BR112021012952A2

BR112021012952A2 - Métodos e sistemas para fornecer superfícies resistentes a corrosão em sistemas de tratamento de contaminantes

Info

Publication number: BR112021012952A2
Application number: BR112021012952-9A
Authority: BR
Inventors: John Francis Quanci; Mayela Carolina Fernandez; Daniel C. CHARLES
Original assignee: Suncoke Technology And Development Llc
Priority date: 2018-12-31
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-09-08
Also published as: CA3125589A1; WO2020142391A1; US11395989B2; US11819802B2; US20230012031A1; US20200206683A1

Abstract

métodos e sistemas para fornecer superfícies resistentes a corrosão em sistemas de tratamento de contaminantes. sistemas e aparelhos para neutralizar compostos ácidos em gases de combustão emitidos por um forno de coque com recuperação de calor. um sistema representativo inclui um absorvedor de secagem por aspersão tendo um cilindro que inclui uma pluralidade de placas de parede que formam as paredes laterais do cilindro. as placas de parede incluem uma placa de aço e uma liga resistente à corrosão revestida sobre a placa de aço e as placas de parede são orientadas de modo que a liga resistente à corrosão esteja voltada e em comunicação de fluido com uma área interna do cilindro. a liga é resistente à corrosão causada por compostos ácidos no gás de combustão e pode evitar que a placa de aço seja corroída por esses compostos ácidos.

Description

"MÉTODOS E SISTEMAS PARA FORNECER SUPERFÍCIES RESISTENTES A CORROSÃO EM SISTEMAS DE TRATAMENTO DE CONTAMINANTES" REFERÊNCIA CRUZADA AO PEDIDO CORRELATO

[001] Este Pedido de Patente Não Provisório reivindica o benefício e a prioridade do Pedido de Patente Provisório US número 62/787.055, intitulado "METHOD AND SYSTEMS FOR PROVIDING CORROSION RESISTANT SURFACES IN SPRAY DRY ABSORBER" e depositado em 31 de dezembro de 2018, que é incorporado ao presente documento como referência.

CAMPO TÉCNICO

[002] A presente tecnologia se refere aos sistemas e métodos para fornecer superfícies resistentes à corrosão para sistemas de tratamento de contaminantes, tais como absorvedores de secagem por aspersão.

ANTECEDENTES

[003] O coque é um combustível de carbono sólido e fonte de carbono usado para derreter e reduzir o minério de ferro na produção de aço. Os fornos de coque são usados há muitos anos para converter carvão em coque metalúrgico. Em um processo, conhecido como "Processo de Coqueamento Thompson", o coque é produzido alimentando carvão aspergido em bateladas a um forno que é vedado e aquecido a temperaturas muito altas por 24 a 48 horas, em condições atmosféricas rigorosamente controladas. Durante o processo de coque, o carvão finamente triturado se desvolatiliza e forma uma massa fundida de coque com uma porosidade e resistência predeterminadas. Os gases voláteis emitidos durante o processo de coque são direcionados para fora do forno de coque e, eventualmente, passam para um gerador de vapor de recuperação de calor, que resfria os gases de combustão para que os contaminantes vaporizados, dentro do gás de combustão, condensem e se precipitem, antes de passarem para um sistema de dessulfuração de gás de combustão, que reduz a acidez e neutraliza os ácidos presentes nos gases de combustão. O gás de combustão resfriado e neutralizado é então fornecido a um filtro de manga, que coleta o material particulado, e o gás de combustão restante é ventilado para a atmosfera.

[004] O sistema de dessulfuração inclui um cilindro com uma área interna definida por placas de parede metálicas e suportes verticais que mantêm as placas de parede em posição. Quando o gás de combustão é recebido no sistema de dessulfuração, o gás de combustão é aspergido na área interna do sistema de dessulfuração e misturado com uma solução neutralizante à base de água que é configurada para neutralizar e resfriar o gás de combustão. Conforme as gotículas da mistura são aspergidas na área interna do cilindro, algumas das gotículas podem secar e formar um pó. Outras gotas, entretanto, podem permanecer úmidas por um período prolongado. Quando as gotas entram na área interna, algumas delas são direcionadas para as paredes laterais do cilindro. Enquanto as gotas secas impactam as placas da parede e simplesmente continuam a cair, algumas das partículas úmidas podem aderir às placas da parede. No entanto, as placas de parede são normalmente formadas de aço carbono, que é suscetível à corrosão dos compostos ácidos, bem como de qualquer solução neutralizante que não reagiu. Com o tempo, as placas de parede de aço podem ficar extremamente corroídas, o que requer o desligamento do sistema de dessulfuração dos gases de combustão, à medida que os painéis corroídos são substituídos, o que às vezes pode fazer com que a coqueria ultrapasse os limites ambientais. Consequentemente, há uma necessidade de um sistema de dessulfuração melhorado que seja menos suscetível à corrosão de compostos ácidos dentro do gás de combustão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[005] A Figura 1 é uma vista isométrica em corte parcial de uma porção de uma coqueria de recuperação/não recuperação de calor horizontal configurada de acordo com as modalidades da presente tecnologia.

[006] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma coqueria configurada de acordo com as modalidades da presente tecnologia.

[007] A Figura 3 é uma vista isométrica de um sistema de dessulfuração de gás de combustão absorvedor de secagem por aspersão, configurado de acordo com as modalidades da presente tecnologia.

[008] A Figura 4 é uma vista isométrica de um cilindro para um absorvedor de secagem por aspersão configurado de acordo com as modalidades da presente tecnologia.

[009] Figura 5 é um diagrama que mostra um padrão de aspersão de gotículas de uma mistura formada a partir de gás de combustão e uma solução neutralizante que são aspergidas no interior do cilindro mostrado na Figura 4.

[010] Figura 6A mostra uma vista superior de uma placa de parede convencional, antes de ser corroída por contaminantes corrosivos, no gás de combustão e as Figuras 6B e 6C mostram placas de parede após serem corroídas.

[011] A Figura 7 mostra uma vista superior de uma placa de parede tendo uma porção de aço revestida com uma porção de liga, de acordo com as modalidades da presente tecnologia.

[012] Figura 8 mostra uma vista superior de uma placa de parede formada inteiramente de uma liga resistente à corrosão, de acordo com as modalidades da presente tecnologia.

[013] A Figura 9 mostra uma vista em seção transversal de um absorvedor de secagem por aspersão tendo um cilindro que inclui placas de parede formadas a partir de ligas resistentes à corrosão, de acordo com as modalidades da presente tecnologia.

[014] A Figura 10 mostra um método para readaptar um absorvedor de secagem por aspersão existente, com as placas de parede tendo uma porção de liga resistente à corrosão, de acordo com as modalidades da presente tecnologia.

[015] Figura 11A mostra uma vista superior de uma placa de parede corroída que foi adaptada com uma nova placa de parede tendo uma porção de liga resistente à corrosão usando o método mostrado na Figura 10 e a Figura 11B mostra uma vista superior da nova placa de parede da Figura 11A, após a placa de parede corroída ter sido removida, de acordo com as modalidades da presente tecnologia.

[016] Figuras 12A e 12B mostram um sistema de filtro de manga configurado para ser acoplado hidraulicamente ao absorvedor de secagem por aspersão mostrado nas Figuras 3-9, e que inclui a liga resistente à corrosão, de acordo com as modalidades da presente tecnologia.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[017] Detalhes específicos de várias modalidades da tecnologia revelada são descritos abaixo com referência à configuração representativa específica. A tecnologia revelada pode ser praticada de acordo com fornos, instalações de fabricação de coque e estruturas de isolamento e blindagem de calor tendo outras configurações adequadas. Detalhes específicos que descrevem estruturas ou processos que são bem conhecidos e muitas vezes associados a fornos de coque, mas que podem obscurecer desnecessariamente alguns aspectos significativos da tecnologia presentemente revelada, não são apresentados na descrição a seguir para maior clareza. Além disso, embora a revelação a seguir estabeleça algumas modalidades dos diferentes aspectos da tecnologia revelada, algumas modalidades da tecnologia podem ter configurações e/ou componentes diferentes daqueles descritos nesta seção. Como tal, a presente tecnologia pode incluir algumas modalidades com elementos adicionais e/ou sem vários dos elementos descritos abaixo com referência às Figuras 1-12B.

[018] Por uma questão de clareza, a tecnologia revelada no presente documento é descrita em relação à sua aplicação a um absorvedor de secagem por aspersão. No entanto, deve ser apreciado que a tecnologia revelada neste documento não se limita ao uso em absorvedores de secagem por aspersão. Em vez disso, a tecnologia revelada neste documento é aplicável a quaisquer sistemas de tratamento de contaminantes que podem ser suscetíveis à corrosão, devido, por exemplo, ao material sendo tratado no mesmo (por exemplo, espécies com alto teor de cloro ou enxofre), secagem incompleta de partículas, etc. Em um exemplo não limitante, a tecnologia descrita neste documento pode ser empregada em sistemas de lavagem a seco, como um purificador seco circulante. Os purificadores secos circulantes diferem dos absorvedores secos por aspersão porque os purificadores secos circulantes usam um sistema de riser e não têm atomizadores. No entanto, como os purificadores secos circulantes são usados para processar gases com alto teor de cloreto, eles são suscetíveis à corrosão e podem, portanto, se beneficiar da tecnologia descrita no presente documento. Ainda outros exemplos não limitantes incluem sistemas de tratamento de contaminantes usados no lixo para usinas de vapor e usinas de queima de resíduos sólidos municipais.

[019] Com referência à Figura 1, é ilustrada uma coqueria 100 que produz coque de carvão em um ambiente de redução. A Figura 1 ilustra quatro fornos 101 com seções cortadas para maior clareza. Cada forno 101 compreende uma câmara de forno 110 definida por um piso 111, uma porta frontal 114, uma porta posterior 115 oposta à porta frontal 114, duas paredes laterais 112 se estendendo a montante a partir do piso 111, intermediárias às portas frontal 114 e posterior 115 e uma coroa 113 que forma a superfície superior da câmara do forno 110. O forno 101 também pode incluir uma plataforma 105 adjacente à porta frontal 114, na qual um trabalhador pode ficar em pé e caminhar para acessar a porta frontal e a câmara do forno 110. Em operação, o coque é produzido nos fornos 101 carregando primeiro o carvão na câmara do forno 110, aquecendo o carvão em um ambiente com esgotamento de oxigênio, expulsando a fração volátil do carvão e, em seguida, oxidando os voláteis dentro do forno 101 para capturar e utilizar o calor desprendido. Os voláteis do carvão são oxidados dentro dos fornos ao longo de um ciclo de coque de 48 horas e liberam calor para conduzir regenerativamente a carbonização do carvão para coque. O ciclo de coqueificação começa quando a porta frontal 114 é aberta e o carvão é carregado no piso 111. O carvão no piso 111 é conhecido como leito de carvão. O calor do forno (devido ao ciclo de coque anterior) inicia o ciclo de carbonização. De preferência, nenhum combustível adicional além do produzido pelo processo de coqueificação é usado. Aproximadamente metade da transferência de calor total para o leito de carvão é irradiada para a superfície superior do leito de carvão a partir da chama luminosa e da coroa do forno radiante 113. A metade restante do calor é transferida para o leito de carvão por condução a partir do piso 111, que é convectivamente aquecido a partir da volatilização dos gases na única conduta 118. Desta forma, um processo de carbonização de "onda" de fluxo de plástico das partículas de carvão e formação de coque coesivo de alta resistência procede de ambos os limites superior e inferior do leito de carvão na mesma taxa, de preferência encontrando-se no centro do leito de carvão após cerca de 45-48 horas.

[020] Em operação, os gases voláteis emitidos a partir do carvão posicionado dentro da câmara do forno 110 se acumulam na coroa 113 e são puxados a jusante no sistema geral para os canais inferiores 117 formados em uma ou em ambas as paredes laterais 112. Os canais a jusante 117 conectam de maneira fluida a câmara do forno 110 com a única conduta 118 posicionada. A única conduta 118 forma um caminho tortuoso por baixo do piso 111e os gases voláteis emitidos do carvão podem passar através dos canais a jusante 117 e entrar na única conduta 118, onde entram em combustão e emitem calor que suporta a redução do carvão em coque. Os canais de captação 116 são formados em uma ou ambas as paredes laterais 112 das câmaras do forno 110 e são acoplados hidraulicamente entre a única conduta 118 e os dutos de captação 103 de modo que os gases voláteis queimados possam deixar a única conduta 118, passando através do canais de captação 116 em direção aos dutos de captação 103. Os dutos de captação 103 direcionam os gases voláteis para o túnel comum 102, que transporta esses gases a jusante para processamento adicional.

[021] A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva da coqueria 100. Depois de passar para o túnel comum 102 a partir dos dutos de captação 103, o túnel comum 102 direciona os gases de combustão, que muitas vezes podem estar a uma temperatura superior a 1.093ºC (2.000ºF), em direção a um ou mais geradores de vapor de recuperação de calor (HRSG) 120. Os HRSGs podem resfriar o gás de combustão a uma temperatura entre 204 e 260ºC (400°F e 500°F) direcionando o gás aquecido sobre uma pluralidade de tubos contendo água e usando o calor do gás de combustão para converter água líquida em vapor. Um duto de gás resfriado 121 transporta o gás resfriado do HRSG 120 para um sistema de dessulfuração de gás de combustão 122, que é usado para remover dióxido de enxofre, ácido clorídrico, ácido sulfúrico, trióxido de enxofre e outros contaminantes do gás de combustão. Encontram-se conectados de forma fluida e mais a jusante um filtro de manga para coletar partículas, um sistema de controle de tiragem para controlar a pressão do ar e/ou uma tiragem dentro do sistema e uma chaminé de gás principal para exaurir a exaustão resfriada e tratada para o ambiente (não mostrado na Figura 2) As tubulações de vapor interligam os geradores de vapor de recuperação de calor e uma planta de cogeração para que o calor recuperado possa ser aproveitado. A coqueria 100 também pode ser conectada fluidamente a uma chaminé de exaustão de desvio 104 que pode ser usada para ventilar gases de exaustão quentes para a atmosfera em situações de emergência.

[022] Figura 3 mostra uma vista isométrica de um sistema de dessulfuração de gás de combustão representativo 122. O sistema de dessulfuração de gás de combustão 122 inclui um absorvedor de secagem por aspersão 123. O absorvedor de secagem por aspersão 123 inclui um cilindro 124 tendo uma porção cilíndrica 125 e uma porção de cone 126 acoplada ao fundo da porção cilíndrica 125. Uma porção de suporte 127 envolve pelo menos parcialmente a porção de cone 126 e pode ser usada para suportar o peso do cilindro 124 e manter a porção de cone 126 fora do solo. O cilindro 124 inclui uma pluralidade de suportes verticais 128 e uma pluralidade de suportes horizontais 129. Os suportes verticais 128 são distribuídos em torno de uma circunferência da porção cilíndrica 125 e se estendem ao longo de uma altura da porção cilíndrica 125, enquanto as colunas de suporte horizontal 128 são distribuídas ao longo da altura da porção cilíndrica 125 e se estendem em torno da circunferência da porção cilíndrica 125. O cilindro 124 também inclui uma pluralidade de placas de parede 130 acopladas aos suportes verticais 128 e aos suportes horizontais 129. A porção de cone 126 também inclui placas de parede

130. Os suportes verticais 128 e os suportes horizontais 129 podem suportar as placas de parede 130, de modo que as placas de parede 130 formem paredes laterais para a porção cilíndrica 125 e podem definir uma área interna do cilindro

124. Uma cobertura do cilindro 130 também pode incluir placas de parede 130.

[023] Figura 4 mostra uma vista isométrica do cilindro 124. O cilindro 124 inclui uma ou mais entradas 132 formadas em uma cobertura 131 do cilindro 124. Na modalidade ilustrada, o cilindro 124 inclui três entradas 132. Em outras modalidades, o cilindro 124 pode incluir uma entrada 132, duas entradas 132 ou mais de três entradas 132. Na modalidade ilustrada, cada uma das entradas 132 inclui um dispersor de gás de combustão 133 configurado para receber gás de combustão 133 do HRSG 120 e um atomizador rotativo 134 configurado para receber uma solução neutralizante (geralmente incluindo um agente neutralizante) e converter a solução neutralizante em um spray ou nuvem atomizada de gotículas finas. Com este arranjo, os dispersores de gás de combustão direcionam o gás de combustão recebido em direção à nuvem de solução neutralizante de modo que o gás de combustão e as gotículas de solução de neutralização possam se misturar. Em outras modalidades, no entanto, o sistema de dessulfuração pode incluir outros meios para introduzir e misturar a solução neutralizante e o gás de combustão.

[024] Após a solução neutralizante, que em algumas modalidades é uma pasta alcalina formada, por exemplo, a partir de cal e água, mas que também pode incluir outros agentes neutralizantes, como bicarbonatos, e os gases de combustão são misturados, a mistura é direcionada para a área interna de o cilindro 124. Ao atomizar a solução de neutralização, o contato eficiente entre o gás de combustão e a solução de neutralização pode ocorrer, o que permite uma transferência de massa rápida entre o gás de combustão e a solução de neutralização conforme a solução alcalina reage com os compostos ácidos no gás de combustão. A mistura é dispersa na área interna do cilindro 124 como gotículas e, essas gotículas, caem através da porção cilíndrica 125 em direção à porção de cone 126. Conforme as gotículas caem, o agente neutralizante da solução neutralizante (por exemplo, cal) reage com os compostos ácidos no gás de combustão para formar compostos geralmente inertes. Enquanto essa reação ocorre, o calor remanescente do gás de combustão faz com que a água da solução neutralizante evapore de forma que algumas das gotas sequem e formem um pó. Normalmente, esse processo também faz com que o pó resfrie a uma temperatura entre 113ºC e 121ºC ( 235°F e 250°F). A porção do pó seco, que agora é resfriado e neutralizado, cai através de uma abertura 135 formada no fundo da porção do cone 126 e é coletado para descarte e/ou processamento adicional, enquanto o restante do pó seco é transportado pelo gás residual componentes do gás de combustão e sai do cilindro 124 através da saída

136. A partir daí, os componentes gasosos e o pó seco não coletado são encaminhados para um filtro de manga que coleta porção ou todo o pó remanescente. O gás de combustão agora limpo e resfriado é então expelido para a atmosfera através da chaminé principal de gás. Em algumas modalidades, o pó coletado do fundo da porção do cone 126 pode ser fornecido a um purificador úmido, que pode recuperar cal não utilizada do pó. Embora a solução neutralizante tipicamente compreenda cal e água, em algumas modalidades, a solução neutralizante pode incluir soda cáustica, cinza volante e/ou hidróxido de sódio além de, ou em vez de cal.

[025] Quando as gotículas de contaminantes de gás de combustão e solução neutralizante são dispersas na área interna do cilindro 124, as gotículas tendem a fluir geralmente a jusante, em direção à porção de cone 126. No entanto, algumas gotículas podem ser direcionadas para as paredes laterais do cilindro 124. A Figura 5 mostra um exemplo do padrão de dispersão das gotículas à medida que são introduzidas na área interna 137 do cilindro 125. Embora as gotículas tendam a fluir em direção à porção de cone 126, a turbulência dentro da área interna pode fazer com que algumas gotículas fluam em direção às paredes laterais do cilindro 125. Em algumas modalidades, as gotículas podem até mesmo ser direcionadas à montante em direção ao teto do cilindro 125. Se as gotículas individuais secarem completamente no pó no momento em que alcançam as paredes laterais, então o pó simplesmente impacta as placas de parede 130 e continua a cair em direção à porção de cone 126. No entanto, nem todas as gotículas estão completamente secas quando alcançam as paredes laterais.

[026] Em comparação com os gases de combustão exauridos de usinas de energia a carvão, os gases de combustão exauridos de fornos de coque de recuperação de calor normalmente têm concentrações muito mais altas de ácidos e,

em particular, de ácido clorídrico.

Por exemplo, os gases de combustão exauridos de fornos de coque de recuperação de calor às vezes podem ter uma concentração de ácido clorídrico que é 10 vezes maior (ou mais) do que os gases de combustão exauridos de usinas de energia a carvão.

Isso ocorre principalmente porque as coquerias de recuperação de calor extraem 80-90% de todos os cloretos do carvão enquanto queimam apenas cerca de 25% do carvão e tudo isso é expelido do forno como matéria volátil durante o processo de coqueificação.

Em razão disso, o gás de combustão recebido pelo sistema de dessulfuração pode ter concentrações muito altas de ácido clorídrico (HCI) e dióxido de enxofre (SO2). Quando o gás de combustão é então misturado com a solução neutralizante, o agente neutralizante (por exemplo, cal) na solução neutralizante reage com porção do ácido clorídrico e dióxido de enxofre para formar cloreto de cálcio (CaCl2), sulfito de cálcio (CaSO3) e cálcio sulfato (CaSO4). Além disso, o dióxido de enxofre pode se dissolver no componente de água da solução neutralizante para formar ácido sulfúrico (HS). O sulfito de cálcio e o sulfato de cálcio tendem a secar muito rapidamente.

Consequentemente, depois de serem dispersas na área interna 137, as gotículas com grandes quantidades destes compostos contendo enxofre secam rapidamente e formam partículas de pó.

Por outro lado, o cloreto de cálcio tende a reter água e não seca muito rapidamente.

Por causa disso, as gotículas que têm uma grande quantidade de cloreto de cálcio podem permanecer úmidas por um longo período de tempo após serem dispersas na área interna 137. Em alguns casos, essas gotículas podem permanecer úmidas até que impactem as paredes laterais do cilindro 124 e às vezes podem aderir às placas de parede 130. Além disso, uma vez que os gases de combustão exauridos do forno de coque de recuperação de calor têm uma alta concentração de ácido clorídrico, a porcentagem de gotículas dispersas na área interna 137 que estão úmidas o suficiente para aderir às placas de parede 130 é substancialmente maior do que em absorvedores de secagem por aspersão usado em usinas de energia a carvão.

[027] Em absorvedores de secagem por aspersão convencionais, como aqueles usados em usinas de energia a carvão, as placas de parede 130 são tipicamente formadas inteiramente de aço. Como tal, quando essas gotículas úmidas aderem às placas de parede 130, o aço pode ser exposto a vários produtos químicos presentes nas gotículas, incluindo cloreto de cálcio, sulfito de cálcio e sulfato de cálcio, bem como qualquer ácido clorídrico não reagido e/ou ácido sulfúrico. O ácido clorídrico, o ácido sulfúrico e os íons de cálcio dos vários compostos que contêm cálcio são todos tipicamente corrosivos para o aço. A Figura 6A mostra uma vista superior de uma placa de parede 130 que é formada de aço antes de ser exposta a compostos corrosivos e a Figura 6B mostra uma vista superior da mesma placa de parede 130, após as gotículas úmidas atingirem ou serem expostas aos compostos. Por causa da alta concentração de ácido clorídrico no gás de combustão exaurido pelo forno de coque de recuperação de calor, inúmeras de gotículas que impactam a placa de parede 130 podem ser suficientemente úmidas para aderir à placa de parede 130. Como resultado, o aço na placa de parede 130 é exposto aos compostos corrosivos nas gotículas, o que pode permitir que os compostos corrosivos corroam a placa de parede de aço 130. Além disso, as cinzas dentro do gás de combustão e o agente neutralizante não reagido (por exemplo, cal) da solução neutralizante podem às vezes ser presas contra as placas da parede de aço pelas gotículas úmidas, o que pode levar à corrosão no depósito da parede de aço. Por conseguinte, os depósitos que aderem às placas de parede 130 podem causar corrosão no aço, o que pode às vezes resultar em orifícios sendo formados através das placas de parede 130 que expõem a área interna 137 ao ar ambiente externo. Quando isso acontece, o ar frio de fora do cilindro 124 pode ser puxado para a área interna 137, que resfria os gases e o metal perto dos orifícios.

[028] Conforme o metal e o ar esfriam, a umidade do ar pode condensar na placa de parede perto do orifício e pode reagir com os ácidos do gás de combustão e da cal reagida, o que pode fazer com que o metal próximo ao orifício também corroa. Por conseguinte, a formação de um orifício através de uma das placas de parede 130 pode acelerar a taxa de corrosão da placa de parede 130. A Figura 6C mostra uma vista isométrica de uma porção externa do cilindro 124 tendo duas placas de parede 130 que foram completamente corroídas devido a depósitos que aderiram a elas. Além disso, se as porções das placas de parede 130 que estão posicionadas diretamente adjacentes aos suportes verticais 128 ou suportes horizontais 129 estiverem corroídas o suficiente para expor os suportes verticais ou horizontais 128, 129, os compostos corrosivos também podem corroer através desses suportes, o que pode ameaçar a integridade estrutural do cilindro 124. Nas modalidades ilustradas, as placas de parede 130 suscetíveis à corrosão são representadas como sendo porção das paredes laterais da porção de cilindro 125 do cilindro 124. No entanto, este é apenas um exemplo. Outras porções do cilindro, tais como as placas de parede 130 que formam a porção do cone 126 ou que formam o teto 131 do cilindro 124 ou a saída 136 também estão em risco de corrosão por compostos corrosivos. Além disso, outras porções da coqueria 100, como a filtro de manga, a cinza do filtro de manga e o compartimento de coleta de poeira, e a seção transversal entre o filtro de manga e o sistema de dessulfuração, também podem estar sujeitos à corrosão dos compostos corrosivos na conduta de gás, bem como corrosão causada pelo vazamento de ar externo no sistema.

[029] De modo a reduzir e/ou evitar que o cilindro do absorvedor de secagem por aspersão seja corroído pelos contaminantes corrosivos do gás de combustão, o cilindro pode ser formado a partir de placas de parede que são formadas, pelo menos parcialmente, de uma liga que é resistente à corrosão devido às espécies de enxofre, espécies de cloro ou ambos. Por exemplo, as placas de parede podem ser formadas a partir de uma liga resistente ao ácido sulfúrico e/ou ácido clorídrico. A Figura 7 mostra uma vista superior de uma placa de parede 230 tendo uma porção de aço 238 revestida com uma porção de liga 239, e que é acoplada a dois suportes verticais 228. A placa de parede 230 é fixada aos suportes verticais 228, de modo que a porção de liga 239 fique voltada para a área interna 237 do cilindro 224, enquanto a porção de aço 238 está voltada para longe da área interna 237. Em algumas modalidades, a porção de aço 238 pode ser revestida com a porção de liga 239 soldando uma placa formada a partir da liga resistente à corrosão a uma placa de aço. Em outras modalidades, a porção de aço 238 pode ser revestida com a porção de liga 239 revestindo uma folha/placa fina formada a partir da liga em uma placa de aço ou posicionando a liga na placa de aço. Ainda em outras modalidades, no entanto, a placa de parede 230 pode nem mesmo incluir uma porção de aço 238. Por exemplo, a Figura 8 mostra uma vista superior de uma placa de parede 330 que inclui uma porção de liga 339 acoplada entre dois suportes verticais 128, mas que não inclui uma porção de aço. Neste exemplo, a placa de parede 330 é formada inteiramente a partir da liga resistente à corrosão. Embora a liga resistente à corrosão possa às vezes ser mais fraca do que o aço, os suportes verticais e horizontais 227 e 228 fornecem integridade estrutural suficiente para o cilindro 224, de modo que a falta de uma porção de aço 238 não afete significativamente o desempenho estrutural do cilindro 224.

[030] A porção de liga 239 é formada de uma liga que é resistente à corrosão devido a espécies de enxofre, espécies de cloro ou ambas (por exemplo, ácido sulfúrico, ácido clorídrico, etc.). Em algumas modalidades, a porção de liga 239 compreende uma liga de níquel-cromo, tal como Liga 20, que tem entre 32% e 38% de Níquel, entre 19% e 21% de Cromo, entre 2% e 3% de Molibdênio, entre 3%

e 4% de Cobre, e o restante de Ferro. Em outras modalidades, no entanto, a porção de liga 239 pode incluir uma liga de Níquel-Cromo-lron diferente, tal como liga de Inconel, uma liga de Incoloy, uma liga de Monel ou uma liga de Hastelloy. Ligas de aço inoxidável soldáveis, como AL-6XN também podem ser usadas. Ainda em outras modalidades, a porção de liga 239 pode compreender uma liga duplex ou super duplex, que oferece alta resistência à corrosão de enxofre e espécies de cloro e são relativamente baratos. No entanto, ligas duplex e super duplex normalmente passam por uma transição de fase quando são aquecidas acima de certas temperaturas e podem não ter mais a resistência desejada à corrosão após passar por tal transição de fase. Por exemplo, a liga duplex SS2205 sofre uma transição de fase quando aquecida a temperaturas acima de 260ºC (500°F). Por conseguinte, as placas de parede 230 com porções de liga 239 formadas a partir de ligas duplex ou super duplex podem apenas ser instaladas em sistemas de dessulfuração onde o gás de combustão está abaixo da temperatura de transição de fase da liga específica.

[031] Em algumas modalidades, todas as placas de parede 230 para o cilindro 224 têm porções de liga 239 formadas a partir de uma única liga. Em outras modalidades, no entanto, algumas das placas de parede 230 podem incluir porções de liga 239 formadas a partir de uma primeira liga resistente à corrosão, enquanto outras placas de parede 230 podem incluir porções de liga 239 formadas a partir de uma segunda liga resistente à corrosão. A Figura 9 mostra uma vista em corte transversal de um absorvedor de secagem por aspersão 223, com cilindro 224, que inclui uma porção cilíndrica 225, que pode incluir primeiras placas de parede 230A tendo primeiras porções de liga 239A e uma porção de cone 226, que pode incluir segundas placas de parede 230B tendo segundas porções de liga 239B. Com este arranjo, o cilindro pode incluir placas de parede 230 formadas a partir de duas ligas resistentes à corrosão diferentes. Por exemplo, uma vez que o gás de combustão fornecido às entradas 232 pode às vezes ser mais quente do que as temperaturas de transição de fase de algumas ligas duplex e super duplex, as ligas duplex e super duplex podem não ser adequadas como as porções de liga 239A para as placas de parede 230A. Isso ocorre porque as placas de parede 230A estão localizadas perto das entradas 232 e são, portanto, mais propensas a entrar em contato com gás de combustão que é mais quente do que a temperatura de transição de fase de um dado duplex ou liga super duplex. Em vez disso, em algumas modalidades, as porções de liga 239B das segundas placas de parede 230B podem ser formadas a partir de uma liga duplex ou super duplex, enquanto as porções de liga 239A para as placas de parede 230A são formadas a partir de uma liga resistente à corrosão diferente (por exemplo, Liga 20), uma vez que as segundas placas de parede 230B estão localizadas longe o suficiente das entradas 232 para que o gás de combustão esteja suficientemente resfriado no momento em que o gás e as gotículas alcançarem as placas de parede 230B.

[032] Em algumas modalidades, a liga resistente à corrosão pode ser incorporada nas placas de parede quando o cilindro está sendo construído. No entanto, como as placas de parede individuais são independentes umas das outras e podem ser fixadas e destacadas dos suportes vertical e horizontal, os absorventes secos de aspersão existentes podem ser adaptados para incluir placas de parede com liga resistente à corrosão. Por exemplo, se for determinado que uma ou mais das placas de parede 130 (Figuras 3 e 6A-6C) estão corroídas, as placas de parede corroídas podem ser destacadas do restante do cilindro e novas placas de parede 230 tendo as porções de liga resistente à corrosão podem ser fixadas em seus lugares. A Figura 10 mostra um método 1000 que pode ser usado para modernizar um absorvedor de secagem por aspersão existente.

[033] Na etapa 1001, placas de parede corroídas são identificadas e a localização dessas placas de parede corroídas é anotada. As placas de parede corroídas podem ser identificadas usando uma variedade de técnicas. Por exemplo, o interior do absorvedor de secagem por aspersão pode ser examinado por um técnico durante uma parada programada do sistema. O técnico pode observar se as placas de parede individuais precisam ser substituídas imediatamente ou se a substituição pode ser adiada para mais tarde. Para determinar a quantidade de corrosão presente nas placas de parede individuais, o técnico pode examinar visualmente as placas de parede, podendo usar análise química e/ou medições físicas (por exemplo, espessura da placa de parede). Como alternativa, uma câmera pode ser inserida no sistema, enquanto o sistema ainda está em operação. Além disso, se as placas de parede estiverem extremamente corroídas, a corrosão pode às vezes ser detectada de fora do absorvedor de secagem por aspersão. A detecção de vazamento também pode ser usada para identificar placas de parede corroídas. Por exemplo, uma câmera infravermelha pode ser usada para detectar vazamentos identificando pontos "frios". Métodos específicos de detecção de vazamento, como métodos de detecção de vazamento de hélio, também podem ser usados. A inspeção visual também pode ser usada para identificar vazamentos e, portanto, placas de parede corroídas. Em um exemplo, o isolamento formado no exterior das placas de parede pode parecer "amassado", o que é uma indicação de que existe um vazamento na parede subjacente no local do "amassado".

[034] Depois de determinar que uma ou mais das placas de parede estão corroídas, na etapa 1002, o absorvedor de secagem por aspersão é deixado esfriar. Durante a operação do absorvedor de secagem por aspersão, as temperaturas dentro do sistema são muito altas para que os técnicos entrem no sistema. Consequentemente, antes que as placas de parede corroídas possam ser substituídas, o absorvedor de secagem por aspersão é desligado e os gases do forno de coque são temporariamente direcionados para um sistema de dessulfuração diferente para processamento. O sistema pode ser resfriado por até

24 horas (ou mais, se necessário) até que a temperatura do sistema caia para uma temperatura segura.

[035] Após o resfriamento, as placas de parede corroídas podem ser removidas com segurança do sistema. No entanto, deve-se ter cuidado ao remover as placas de parede corroídas do sistema, de modo a garantir que o sistema não seja danificado durante o processo de remoção, pois a remoção das placas de parede corroídas do sistema requer o corte do aço carbono que forma as placas de parede corroídas, o que pode criar escórias. As ligas resistentes à corrosão que formam as novas placas de parede podem ser sensíveis a essas escórias, de modo que qualquer contato com o aço carbono pode desestabilizar a liga e causar corrosão. Por conseguinte, na etapa 1003, o spray antirrespingos pode ser aplicado a algumas ou todas as placas de parede dentro do absorvedor de secagem por aspersão para reduzir a quantidade de escória que pode interagir com a liga. Em algumas modalidades, o spray antirrespingos pode ser aplicado apenas às porções de liga expostas nas novas placas de parede que já foram instaladas no absorvedor de secagem por aspersão para proteger a liga resistente à corrosão de escória ou poeira contendo ferro que pode ser presente dentro do cilindro. Em outras modalidades, todo o interior do cilindro pode ser revestido com o spray antirrespingos. Desta forma, qualquer escória criada pelo corte do aço carbono pode ser limpa sem permitir que a escória entre em contato direto com a liga.

[036] Na etapa 1004, as placas de parede corroídas são removidas do absorvedor de secagem por aspersão. As placas são normalmente soldadas aos suportes horizontais e verticais, bem como às placas de parede adjacentes. Consequentemente, a remoção das placas de parede corroídas normalmente requer que os técnicos cortem o metal. Em algumas modalidades, os técnicos podem usar uma serra, um soldador e/ou um cortador de plasma para cortar as placas de parede corroídas. Um moedor também pode ser usado para limpar quaisquer rebarbas de metal ou marcas residuais de soldagem criadas durante o processo de corte.

[037] Na etapa 1005, após a remoção das placas de parede corroídas, as novas placas de parede com a liga resistente à corrosão são instaladas dentro do cilindro. Em algumas modalidades, as placas de parede individuais podem ser soldadas aos suportes vertical e horizontal e às placas de parede adjacentes para fixar as placas de parede no lugar. Em outras modalidades, as placas de parede podem ser instaladas usando adesivos ou meios de fixação mecânicos, tais como cavilhas e parafusos. Em geral, qualquer meio de fixação adequado pode ser usado para instalar as placas de parede dentro do cilindro.

[038] Na etapa 1006, depois de instalar os novos painéis dentro do cilindro, o cilindro pode ser limpo para remover qualquer escória, spray antirrespingos ou quaisquer outros contaminantes presentes no cilindro, antes que o processo de dessulfuração seja retomado. Em algumas modalidades, um purificador de pressão pode ser usado para limpar o cilindro manualmente. Em outras modalidades, uma ou mais das entradas (por exemplo, as entradas 132 da Figura 4) podem ser usadas para pulverizar água de alta pressão em toda a área interna do cilindro. Conforme o cilindro é lavado, a água suja pode fluir para fora do cilindro, através da abertura na porção inferior da porção do cone e pode ser coletada para processamento posterior. O cilindro pode continuar a ser lavado até que a água que flui para fora do cilindro esteja límpida e substancialmente livre de contaminantes. Em algumas modalidades, um enxágue com ácido pode ser usado para limpar o interior do cilindro.

[039] Neste ponto, o absorvedor de secagem por aspersão está limpo e pronto para uso posterior. Consequentemente, na etapa 1007, o sistema é ligado novamente e os gases de combustão quente do forno de coque podem ser direcionados para o absorvedor de secagem por aspersão. A substituição das placas de parede corroídas usando este método permite que os absorvedores de secagem por aspersão existentes sejam atualizados e adaptados conforme as placas de parede individuais corroem, em vez de ter que substituir todas as placas de parede de uma vez.

[040] Como observado anteriormente, a substituição das placas de parede corroídas pelas novas placas de parede com uma porção de liga resistente à corrosão normalmente requer que o sistema de dessulfuração de gás de combustão seja desligado por um período de tempo prolongado, o que pode aumentar o custo de operação da coqueria e causar atrasos na produção. Por conseguinte, pode não ser sempre aconselhável reformar os absorvedores de secagem por aspersão existentes, substituindo as placas de parede corroídas 130. Em vez disso, o absorvedor de secagem por aspersão 130 pode ser adaptado usando uma técnica diferente. Por exemplo, a Figura 11A mostra uma vista superior de uma nova placa de parede 430 fixada a uma superfície externa de uma planta de dessulfuração de gás, tendo uma placa de parede corroída 130. A nova placa de parede 430 é fixada às colunas de suporte vertical existentes 128 e as novas colunas de suporte vertical 428 são fixadas ao lado externo da nova placa de parede 430. Desta forma, o absorvedor de secagem por aspersão pode ser adaptado com a nova placa de parede 430 sem ter que desligar o sistema. Além disso, o uso das novas colunas de suporte verticais 428 pode garantir que o sistema permaneça totalmente suportado, mesmo se a placa de parede 130 e as colunas de suporte originais 128 estiverem corroídas. Por conseguinte, a modernização do sistema de dessulfuração desta maneira pode permitir que o sistema continue a operar sem o risco do sistema falhar prematuramente devido à corrosão. Em um ponto posterior, como durante uma parada programada do sistema de dessulfuração, as placas de parede 130 e as colunas de suporte verticais originais 128 podem ser removidas do sistema de dessulfuração. Como mostrado na Figura 11B, neste ponto, as novas placas de parede 430 e as colunas de suporte verticais 428 podem formar o exterior do absorvedor de secagem por aspersão. Nas modalidades mostradas nas Figuras 11A e 11B, a nova placa de parede 430 inclui apenas uma porção de liga 439. Em outras modalidades, no entanto, as novas placas de parede 430 também podem incluir uma porção de aço acoplada à porção de liga 439. Por exemplo, as novas placas de parede 430 podem incluir uma porção de aço revestida com a porção de liga 439.

[041] A liga resistente à corrosão também pode ser usada em outras porções do absorvedor de secagem por aspersão. Por exemplo, em algumas modalidades, a saída 136 (Figura 4) pode incluir a liga resistente à corrosão. Além disso, outras porções do sistema de dessulfuração de gás de combustão, como a filtro de manga, podem incluir a liga resistente à corrosão. A Figura 12A mostra uma vista isométrica de um sistema de filtro de manga 500. Depois que os gases de combustão quente são resfriados e neutralizados no absorvedor de secagem por aspersão, os gases podem deixar o absorvedor de secagem por aspersão através da saída 236 e são direcionados para uma seção transversal 501, que acopla fluidamente o absorvedor de secagem por aspersão ao sistema de filtro de manga 500. O gás de combustão entra no invólucro do filtro de manga 502 e passa por uma pluralidade de bolsas de filtro dentro do invólucro 502. As bolsas de filtro são formadas por uma malha fina que retém poeira e partículas do gás de combustão. As bolsas de filtro são fixadas a um mecanismo agitador que sacode as bolsas de filtro, de modo que quaisquer partículas presas caiam em um funil 503. A Figura 12B mostra uma vista isométrica da tremonha 503. Uma porta de saída 504 na porção inferior da tremonha 503 pode ser usada para remover as partículas do sistema de filtro de manga 500. A tremonha 503 também pode incluir uma placa de célula 507 à qual as bolsas de filtro podem ser fixadas a fim de manter a extremidade inferior das bolsas de filtro no lugar. Depois de passar pelas bolsas de filtro, o gás limpo é direcionado para fora do invólucro 502 e para a saída de ar 505. Um regulador de pressão 506 acoplado à saída de ar 505 pode ser usado para regular a pressão do ar dentro do invólucro

502. O ar pode então ser emitido para a atmosfera ou direcionado para uma câmara de condensação secundária para limpeza posterior.

[042] Para garantir que o material particulado corrosivo no gás de combustão não corroa o sistema de filtro de manga 500, algumas porções do filtro de manga 500 podem ser formadas a partir da liga resistente à corrosão. Por exemplo, em algumas modalidades, pelo menos o interior da seção transversal 501 pode ser formado a partir da liga resistente à corrosão. Em outras modalidades, o invólucro 502 pode ser pelo menos parcialmente formado a partir da liga resistente à corrosão. Porções da tremonha 503 também podem ser formadas a partir da liga resistente à corrosão. Por exemplo, a tremonha pode ser formada a partir de uma pluralidade de placas 508 que direcionam os particulados em direção à porta de saída 504. Antes de passar pela porta de saída 504, o material particulado pode se acumular dentro da tremonha 504, de modo que o material particulado pode estar em contato com uma ou mais das placas 508 por um período de tempo prolongado. Por conseguinte, uma ou mais das placas 508 podem ser formadas a partir da liga resistente à corrosão. Outras porções da tremonha 503, como a placa de célula 507 ou a saída 504 também podem ser pelo menos parcialmente formadas a partir da liga resistente à corrosão.

[043] No momento em que o gás de combustão deixa o absorvedor de secagem por aspersão e atinge a seção cruzada 501, o gás de combustão terá resfriado a uma temperatura de aproximadamente 149ºC (300°F), que está abaixo da temperatura de transição de fase de ligas duplex e super duplex. Por conseguinte, ligas duplex e super duplex podem ser usadas com o sistema de filtro de manga 500, em vez de ligas mais caras como a Liga 20. A liga resistente à corrosão também pode ser incorporada em outros tipos de purificadores secos, como purificadores secos circulantes. Por exemplo, como os purificadores secos circulantes são normalmente alimentados a partir do fundo do cilindro e o material particulado é coletado do topo, as paredes laterais e/ou o teto do cilindro podem incluir uma liga resistente à corrosão para proteger da corrosão essas porções dos purificadores secos circulantes.

[044] Nas modalidades ilustradas anteriormente, as placas de parede são descritas como tendo ligas metálicas resistentes à corrosão revestidas na placas de aço para reduzir a corrosão nos cilindros. Em outras modalidades, no entanto, outros tipos de materiais resistentes à corrosão podem ser usados para proteger o aço. Por exemplo, em algumas modalidades, as placas de parede podem incluir placas de aço que são revestidas com um material polimérico, como um epóxi, que é resistente à corrosão.

EXEMPLOS

[045] Vários aspectos da presente tecnologia são apresentados nos exemplos a seguir.

[046] Exemplo 1. Sistema de tratamento de contaminantes compreendendo: um cilindro tendo paredes laterais que definem, pelo menos parcialmente, uma área interna, em que o cilindro compreende uma ou mais placas de parede individuais que formam ,pelo menos parcialmente, as paredes laterais, uma ou mais das placas de parede compreendem uma liga que é resistente à corrosão causada por espécies de enxofre, espécies de cloro ou ambas, e as placas de parede individuais são orientadas, de modo que a liga esteja em comunicação fluida com a área interna; um primeiro meio para introduzir gases de combustão tendo uma temperatura elevada na área interna; e um segundo meio para introduzir um aditivo na área interna, em que o primeiro e o segundo meios são configurados para introduzir os gases de combustão e o aditivo na área interna, de modo que os gases de combustão e o aditivo se misturem.

[047] Exemplo 2. O sistema de tratamento de contaminantes do Exemplo 1, em que a liga compreende uma liga de Inconel, uma liga de Incoloy, uma liga de Monel ou uma liga de Hastelloy.

[048] Exemplo 3. O sistema de tratamento de contaminantes do Exemplo 1 ou Exemplo 2, em que a liga compreende Liga 20.

[049] Exemplo 4. O sistema de tratamento de contaminantes de qualquer um dos Exemplos 1-3, em que a temperatura elevada está na faixa de 204ºC a 260ºC (400°F a 500°F).

[050] Exemplo 5. O sistema de tratamento de contaminantes de qualquer um dos Exemplos 1-4, em que as placas de parede incluem uma porção de aço e em que a liga é revestida na porção de aço.

[051] Exemplo 6. O sistema de tratamento de contaminantes de qualquer um dos Exemplos 1-5, em que a área interna compreende: uma primeira região; uma segunda região; e uma terceira região, em que o primeiro e o segundo meios são configurados para introduzir o gás de combustão e o aditivo na primeira região, de modo que o gás de combustão e o aditivo passem pela primeira região e a segunda região para atingir a terceira região.

[052] Exemplo 7. Sistema de tratamento de contaminantes, de acordo com qualquer um dos Exemplos 1 a 6, em que uma ou mais placas de parede compreendem primeiras placas de parede, em que a liga compreende uma primeira liga e em que as placas de parede são posicionadas em torno da segunda região da área interna, o cilindro ainda compreendendo: uma ou mais placas de segunda parede posicionadas em torno da terceira região da área interna, em que uma ou mais das placas individuais de segunda parede compreende uma segunda liga que é diferente da primeira liga e que é resistente à corrosão causada por ácido sulfúrico, ácido clorídrico ou ambos, e as placas de parede individuais são orientadas de modo que a segunda liga esteja em comunicação de fluido com a área interna.

[053] Exemplo 8. O sistema de tratamento de contaminante de qualquer um dos Exemplos 1 a 7, em que o sistema de dessulfuração é configurado, de modo que o gás de combustão e o aditivo tenham uma temperatura inferior a uma temperatura de transição de fase da segunda liga, quando eles estão dentro da terceira região.

[054] Exemplo 9. O sistema de tratamento de contaminantes de qualquer um dos Exemplos 1-8, em que o sistema de tratamento de contaminantes compreende um sistema absorvedor de secagem por aspersão ou um sistema de purificador seco circulante.

[055] Exemplo 10. O sistema de tratamento de contaminantes de qualquer um dos Exemplos 1-9, em que o sistema de tratamento de contaminantes compreende um sistema de lavagem a seco.

[056] Exemplo 11. O sistema contaminante de qualquer um dos Exemplos 1- 10, em que o sistema de lavagem a seco é configurado para realizar a dessulfuração no gás de combustão.

[057] Exemplo 12. O sistema contaminante de qualquer um dos Exemplos 1- 11, em que o sistema de lavagem a seco é configurado para remover espécies de cloro ou cloretos a partir do gás de combustão.

[058] Exemplo 13. O sistema de tratamento de contaminantes de qualquer um dos Exemplos 1-12, em que o cilindro compreende ainda: um ou mais suportes verticais posicionados em torno do cilindro, em que um lado externo de cada uma das uma ou mais das placas de parede é acoplado a pelo menos um, dentre um ou mais suportes verticais.

[059] Exemplo 14. O sistema de tratamento de contaminantes de qualquer um dos Exemplos 1-13, em que o cilindro compreende uma saída e o sistema de tratamento de contaminantes ainda consiste em: um filtro de manga; e uma seção transversal que acopla fluidamente a filtro de manga e a saída do cilindro; em que pelo menos uma porção do filtro de manga, a seção transversal ou ambos incluem a liga.

[060] Exemplo 15. O sistema de tratamento de contaminantes de qualquer um dos Exemplos 1-14, em que a liga compreende uma liga duplex ou uma liga super duplex.

[061] Exemplo 16. Absorvedor de secagem por aspersão para tratamento de gases ácidos, o absorvedor compreendendo: um cilindro com paredes laterais que definem pelo menos parcialmente uma área interna, em que a área interna inclui uma primeira porção, uma segunda porção e uma terceira porção, o cilindro inclui uma pluralidade de suportes verticais e primeira e segunda pluralidades de placas acopladas à pluralidade de suportes verticais, a primeira pluralidade de placas define, pelo menos parcialmente, a segunda porção da área interna, a segunda pluralidade de placas define, pelo menos parcialmente, a terceira porção da área interna, a primeira placa individual da pluralidade de placas compreende uma primeira liga, a placa individual da segunda pluralidade de placas compreende uma segunda liga, a primeira liga é diferente da segunda liga e a primeira e segunda placas individuais da pluralidade de placas são orientadas, de modo que a primeira e a segunda ligas estão em comunicação fluida com a área interna; e um primeiro meio para introduzir os gases ácidos na primeira porção da área interna; e um segundo meio para a introdução de uma solução neutralizante configurada para pelo menos um, dentre resfriar e neutralizar os gases ácidos na primeira porção da área interna, de modo que os gases ácidos e a solução neutralizante se misturem, em que a primeira e a segunda ligas são configuradas para resistir à corrosão causada pelos gases ácidos, a solução neutralizante ou ambos.

[062] Exemplo 17. O absorvedor de secagem por aspersão do Exemplo 16, em que o absorvedor de secagem por aspersão é configurado de modo que, após os gases ácidos e a solução neutralizante serem introduzidos na primeira porção e se misturarem, os gases ácidos e a solução neutralizante passam da primeira porção, através da segunda porção, e através da terceira porção da área interna.

[063] Exemplo 18. O absorvedor de secagem por aspersão do Exemplo 16 ou Exemplo 17, em que o absorvedor de secagem por aspersão é configurado, de modo que a mistura dos gases ácidos e a solução neutralizante resfrie de uma primeira temperatura para uma segunda temperatura, conforme a mistura passa da primeira porção para a segunda porção e resfria da segunda temperatura para uma terceira temperatura, conforme a mistura passa da segunda porção para a terceira porção.

[064] Exemplo 19. O absorvedor de secagem por aspersão de qualquer um dos Exemplos 16-18, em que a terceira temperatura é inferior a 260ºC (500°F) e a segunda temperatura é superior a 260ºC (500ºF).

[065] Exemplo 20. Absorvedor de secagem por aspersão de qualquer um dos Exemplos 16-19, em que a primeira e a segunda ligas são resistentes à corrosão causada por depósitos aderidos à primeira e segunda ligas.

[066] Exemplo 21. O absorvedor de secagem por aspersão de qualquer um dos Exemplos 16-20, em que a primeira liga é selecionada a partir do grupo que consiste em Liga 20, uma liga de Inconel, uma liga de Incoloy, um Hastelloy e uma liga de aço inoxidável, e a segunda liga é selecionada a partir de grupo que consiste em uma liga duplex e uma liga super duplex.

[067] Exemplo 22. Sistema de dessulfuração de um sistema de forno de coque, o sistema de dessulfuração compreendendo: um cilindro tendo paredes laterais que definem, pelo menos parcialmente, uma área interna, em que o cilindro consiste em uma pluralidade de placas de parede que, pelo menos parcialmente,

formam as paredes laterais, cada uma dentre a pluralidade das placas de parede compreende uma liga resistente à corrosão e as placas de parede são orientadas, de modo que a liga resistente à corrosão esteja em comunicação fluida, com a área interna; um primeiro meio para introduzir gases de combustão tendo uma temperatura elevada na área interna, em que os gases de combustão incluem espécies de enxofre, espécies de cloro ou ambas; e um segundo meio para a introdução de um aditivo na área interna, em que o primeiro e o segundo meios são configurados para introduzir os gases de combustão e o aditivo na área interna, de modo que os gases de combustão e o aditivo se misturem e, em que, o aditivo é configurado para resfriar os gases de combustão abaixo da temperatura elevada e neutralizar, pelo menos, algumas das espécies de enxofre ou cloro dos gases de combustão.

[068] Exemplo 23. O sistema de dessulfuração do Exemplo 22, em que a liga resistente à corrosão é resistente à corrosão causada por espécies de enxofre, espécies de cloro ou ambas.

[069] Exemplo 24. O sistema de dessulfuração do Exemplo 22 ou Exemplo 23, em que a pluralidade de placas de parede compreende uma pluralidade de primeiras placas de parede e a liga resistente à corrosão compreende uma primeira liga resistente à corrosão, o cilindro compreendendo ainda: uma pluralidade de segundas placas de parede que formam pelo menos parcialmente as paredes laterais, em que cada uma da pluralidade de segundas placas de parede compreende uma segunda liga resistente à corrosão que é diferente da primeira liga e em que as segundas placas de parede são orientadas, de modo que a segunda liga resistente à corrosão está voltada e em comunicação fluida com a área interna.

[070] Exemplo 25. O sistema de dessulfuração de qualquer um dos Exemplos 22-24, em que o sistema de forno de coque é um sistema de forno de coque de não recuperação ou recuperação de calor.

[071] As descrições detalhadas acima das modalidades da tecnologia não se destinam a ser exaustivas ou a limitar a tecnologia à forma precisa revelada acima. Embora modalidades específicas e exemplos da tecnologia sejam descritos acima para fins ilustrativos, várias modificações equivalentes são possíveis dentro do escopo da tecnologia, como aqueles versados na técnica relevante irão reconhecer. Por exemplo, embora as etapas sejam apresentadas em uma determinada ordem, modalidades alternativas podem realizar as etapas em uma ordem diferente. Além disso, as várias modalidades descritas no presente documento também podem ser combinadas para fornecer outras modalidades. Além disso, embora muitas das modalidades sejam descritas com relação aos sistemas de dessulfuração de gases de combustão para fornos de coque, deve-se notar que outras aplicações e modalidades além daquelas reveladas neste documento estão dentro do escopo da presente tecnologia. Por exemplo, as placas de parede reveladas podem ser usadas em sistemas de processamento de gás para outros sistemas industriais, incluindo lixo para plantas a vapor, plantas de coque de petróleo (incluindo plantas que produzem coque de petróleo de grau anódico) e usinas de energia.

[072] Além disso, a menos que a palavra "ou" seja expressamente limitada a significar apenas um único item exclusivo dos outros itens em referência a uma lista de dois ou mais itens, então o uso de "ou" em tal lista deve ser interpretado como incluindo (a) qualquer item da lista, (b) todos os itens da lista ou (c) qualquer combinação dos itens da lista. Onde o contexto permitir, os termos no singular ou no plural também podem incluir o termo no plural ou no singular, respectivamente. Além disso, o termo "compreendendo" é usado para significar incluir pelo menos a (s) característica (s) recitada (s) de modo que qualquer número maior da mesma característica e/ou tipos adicionais de outras características não sejam excluídos. Também será apreciado que modalidades específicas foram descritas neste documento para fins de ilustração, mas que várias modificações podem ser feitas sem desvio da tecnologia.

Além disso, embora as vantagens associadas a certas modalidades da tecnologia tenham sido descritas no contexto dessas modalidades, outras modalidades também podem exibir tais vantagens, e nem todas as modalidades precisam necessariamente apresentar tais vantagens para cair dentro do escopo da tecnologia.

Por conseguinte, a revelação e a tecnologia associada podem abranger outras modalidades não expressamente mostradas ou descritas no presente documento.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de tratamento de contaminantes, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um cilindro tendo paredes laterais que definem, pelo menos parcialmente, uma área interna, em que o cilindro compreende uma ou mais placas de parede que formam, pelo menos parcialmente, as paredes laterais, uma ou mais das placas de parede individuais compreendem uma liga que é resistente à corrosão causada por espécies de enxofre, espécies de cloro ou ambas, e as placas de parede individuais são orientadas, de modo que a liga esteja em comunicação fluida com a área interna; um primeiro meio para introduzir gases de combustão tendo uma temperatura elevada na área interna; e um segundo meio para introduzir um aditivo na área interna, em que o primeiro e o segundo meios são configurados para introduzir os gases de combustão e o aditivo na área interna, de modo que os gases de combustão e o aditivo se misturem.

2. Sistema de tratamento de contaminantes, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a liga compreende uma liga de Inconel, uma liga de Incoloy, uma liga de Monel ou uma liga de Hastelloy.

3. Sistema de tratamento de contaminantes, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a liga compreende Liga 20.

4. Sistema de tratamento de contaminantes, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura elevada está na faixa de 204ºC a 260ºC (400°F a 500°F).

5. Sistema de tratamento de contaminantes, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as placas de parede incluem uma porção de aço e em que a liga é revestida na porção de aço.

6. Sistema de tratamento de contaminantes, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a área interna compreende: uma primeira região; uma segunda região; e uma terceira região, em que o primeiro e o segundo meios são configurados para introduzir o gás de combustão e o aditivo na primeira região, de modo que o gás de combustão e o aditivo passem pela primeira região e a segunda região para atingir a terceira região.

7. Sistema de tratamento de contaminantes, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que uma ou mais placas de parede compreendem primeiras placas de parede, em que a liga compreende uma primeira liga e em que as placas de parede são posicionadas em torno da segunda região da área interna, o cilindro compreendendo ainda: uma ou mais placas de segunda parede posicionadas em torno da terceira região da área interna, em que uma ou mais das placas individuais da segunda parede compreende uma segunda liga que é diferente da primeira liga e que é resistente à corrosão causada por ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ou ambos, e as placas individuais de parede são orientadas de modo que a segunda liga esteja em comunicação fluida com a área interna.

8. Sistema de tratamento de contaminante, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de dessulfuração é configurado de modo que o gás de combustão e o aditivo tenham uma temperatura inferior a uma temperatura de transição de fase da segunda liga quando eles estão dentro da terceira região.

9. Sistema de tratamento de contaminantes, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de tratamento de contaminantes compreende um sistema absorvedor de secagem por aspersão ou um sistema de purificador seco circulante.

10. Sistema de tratamento de contaminantes, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de tratamento de contaminantes compreende um sistema de lavagem a seco.

11. Sistema contaminante, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de lavagem a seco é configurado para realizar a dessulfuração no gás de combustão.

12. Sistema contaminante, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de lavagem a seco é configurado para remover espécies de cloro ou cloretos do gás de combustão.

13. Sistema de tratamento de contaminantes, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o cilindro compreende ainda: um ou mais suportes verticais posicionados em torno do cilindro, em que um lado externo de cada dentre uma ou mais das placas de parede é acoplado a pelo menos um dentre um ou mais suportes verticais.

14. Sistema de tratamento de contaminantes, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o cilindro compreende uma saída e o sistema de tratamento de contaminantes compreende ainda: um filtro de manga; e uma seção transversal que acopla fluidamente o filtro de manga e a saída do cilindro; em que pelo menos uma porção do filtro de manga, a seção transversal ou ambos incluem a liga.

15. Sistema de tratamento de contaminante, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a liga compreende uma liga duplex ou uma liga super duplex.

16. Absorvedor de secagem por aspersão para tratamento de gases ácidos, o absorvedor CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um cilindro tendo paredes laterais que definem pelo menos parcialmente uma área interna, em que: a área interna inclui uma primeira porção, uma segunda porção e uma terceira porção, o cilindro inclui uma pluralidade de suportes verticais e primeira e segunda pluralidades de placas acopladas à pluralidade de suportes verticais, a primeira pluralidade de placas define, pelo menos parcialmente, a segunda porção da área interna, a segunda pluralidade de placas define, pelo menos parcialmente, a terceira porção da área interna, a primeira pluralidade de placas individuais compreende uma primeira liga, a segunda pluralidade de placas individuais compreende uma segunda liga, a primeira liga sendo diferente da segunda liga, e a primeira e a segunda pluralidades de placas individuais são orientadas de modo que a primeira e a segunda ligas estejam em comunicação fluida com a área interna; e um primeiro meio para introduzir os gases ácidos na primeira porção da área interna; e um segundo meio para a introdução de uma solução neutralizante configurada para, pelo menos, resfriar e neutralizar os gases ácidos na primeira porção da área interna, de modo que os gases ácidos e a solução neutralizante se misturem, em que a primeira e a segunda ligas são configuradas para resistir à corrosão causada pelos gases ácidos, a solução neutralizante ou ambos.

17. Absorvedor de secagem por aspersão, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o absorvedor de secagem por aspersão é configurado de modo que, após os gases ácidos e a solução neutralizante serem introduzidos na primeira porção e se misturarem, os gases ácidos e a solução neutralizante passam da primeira porção, através da segunda porção, e através da terceira porção da área interna.

18. Absorvedor de secagem por aspersão, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o absorvedor de secagem por aspersão é configurado, de modo que a mistura dos gases ácidos e a solução neutralizante resfrie de uma primeira temperatura para uma segunda temperatura conforme a mistura passa da primeira porção para a segunda porção e resfrie da segunda temperatura para uma terceira temperatura, à medida que a mistura passa da segunda porção para a terceira porção.

19. Absorvedor de secagem por aspersão, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que a terceira temperatura é inferior a 260ºC (500ºF) e a segunda temperatura é superior a 260ºC (500ºF).

20. Absorvedor de secagem por aspersão, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira e a segunda ligas são resistentes à corrosão causada por depósitos aderidos à primeira e segunda ligas.

21. Absorvente de secagem por aspersão, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira liga é selecionada a partir do grupo que consiste em Liga 20, uma liga Inconel, uma liga Incoloy, um Hastelloy e uma liga de aço inoxidável, e a segunda liga é selecionada a partir do grupo que consiste em um liga duplex e uma liga super duplex.

22. Sistema de dessulfuração de um sistema de forno de coque, o sistema de dessulfuração CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

um cilindro tendo paredes laterais que definem, pelo menos parcialmente, uma área interna, em que o cilindro compreende uma pluralidade de placas de parede que formam, pelo menos parcialmente, as paredes laterais, cada uma da pluralidade de placas de parede compreende uma liga resistente à corrosão, e as placas de parede são orientadas, de modo que a liga resistente à corrosão esteja em comunicação de fluido com a área interna; um primeiro meio para introduzir gases de combustão tendo uma temperatura elevada na área interna, em que os gases de combustão incluem espécies de enxofre, espécies de cloro ou ambas; e um segundo meio para a introdução de um aditivo na área interna, em que o primeiro e o segundo meios são configurados para introduzir os gases de combustão e o aditivo na área interna, de modo que os gases de combustão e o aditivo se misturem e em que o aditivo seja configurado para resfriar os gases de combustão abaixo da temperatura elevada e para neutralizar pelo menos algumas das espécies de enxofre ou espécies de cloro dos gases de combustão.

23. Sistema de dessulfuração, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que a liga resistente à corrosão é resistente à corrosão causada por espécies de enxofre, espécies de cloro ou ambas.

24. Sistema de dessulfuração, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que a pluralidade de placas de parede compreende uma pluralidade de primeiras placas de parede e a liga resistente à corrosão compreende uma primeira liga resistente à corrosão, o cilindro compreendendo ainda: uma pluralidade de segundas placas de parede que formam, pelo menos parcialmente, as paredes laterais, em que cada uma da pluralidade de segundas placas de parede compreende uma segunda liga resistente à corrosão que é diferente da primeira liga e em que as segundas placas de parede são orientadas de modo que a segunda liga resistente à corrosão está voltada em comunicação fluida com a área interna.

25. Sistema de dessulfuração, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de forno de coque é um sistema de forno de coque de não recuperação ou recuperação de calor.