separadas por el segundo clasificador;

un tanque de disolución para disolver el polvo recogido por dicho colector de polvo seco en agua; y un separador de sólidos/líquidos para separar los sólidos/líquidos de la lechada descargada de dicho tanque de disolución.

5. El sistema para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de cemento según la reivindicación 4, en el que el colector de polvo seco es un filtro de bolsa. 40

6. El sistema para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de cemento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 que comprende además:

un colector de polvo húmedo para recoger las partículas finas con alto nivel de plomo separadas por el segundo 45 clasificador; y un separador de sólidos/líquidos para separar los sólidos/líquidos de la lechada descargada de dicho colector de polvo húmedo.

7. El sistema para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de cemento según la reivindicación 6, en el que un tanque de líquido de circulación se instala después del colector de polvo húmedo y una bomba se instala entre el colector de polvo y el tanque de líquido de circulación.

8. El sistema para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de 55 cemento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en el que el gas descargado del segundo clasificador es retornado a dicho segundo clasificador, y se utiliza para la dispersión y la clasificación en el segundo clasificador.

9. Un procedimiento para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de cemento que comprende las etapas de:

extraer una parte de gas de combustión, mientras se enfría, de un paso de gases de escape de un horno, que avanza desde el extremo de una entrada de un horno de cemento hasta un ciclón inferior;

separar dicha parte de gas de combustión extraído en partículas gruesas con bajo nivel de cloro y partículas finas con alto nivel de cloro con un promedio de diámetro de partícula de 9 μm o menos y gas;

recoger polvo relacionado con dichas partículas finas con alto nivel de cloro y gas del gas de combustión extraído después de que se separen dichas partículas gruesas con bajo nivel de cloro; y dividir dicho polvo recogido en partículas finas con alto nivel de plomo con un promedio de diámetro de partícula de 0, 5 μm o más y 5 μm o menos y partículas gruesas con bajo nivel de plomo.

10. El procedimiento para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de 15 cemento según la reivindicación 9 que comprende además las etapas de:

desalar dichas partículas gruesas con bajo nivel de plomo, que se obtienen dividiendo el polvo recogido, mediante lavado; y utilizarlas como materia prima de cemento.

11. El procedimiento para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de cemento según la reivindicación 9 ó 10, que comprende además las etapas de: 25 recoger las partículas finas con alto nivel de plomo separadas por el segundo clasificador; mezclar las partículas finas con alto nivel de plomo recogidas con agua para que se haga una suspensión; y separar los sólidos/líquidos de dicha lechada para obtener una pasta con alto nivel de plomo y agua salada. 30

12. El procedimiento para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de cemento según la reivindicación 9 ó 10, que comprende además las etapas de:

introducir las partículas finas con alto nivel de plomo separadas por el segundo clasificador en un colector de polvo 35 húmedo y hacer una suspensión; y separar los sólidos/líquidos dicha lechada para obtener una pasta con alto nivel de plomo y agua salada.

13. El procedimiento para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de 40 cemento según la reivindicación 11 ó 12 que comprende además una etapa seleccionada del grupo que consiste en:

añadir agua salada obtenida tras el lavado a un molino de cemento;

descargar dicha agua salada a aguas negras tras el tratamiento de efluentes; y 45 recuperar dicha sal como sal industrial en un proceso de recuperación de sal.

14. El procedimiento para retirar plomo de polvo contenido en gas de combustión extraído de un horno de cemento según una de las reivindicaciones 9 u 11 a 13 que comprende además una etapa seleccionada del grupo 50 que consiste en:

añadir las partículas gruesas con bajo nivel de plomo, que se obtienen dividiendo el polvo recogido en las partículas finas con alto nivel de plomo y las partículas gruesas con bajo nivel de plomo, a un proceso de molienda de cemento; y 55 retornar dichas partículas gruesas con bajo nivel de plomo a un proceso de molienda de materia prima de cemento tras desalarlas.