ES2210161T3 - Dispositivo y procedimiento para el tratamiento de un material residual que contiene hidrocarburos. - Google Patents
Dispositivo y procedimiento para el tratamiento de un material residual que contiene hidrocarburos.Info
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Abstract
Procedimiento para el tratamiento de un material residual que contiene hidrocarburos, en particular de un lodo de cascarillas de laminación y/o de un lodo de amoladuras, en el que el material residual se calienta en un aparato secador, preferiblemente en movimiento, mediante aportación indirecta de calor, y de este modo se libera de hidrocarburos, eventualmente en común con otros componentes volátiles, en particular H2O, y los hidrocarburos, eventualmente en común con los otros componentes volátiles, en particular con el H2O, se sacan por lo menos parcialmente desde el recipiente, en particular se separan por aspiración, caracterizado porque en el aparato secador, a una temperatura de 400ºC, se lleva a cabo una descomposición planificada de los hidrocarburos, realizándose que la descomposición de los hidrocarburos se efectúa en forma de un desdoblamiento de los hidrocarburos difícilmente volátiles para formar hidrocarburos fácilmente volátiles, preferiblemente de hidrocarburos con alto pesomolecular para formar hidrocarburos con bajo peso molecular, y mediante un empleo cuantitativo regulado y/o controlado - determinado en lo que se refiere a las magnitudes de regulación: u composición del gas de escape resultante en el aparato secador, y u temperatura del material residual tratado en el aparato secador, - de uno o varios de los siguientes medios auxiliares químicos: u oxígeno, en particular en forma de mezclas de oxígeno y gases inertes, o bien aire enriquecido con oxígeno y/o con otro portador de oxígeno, u un peróxido o hiperóxido sólido y/o líquido y/o gaseoso, preferiblemente peróxido de hidrógeno, u ozono.
Description
Dispositivo y procedimiento para el tratamiento
de un material residual que contiene hidrocarburos.
El invento se refiere a un dispositivo, así como
a un procedimiento, para el tratamiento de un material residual que
contiene hidrocarburos, en particular de un lodo de cascarillas de
laminación y/o de un lodo de amoladuras, realizándose que el
material residual es calentado en un aparato secador,
preferiblemente en movimiento, por aportación indirecta de calor, y
de este modo es liberado de hidrocarburos, eventualmente en común
con otros componentes volátiles, en particular H_{2}O.
Los materiales residuales contaminados con
hidrocarburos (compuestos orgánicos), en particular materiales
sólidos y lodos, resultan, por un lado, en muchos procesos de
producción, p.ej. como lodos de amoladuras o cascarillas de
laminación, y por otro lado también en el caso de una salida
indeseada de hidrocarburos al medio ambiente, tal como por ejemplo
en forma de tierra contaminada con aceites o petróleo.
Al realizar la elaboración de los aceros, en
particular al conformar los llantones en un dispositivo de
laminación, resulta una cascarilla, en particular una cascarilla de
laminación. La cascarilla resulta, además de ello, durante el
funcionamiento de instalaciones de colada continua.
Debido a los medios de trabajo industriales, en
particular grasas y aceites, tal como los que pasan a emplearse de
modo preferido como aditivos que disminuyen el rozamiento, se
efectúa una contaminación de la cascarilla, con lo cual se
dificultan de manera importante, o hasta ahora eran incluso
imposibles, un aprovechamiento renovado y una reutilización.
Los materiales residuales contaminados con
hidrocarburos constituyen un considerable problema para el medio
ambiente, puesto que no está a disposición ningún procedimiento que
sea eficiente, y al mismo tiempo barato, para el tratamiento de
estos materiales residuales.
En el estado de la técnica se conocen diferentes
procedimientos para el tratamiento de materiales residuales
contaminados con hidrocarburos.
Por ejemplo, se conocen diferentes métodos de
aportar a un aprovechamiento renovado un lodo de cascarillas de
laminación, tal como en particular una mezcla de cascarillas,
aceite, grasa y agua. En este caso, el lodo de cascarillas de
laminación, que se forma en el transcurso del tratamiento de las
aguas residuales de la instalación metalúrgica o del tren de
laminación, se hace utilizable mediante procedimientos y
dispositivos especiales.
En la publicación de solicitud de patente europea
EP 0373577A1 se enseñan un procedimiento de dos etapas, así como un
dispositivo para el tratamiento de lodos de depuración de aguas
residuales o industriales, que contienen porciones orgánicas.
Dentro del marco del procedimiento de conversión enseñado, los lodos
se deshidratan previamente por medios mecánicos, se transportan al
espacio interno de un transportador continuo calentado
indirectamente y allí se someten a un calentamiento con expulsión
simultánea de los componentes fácilmente volátiles. En una segunda
etapa subsiguiente, se efectúa una permanencia a la temperatura de
conversión para realizar la expulsión restante de los componentes
volátiles desde el producto de materiales sólidos. En la práctica,
este modo de proceder se manifiesta como comparativamente
ineficiente, puesto que para la expulsión de los hidrocarburos
mediante el dispositivo representado así como por el modo de
procedimiento reseñado, se necesita un calentamiento del lodo hasta
una temperatura relativamente alta. No se puede conseguir por lo
tanto un funcionamiento rentable de una instalación de este
tipo.
La publicación de solicitud de patente alemana DE
19715839A1 enseña un procedimiento así como un dispositivo para la
purificación de lodos de cascarillas de laminación que contienen
aceites y agua, en que los lodos se someten a un tratamiento en dos
etapas. En una primera etapa, se volatiliza el agua por
calentamiento de los lodos. En una segunda etapa, el lodo secado se
somete a un tratamiento en vacío a temperatura elevada para la
volatilización de los hidrocarburos. La práctica muestra una
ineficiencia relativa de la instalación, puesto que en particular
la generación del vacío, que es necesario para la volatilización de
los hidrocarburos, está vinculada con altos costos de instalación y
funcionamiento.
Los procedimientos de dos etapas se caracterizan
además de ello por lo general por un alto gasto en aparatos, así
como en técnica de control y regulación.
La publicación de patente austriaca AT 400579B
enseña un procedimiento de una sola etapa para el aprovechamiento
de un material mezclado con impurezas químicas orgánicas, tales
como ejemplo un aceite o una grasa, y que eventualmente está húmedo
y contiene metales, tales como por ejemplo cascarillas o virutas,
en el que el material se calienta en una atmósfera reductora, por
calentamiento indirecto hasta por encima de la temperatura de
ebullición de la fracción con el más alto punto de ebullición de la
impureza orgánica, y en tal contexto para evitar una condensación
se barre con un "gas portador no oxidante". Este procedimiento
se manifiesta asimismo como antieconómico en la práctica.
La publicación EP 0891799A1 se refiere a un
procedimiento y a una instalación para la eliminación de aceites a
partir de sustancias grasas. En la práctica, sin embargo, este
procedimiento se manifiesta como poco eficiente.
El presente invento está basado, por lo tanto, en
la misión de superar las desventajas que se derivan del estado de
la técnica, y desarrollar un procedimiento sencillo y rentable de
un modo correspondiente al prefacio (concepto precaracterizante) de
la reivindicación 1, así como a un dispositivo apropiado para la
realización del procedimiento mencionado, de un modo
correspondiente al prefacio de la reivindicación 17.
El problema planteado por esta misión se resuelve
de un modo correspondiente al procedimiento conforme al invento, de
acuerdo con la parte caracterizante de la reivindicación 1, así
como de un modo correspondiente el dispositivo conforme al invento,
de acuerdo con la parte caracterizante de la reivindicación 17.
Con la descomposición de los hidrocarburos
mediante medios auxiliares químicos y/o técnicos radiológicos, que
dan lugar a un desdoblamiento de los hidrocarburos difícilmente
volátiles para formar hidrocarburos fácilmente volátiles, en
particular de los hidrocarburos con alto peso molecular para formar
hidrocarburos con un peso molecular más bajo, en particular por
medio de una oxidación selectiva, también a bajas temperaturas se
puede efectuar una purificación eficaz del material residual con
respecto de los hidrocarburos.
El procedimiento conforme al invento se
distingue, además de ello, por el recurso de que pasa a emplearse
un calentamiento indirecto del material residual.
En el estado de la técnica, con el fin de
conseguir unos períodos de tiempo de tratamiento rentables, se
emplea sobre todo el calentamiento directo, al contrario de lo
cual, en particular en el caso de instalaciones de mayor tamaño, se
desaconseja por razones económicas el calentamiento indirecto, por
ejemplo a través de las paredes de recipientes de un aparato
secador, por cuanto que en el caso del calentamiento indirecto, al
contrario que en el caso del calentamiento directo mediante una
llama y un gas caliente, el calentamiento se efectúa solamente
mediante conducción de calor. De un modo correspondientemente
lento, se alcanza la temperatura de funcionamiento en el aparato
secador.
Puesto que el calentamiento indirecto, en
particular a causa de consideraciones técnicas medioambientales, se
manifiesta, sin embargo, como especialmente ventajoso, se propone
por consiguiente, tal como de acuerdo con una forma preferida de
realización del procedimiento conforme al invento, mantener baja la
temperatura del proceso en el aparato secador. De esta manera, se
puede reducir al mínimo la dedicación de tiempo para la calefacción,
en particular en el caso de la puesta en marcha del aparato secador
frío.
Mediante el empleo de medios auxiliares químicos
y técnicos radiológicos para el desdoblamiento de los
hidrocarburos, con lo que se establece una disminución de la
temperatura media de volatilización de los hidrocarburos, se
consigue una manifiesta aceleración del proceso de purificación y
limpieza, en particular en el caso de las bajas temperaturas de
tratamiento predominantes.
La rentabilidad aumentada del procedimiento con
respecto al estado de la técnica se pone de manifiesto, por un
lado, por un consumo más bajo de energía de calefacción y, por otro
lado, debido a la más corta duración del tratamiento y a la menor
temperatura máxima de funcionamiento, por medio de dispositivos de
proceso de menor tamaño y más baratos.
El calentamiento del material residual se efectúa
preferiblemente mediando movimiento del mismo, con el fin de
garantizar un calentamiento rápido y uniforme.
El movimiento de los materiales sólidos y/o de
los lodos dentro del recipiente se puede efectuar, de acuerdo con
una forma preferida de realización del procedimiento conforme al
invento, mediante una puesta en movimiento del recipiente, por
ejemplo por rotación de este recipiente y/o por movimiento de un
dispositivo dentro de este recipiente, por ejemplo por rotación de
una herramienta.
De acuerdo con diferentes formas de realización
del invento, es posible hacer funcionar el proceso a la presión
atmosférica, a sobrepresión o a depresión. En el caso de un
funcionamiento a sobrepresión desaparecería por ejemplo un soplante
a fin de separar por aspiración los gases de escape desde el
aparato secador. En el caso de un funcionamiento del proceso a
sobrepresión o a depresión, sería ventajosa una ejecución estanca a
los gases de la aportación de los materiales y de la evacuación de
estos materiales.
De acuerdo con una forma especial de realización
del invento, la descomposición de los hidrocarburos se efectúa a
unas temperaturas situadas por debajo de 400ºC.
De acuerdo con otra forma de realización del
procedimiento conforme al invento, se ajusta en el aparato secador
una temperatura máxima de 350ºC, en particular de 300ºC, referida
al medio de calefacción.
Correspondientemente a otras formas de
realización especiales del procedimiento conforme al invento, el
funcionamiento del aparato secador se efectúa a una temperatura
interna, dependiente de la presión y referida al material residual,
de 40ºC a 350ºC, de 300ºC, preferiblemente hasta de 400ºC, en
particular situada en el intervalo de 80ºC a 250ºC, de modo
especialmente preferido en un intervalo de 120ºC a 200ºC (los datos
se refieren a 1 atm), o a correspondientes temperaturas en el caso
de otras condiciones de presión.
Sin embargo, es perfectamente posible,
correspondiendo a la composición del material residual que se haya
de tratar, llevar a cabo un tratamiento a unas temperaturas
dependientes de la presión, referidas al material de partida, hasta
de 130 - 250ºC, de modo especialmente preferido a unas temperaturas
de 140 - 180ºC (a una presión de 1 atm).
En este caso no se puede excluir que durante
corto tiempo, en particular de un modo local, se efectúe un
calentamiento del material de partida por encima de la temperatura
del proceso.
De acuerdo con una forma especial de realización
del invento, la aportación indirecta de calor se efectúa a través
de la pared del recipiente y/o a través de partes móviles
calentadas y/o mediante radiación, tal como por ejemplo mediante
microondas.
Puesto que de acuerdo con una forma de
realización del procedimiento conforme al invento, no se introduce
nada de gas de calefacción en el recipiente para desecación, en
particular en la cámara de tratamiento del recipiente para
desecación, y es muy pequeño el volumen de los gases que se han de
separar por aspiración, se reduce al mínimo el gasto para el
necesario tratamiento del gas separado por aspiración.
Es ventajosa, de acuerdo con otra forma de
realización, también la regulación independiente de la potencia de
calefacción y de la composición de la atmósfera gaseosa en el
aparato secador, que se ha hecho posible mediante la calefacción
indirecta.
De acuerdo con otra forma de realización especial
del procedimiento conforme al invento, se emplea oxígeno, en
particular una mezcla de oxígeno y un gas inerte, o bien aire
enriquecido con oxígeno, y/o un peróxido o hiperóxido sólido y/o
líquido y/o gaseoso, preferiblemente peróxido de hidrógeno, y/u
ozono y/o un catalizador, como medio auxiliar químico para la
descomposición de los hidrocarburos, por ejemplo mediante oxidación
selectiva.
Se pueden emplear, sin embargo, también otras
mezclas gaseosas o sustancias, en particular que contengan
oxígeno.
El oxígeno se pone a disposición y/o se aporta,
de una manera planificada, de acuerdo con diferentes formas de
realización del invento, por ejemplo en forma de oxígeno técnico, o
como un componente de una mezcla gaseosa, en particular en forma de
aire. Junto a ello, se puede concebir poner a disposición el
oxígeno mediante materiales sólidos absorbentes y/o absorbentes, en
forma líquida, o en forma de un compuesto químico que pone en
libertad oxígeno. Preferiblemente, en el caso de la aportación del
portador de oxígeno, en particular del oxígeno técnico, para la
realización del tratamiento del material residual en el aparato
secador, se trata de una aportación regulada.
De acuerdo con otra forma de realización del
invento, se emplean como medios auxiliares químicos, de modo
exclusivo o adicional, peróxidos o hiperóxidos en forma gaseosa y/o
líquida y/o sólida, preferiblemente peróxido de hidrógeno, y/u
ozono.
De acuerdo con una forma preferida de realización
del procedimiento conforme al invento, la volatilización de la
humedad contenida en los materiales residuales ayuda a la
volatilización de los hidrocarburos (volátiles en vapor de agua).
En particular, mediante la adición de agentes de oxidación que
contienen oxígeno resultan en las moléculas de hidrocarburos grupos
que contienen oxígeno, con lo que se disminuyen las propiedades
repelentes del agua (hidrófobas) de los hidrocarburos. Esto
repercute ventajosamente sobre la volatilidad en vapor de agua de
los hidrocarburos, de manera tal que se puede conseguir una
aceleración adicional de la volatilización de los
hidrocarburos.
De acuerdo con otra forma especial de realización
del procedimiento conforme al invento, la utilización de
catalizadores conduce a una aceleración de las reacciones de
descomposición en los hidrocarburos. En este caso, el catalizador,
dependiendo de su composición, se puede introducir en el recipiente
como un material fino y preferiblemente puede permanecer a
continuación en el material desembarazado de aceite, o en forma de
trozos de mayor tamaño, siendo los trozos por ejemplo separados a
continuación del material desembarazado de aceite y siendo
empleados de nuevo. Antes del empleo renovado es posible en este
caso, dependiendo del tipo de catalizador, también un tratamiento
destinado a aumentar la actividad de este catalizador.
De acuerdo con otra forma de realización del
procedimiento conforme al invento, mediante el desdoblamiento de
los hidrocarburos, por ejemplo mediante una oxidación exotérmica,
se genera calor adicional, que es activo directamente en el
material residual, y por consiguiente calienta al material residual
desde dentro hacia fuera. Con ello se puede mejorar el calentamiento
en y a través de la masa del material de partida y se puede
producir una aceleración del procedimiento.
La adición de un agente de oxidación conduce en
tal caso, por ejemplo, a una descomposición por lo menos parcial,
en particular por oxidación, de los hidrocarburos, que a su vez
conduce a una disminución de la temperatura de volatilización y,
por lo tanto, a una volatilización más rápida de los
hidrocarburos.
Por el hecho de que, de acuerdo con una
característica adicional del invento, el calentamiento del material
residual, en particular del material sólido y/o del lodo, con el
fin de expulsar los componentes volátiles restantes, se efectúa por
lo menos parcialmente en una atmósfera con una proporción de
oxígeno, preferiblemente referida al aire seco, mayor que 20,8% en
volumen de oxígeno, de modo preferido con una proporción de
oxígeno, preferiblemente referida al aire seco, de 25 a 50% en
volumen de oxígeno, el material residual es liberado de una gran
parte de los hidrocarburos contenidos con una velocidad
considerablemente mayor en comparación con el estado de la técnica.
El oxígeno actúa deliberadamente sobre los hidrocarburos contenidos
en el material residual, y conduce de esta manera a una disminución
de la temperatura de reacción y a una evaporación más rápida de los
hidrocarburos.
De acuerdo con otra forma preferida de
realización del invento, el tratamiento se realiza en una atmósfera
con una proporción de oxígeno, referida preferiblemente al aire
seco, mayor que 22 ó 27% en volumen de oxígeno. En un
correspondiente modo de funcionamiento, el procedimiento antes
expuesto se ha manifestado como especialmente rentable.
Si el material residual contiene también
sustancias fácilmente oxidables, tales como por ejemplo magnesio
metálico, dependiendo del tamaño de los granos, puede ser necesario
ajustar un contenido de oxígeno situado por debajo de 20,8% en
peso, con el fin de limitar la cinética de oxidación.
Ventajosamente, en este caso se emplea una irradiación con el fin
de ayudar a la descomposición de los hidrocarburos.
De acuerdo con una forma de realización
especialmente preferida del procedimiento conforme al invento, con
el fin de descomponer los hidrocarburos, se introduce en el aparato
secador, como medio auxiliar técnico radiológico, una radiación de
alta energía, en particular en forma de radiación de UV
(ultravioletas). Con ello se puede conseguir una aceleración de la
reacción de descomposición de los hidrocarburos.
De acuerdo con una forma de realización
especialmente preferida del procedimiento conforme al invento,
mediante la descomposición de los hidrocarburos, por ejemplo
mediante el desdoblamiento del enlace químico por medio de
radiación de alta energía, se forma calor adicional, que es activo
directamente en el material residual y por consiguiente calienta al
material residual desde dentro hacia fuera. Por consiguiente, se
mejora el calentamiento superficial y a través de la masa del
material de partida, y se puede producir una aceleración del
proceso de tratamiento.
De acuerdo con una característica adicional del
procedimiento conforme al invento, el material residual es
deshidratado mecánicamente antes del tratamiento y/o es secado
previamente por medios químicos y/o térmicos.
Mediante la deshidratación o la desecación previa
se elimina ya una gran parte del agua desde los materiales
residuales, en particular de los lodos de cascarillas de
laminación, con lo que se disminuyen manifiestamente los tiempos de
paso y de tratamiento para la eliminación de los hidrocarburos.
De acuerdo con otra forma de realización del
invento, por lo menos una parte del contenido de H_{2}O del
material residual se puede desprender mediante adición de cal viva,
realizándose que la cantidad de la cal viva añadida corresponde
preferiblemente a la relación estequiométrica de la reacción de
apagado de la cal, o se sitúa por debajo de ésta.
Mediante la reacción de la cal viva se genera
calor, con lo que se acelera esencialmente el calentamiento del
material residual. Además, la adición de la cal se manifiesta como
especialmente ventajosa para el tratamiento ulterior del material
residual, por ejemplo en una instalación de sinterización o en un
proceso de aglomeración. En particular, en el caso de la
aglomeración (por ejemplo, por granulación o briqueteado) se puede
prescindir de este modo, por lo menos de una manera parcial, del
empleo de un agente aglutinante adicional. Una aglomeración sin
ningún agente aglutinante adicional es posible, de acuerdo con la
experiencia, en el caso de una adición de más de 5% en peso de CaO.
Finalmente, tal como ya es conocido por un experto en la
especialidad a partir del estado de la técnica, se puede efectuar
un endurecimiento de los aglomerados con CO_{2} (formación de
piedra caliza).
De acuerdo con diferentes formas de realización
del invento, es posible realizar la desecación previa y/o el
tratamiento tanto a la presión normal (1 atm), como también a
sobrepresión o a depresión.
De acuerdo con una forma especial de realización
del invento, al realizar la desecación térmica previa se efectúa un
calentamiento, en particular indirecto, del aparato secador,
después de lo cual en el caso de una temperatura interna
dependiente de la presión, en particular referida al material sólido
y/o al lodo, por ejemplo de 40 a 200ºC, en particular de 90 a
110ºC, de modo especialmente preferido a aproximadamente 105ºC (a 1
atm), se efectúa una separación por evaporación de los componentes
fácilmente volátiles, en particular del agua, que están contenidos
en el material sólido y/o en el lodo. Si se han evaporado los
componentes fácilmente volátiles, se produce, por ejemplo durante
el subsiguiente tratamiento del material residual, un calentamiento
adicional, con lo que los hidrocarburos volátiles abandonan el
material sólido y/o el lodo, y se evaporan. En el transcurso del
tratamiento conforme al invento, mediante un medio auxiliar
destinado a la descomposición de los hidrocarburos, se efectúa una
aceleración esencial del proceso de purificación. En tal caso, por
ejemplo mediante el oxígeno, que acelera este proceso
esencialmente, en particular a partir de 140ºC, se producen una
oxidación por lo menos parcialmente isotérmica y/o un craqueo de los
hidrocarburos, por ejemplo para formar monóxido de carbono y/o
dióxido de carbono, y eventualmente una oxidación parcial exotérmica
del material sólido y/o del lodo, por ejemplo del óxido de hierro
de un lodo de cascarillas de laminación, de wustita para formar
hematita y/o para formar magnetita. Con esta oxidación va
acompañada una aceleración del calentamiento así como eventualmente
de los procesos de craqueo, resultando en cantidad aumentada
hidrocarburos de cadena corta. Por lo menos una parte del oxígeno
de la atmósfera existente dentro del recipiente de desecación se
consume como consecuencia de las mencionadas reacciones.
Al contrario que en el estado de la técnica, en
el gas de escape del presente procedimiento conforme al invento se
encuentra una gran proporción de los hidrocarburos de cadena corta,
con lo que se simplifica esencialmente el ulterior tratamiento de
los gases de escape. Una adaptación del tratamiento de gases de
escape, conocido por el estado de la técnica, es oportuna por esta
razón.
En comparación con el estado de la técnica, se
pueden llevar a realización un período de tiempo de tratamiento
acortado del material residual, una más baja temperatura del
procedimiento, así como un funcionamiento más rentable de uno de
tales dispositivos y de uno de tales procedimientos.
De acuerdo con una característica adicional del
invento, los lodos, antes de la desecación térmica previa y/o del
tratamiento ulterior de los materiales residuales, son secados, en
particular deshidratados, mecánicamente.
De acuerdo con una característica adicional del
procedimiento conforme al invento, en el aparato secador se miden
la temperatura del material residual y/o la composición de los
gases de escape, en particular separados por aspiración. De acuerdo
con una característica adicional del procedimiento conforme al
invento, preferiblemente por causa de las magnitudes determinadas de
medición, se llevan a cabo un control y/o una regulación de los
parámetros del proceso de tratamiento en el aparato secador, por
ejemplo de la intensidad de movimiento en el aparato secador y/o de
la potencia de calefacción en el aparato secador y/o de la
temperatura del material residual en el aparato secador y/o del
empleo cuantitativo de los medios auxiliares químicos y/o técnicos
radiológicos para la descomposición de los hidrocarburos.
De acuerdo con una forma de realización del
procedimiento conforme al invento, la concentración de oxígeno y/o
la cantidad de oxígeno en la cámara de tratamiento se regulan o
controlan de una manera planificada. Por consiguiente, se pueden
tomar en consideración de una manera ventajosa el tipo y la
composición del material de partida. Dependiendo del tipo y la
composición del material residual, así como por ejemplo dependiendo
del progreso de la reacción, se pueden ajustar una concentración de
oxígeno y/o una cantidad de oxígeno predeterminadas en la atmósfera
de la cámara de tratamiento. De esta manera, el procedimiento
conforme al invento se puede realizar de una manera especialmente
rentable.
De acuerdo con una característica adicional del
invento, al realizar el tratamiento se regulan de una manera
planificada las temperaturas del material sólido y/o del lodo. En
tal caso, la regulación se efectúa por ejemplo tomando en
consideración la oferta de oxígeno de la atmósfera en el aparato
secador, y/o la intensidad de radiación del material residual, y/o
las composiciones del cuerpo sólido y/o del lodo que se han de
tratar y/o del progreso de la reacción de expulsión de los
hidrocarburos.
Para el control eficiente del procedimiento, es
ventajoso medir la temperatura en el recipiente, de un modo
preferido la temperatura del material residual, y/o la temperatura
y/o la composición de los gases separados por aspiración (uno o
varios, seleccionados entre el contenido de monóxido de carbono, el
contenido de dióxido de carbono, el contenido de agua, el contenido
de oxígeno y el contenido de hidrocarburos). Las magnitudes
determinadas de medición ayudan por ejemplo al control y/o a la
regulación de los parámetros del proceso, en particular de la
aportación de energía de calefacción y/o de la aportación de medios
de oxidación y/o de la intensidad de movimiento, que se pueden
modificar de una manera apropiada en el transcurso del proceso.
Mediante la evaluación de las magnitudes de
medición, es posible sacar conclusiones acerca del progreso de la
reacción del procedimiento. Por consiguiente, se puede producir un
producto, que tiene una composición particularmente constante, y
que corresponde a las exigentes normas de calidad de la industria
del hierro y del acero. En particular, al realizar el
aprovechamiento del producto final del procedimiento conforme al
invento en una instalación de sinterización y/o en un alto horno,
el producto final debe presentar solamente un contenido limitado de
hidrocarburos. También al realizar el reciclamiento de una tierra
contaminada se han de respetar condiciones previas estrictas en lo
que se refiere al contenido máximo de hidrocarburos.
De acuerdo con una forma especial de realización
del procedimiento conforme al invento, se determina una magnitud de
regulación, por ejemplo efectuando una comparación de los
contenidos de hidrocarburos del material residual antes y después
del tratamiento en el recipiente de desecación, y/o un análisis de
la composición de los gases de escape del aparato secador y, por
ejemplo, tomando en consideración la temperatura y/o la intensidad
de movimientos del material de partida en el aparato secador, se
regula el empleo cuantitativo del medio auxiliar químico y/o
técnico radiológico para la descomposición de los
hidrocarburos.
De acuerdo con una forma especial de realización
del objeto del invento, el contenido de hidrógeno se mide en el
aparato secador o en una conducción situada junto al aparato
secador. Con ello, se puede asegurar una alta seguridad de
funcionamiento. Si, por ejemplo, se detectase una peligrosa
concentración de H_{2}, entonces se habrá de detener o estrangular
la aportación de O_{2} en el aparato secador, y se ha de barrer
eventualmente con un gas inerte, en particular N_{2}.
La medición de las temperaturas en y junto al
aparato secador se efectúa preferiblemente con termoelementos, que
son guiados por ejemplo dentro de un tubo de envoltura protectora
en la zona de trabajo del aparato secador.
Las tomas en consideración de otras magnitudes de
regulación y control, tales como por ejemplo el ajuste del período
de tiempo de tratamiento del material residual en el aparato
secador, preferiblemente en función de la temperatura alcanzada en
el producto, tal como se manifiesta que es favorable en particular
en el caso de una ejecución casi continua del procedimiento, son
objeto de otras formas preferidas de realización del invento.
De acuerdo con una realización especial del
procedimiento conforme al invento, los gases separados, en
particular por aspiración, se conducen al desempolvamiento,
preferiblemente a través de conducciones calentadas, a una
disposición desempolvadora, preferiblemente aislada del calor y/o
calentada indirectamente, en particular a un ciclón de gases
calientes.
Para el tratamiento de los gases retirados están
a disposición para la elección por un experto en la especialidad,
dependiendo del tipo de los hidrocarburos, diferentes
procedimientos para la purificación de gases de escape. Es
ventajoso, sin embargo, conducir los gases separados por aspiración
a un dispositivo desempolvador, preferiblemente aislado térmicamente
y/o calentado indirectamente, con el fin de separar las partículas
de polvo arrastradas conjuntamente fuera del recipiente de
tratamiento.
De modo preferido, el dispositivo desempolvador
se hace funcionar en este caso a una temperatura, que corresponde
por lo menos a la temperatura existente en el aparato secador. Con
ello, se impide una precipitación de los componentes volátiles, en
particular de los hidrocarburos, preferiblemente de elevado punto
de ebullición, sobre superficies frías.
De acuerdo con una forma preferida de realización
del invento, la temperatura en el dispositivo desempolvador debe
ajustarse en tal caso por lo menos tan alta como la temperatura del
proceso para la expulsión de los componentes volátiles, en
particular de los hidrocarburos, en el aparato secador y/o al
desecar previamente el material residual.
De acuerdo con una forma de realización adicional
del procedimiento conforme al invento, los gases de escape,
preferiblemente desempolvados de una manera previa, procedentes del
tratamiento y/o de la desecación previa del material residual, se
enfrían en un aparato refrigerante, preferiblemente un condensador,
en particular se descomprimen, y/o se liberan parcialmente de
impurezas, y eventualmente a continuación se filtran en un filtro
con carbón activo y/o en un biofiltro.
De acuerdo con una forma de realización adicional
del procedimiento conforme al invento, los gases de escape
preferiblemente desempolvados de manera previa, se queman por vía
térmica y/o catalítica, y de esta manera se liberan eventualmente
de materiales restantes, en particular de hidrocarburos restantes,
como los que no se pueden separar por ejemplo en un condensador.
La descomposición, en particular total, de los
hidrocarburos del gas de escape se efectúa de modo preferentemente
mediante combustión catalítica y/o térmica en una correspondiente
disposición. Ventajosamente, la energía de esta combustión se
aprovecha por ejemplo para el calentamiento del medio de
calefacción, que se necesita para calentar el recipiente de
desecación.
De acuerdo con una forma de realización especial
del procedimiento conforme al invento, la energía procedente de la
combustión térmica y/o catalítica se utiliza para la calefacción
del aparato secador, por ejemplo para el calentamiento de un aceite
térmico, y/o de otros dispositivos destinados a la realización del
procedimiento.
De acuerdo con otra característica adicional, el
gas de escape, preferiblemente desempolvado de manera previa, se
quema en una disposición de combustión, por ejemplo en un horno
empujador para el calentamiento de llantones. En tal caso se puede
prescindir eventualmente de la colocación de un condensador o de la
condensación de los hidrocarburos.
El desempolvamiento del gas de escape se puede
efectuar, de acuerdo con una forma de realización adicional del
invento, antes o después de la combustión térmica o catalítica.
De acuerdo con otra forma de realización del
invento, un cierto número de conducciones, en particular de tubos,
que sirven para la recepción y el transporte del gas de escape
procedente de la desecación previa y/o del tratamiento, por ejemplo
en el dispositivo desempolvador y/o, eventualmente desde el
dispositivo desempolvador, en el condensador, se calientan,
preferiblemente de manera indirecta, adicionalmente al calentamiento
por los gases de escape propiamente dichos. Con ello, se impide una
precipitación de materiales volátiles, en particular de
hidrocarburos de elevado punto de ebullición. La temperatura
ajustada es en este caso preferiblemente por lo menos tan alta como
la temperatura del proceso de la respectiva etapa del
procedimiento.
El invento se manifiesta como especialmente
ventajoso en el caso del tratamiento de lodos que contienen
cascarillas, en particular lodos de cascarillas de laminación y/o
lodos de amoladuras, y a este respecto se explica documentalmente
de la manera más detallada posible. Las explicaciones acerca de
este medio especial tienen solamente un carácter ilustrativo, y no
limitan de ninguna manera la aplicación del objeto del invento al
tratamiento de lodos en general, ni a lodos de cascarillas de
laminación en especial.
El procedimiento conforme al invento y el
dispositivo conforme al invento se pueden aplicar también para el
tratamiento de otros materiales residuales que contienen
hidrocarburos, en particular partículas de materiales sólidos,
preferiblemente procedentes de la industria elaboradora de metales,
tal como resultan por ejemplo en la producción o la elaboración de
hierro, aluminio, titanio, cobre y/u otros materiales metálicos.
Además, se pueden tratar, de acuerdo con el procedimiento conforme
al invento, también materiales sólidos y/o lodos que contienen
hidrocarburos, por ejemplo procedentes de la industria elaboradora
de materiales no metálicos, especialmente lodos de amoladuras.
Se ejecuta de un modo especialmente ventajoso el
procedimiento antes expuesto, por ejemplo para el tratamiento de
materiales, en particular de lodos, que contienen hidrocarburos y
metales.
El procedimiento conforme al invento, así como el
dispositivo conforme al invento, son adecuados además para la
purificación de suelos contaminados con aceites, por ejemplo para
la producción de materiales de construcción.
Mediante la separación efectuada conforme al
invento de los hidrocarburos a partir del material residual, por
ejemplo a partir del lodo de cascarillas de laminación, el producto
final del procedimiento se puede emplear en instalaciones de
sinterización o en otras disposiciones, para las que se necesita un
bajo contenido de hidrocarburos.
Eventualmente, en el caso del empleo de un agente
de oxidación como medio auxiliar químico para la descomposición de
los hidrocarburos, se efectúa un aumento parcial del grado de
oxidación de los componentes metálicos contenidos en el material
residual, con lo que mediante la oxidación exotérmica, que tiene
lugar de una manera limitada, la temperatura en el espacio interno
del aparato secador aumenta rápidamente y sin calefacción
adicional, y de este modo se pueden ahorrar considerables costos de
calefacción y un considerable período de tiempo de tratamiento. No
en último término, tal como ya se ha mencionado, también la
oxidación de los hidrocarburos puede contribuir al calentamiento
adicional del lodo de cascarillas de laminación.
De acuerdo con una forma preferida de
realización, en el caso del empleo de un agente de oxidación como
medio auxiliar químico para la descomposición de los hidrocarburos,
preferiblemente a partir de una cierta temperatura, que es
dependiente del material de partida, - en el caso de lodos de
cascarillas de laminación esta temperatura está situada en
aproximadamente 180 - 200ºC (a 1 atm) - se termina en lo esencial
la conversión de los hidrocarburos, después de lo cual mediante el
transcurso de reacciones exotérmicas, por ejemplo de la oxidación
de wustita para formar hematita y/o magnetita, se puede producir un
gran aumento de la temperatura.
Si el material residual contiene por ejemplo,
junto a los hidrocarburos, otros materiales que reaccionan con el
agente de oxidación de un modo exotérmico, preferiblemente wustita
u otros componentes metálicos, se manifiesta como ventajoso, en
particular para la limitación deliberada de la temperatura del
material de partida, prever preferiblemente, aparte de la regulación
de la aportación del agente de oxidación, una aportación regulable
de gases inertes. Mediante tal modo de proceder se pueden acelerar
esencialmente la regulación de la temperatura así como también la
oxidación del material residual dentro de la cámara de tratamiento.
De acuerdo con una forma preferida de realización del procedimiento
conforme al invento, está prevista por lo tanto una aportación
regulable de portadores de gases inertes dentro del recipiente de
desecación.
Mediante aportación de portadores de gases
inertes, tal como por ejemplo por introducción de nitrógeno, en el
aparato secador, se puede limitar por lo tanto la oferta de
oxígeno, y con ello la temperatura se puede ajustar de manera
rápida y confiable. De acuerdo con una variante adicional, con el
fin de impedir un calentamiento, en particular excesivo, del
material residual se puede detener o estrangular la aportación del
medio auxiliar, en particular del oxígeno, destinado al
desdoblamiento de los hidrocarburos.
No se toma en consideración fundamentalmente el
posible aumento del grado de oxidación, por ejemplo de la wustita
para formar hematita y/o magnetita, en la segunda etapa del
procedimiento conforme al invento, puesto que en particular en el
caso de un empleo del material tratado en una instalación de
reducción de la industria del hierro y del acero, el aumento
parcial efectuado del grado de oxidación exigiría de nuevo un
trabajo de reducción adicional. No obstante, el aumento del grado
de oxidación de la wustita se efectúa en una reacción fuertemente
exotérmica, con lo que la temperatura en el espacio interno del
aparato secador aumenta con rapidez y sin calefacción adicional, y
se pueden ahorrar considerables costos de calefacción.
En el caso de un tratamiento de un lodo de
cascarillas de laminación, por ejemplo a partir de una temperatura
de 180 - 200ºC está terminada esencialmente la reacción de las
fases líquidas del material residual en el aparato secador, después
de lo cual, mediante el transcurso de reacciones exotérmicas, en
particular de la oxidación de la wustita para formar hematita y/o
magnetita, se puede producir un gran aumento de la temperatura.
Mediante el aumento parcial del grado de
oxidación del metal, en particular del hierro, contenido en el lodo
de cascarillas de laminación, al añadir el producto final a una
instalación metalúrgica, por ejemplo a un horno eléctrico, se
establece un efecto refrigerante. Así, se puede aprovechar, por una
parte, ventajosamente en el tratamiento de un lodo de cascarillas
de laminación el calor de la oxidación exotérmica del hierro, y, por
otra parte, en otro sitio el efecto refrigerante del producto final
tratado y aumentado en su grado de oxidación.
De acuerdo con una forma de realización ventajosa
del invento, mediante una regulación de la calefacción indirecta,
por ejemplo también en el sentido de una refrigeración del medio de
calefacción (o del medio de refrigeración), se puede controlar el
proceso, en particular la temperatura del material residual en la
cámara de tratamiento.
De acuerdo con otras formas de realización del
invento, el aparato secador conforme al invento cumple también la
función de un mezclador y/o granulador.
Los parámetros del procedimiento conforme al
invento, en particular para el tratamiento del material residual
que contiene hidrocarburos, se pueden escoger de una manera
fundamentalmente independiente unos de otros. Sin embargo, es
conveniente por ejemplo una adaptación de los parámetros del
procedimiento de la desecación previa, en particular térmica, y/o
del tratamiento ulterior del material residual, en particular la
adaptación de las temperaturas del procedimiento y/o de los
períodos de tiempo de permanencia del material residual durante la
desecación previa y el subsiguiente tratamiento.
El procedimiento conforme al invento se realiza
preferiblemente en un régimen continuo, o como un procedimiento
discontinuo (por cargas).
De acuerdo con una característica adicional del
invento, la desecación previa y/o el tratamiento del material
residual se realizan en lo esencial en un régimen casi
continuo.
Las instalaciones y los procedimientos de este
tipo, por lo que conoce un experto en la especialidad a partir del
estado de la técnica, se caracterizan por un funcionamiento
discontinuo o por cargas
\hbox{( batch ).}En comparación con este modo de funcionamiento, un proceso casi continuo o continuo se distingue por una rentabilidad aumentada, pudiéndose realizar eventualmente un reciclamiento por lo menos parcial de los gases de escape.
En el caso de un modo de funcionamiento casi
continuo, una parte pequeña, en comparación con todo el material
que se encuentra en el aparato secador del material tratado, se
saca del aparato secador, mientras que el material no tratado se
introduce en el aparato secador. A diferencia del modo de
funcionamiento continuo, este intercambio no se efectúa
imperativamente de una manera continua y/o solapada en el tiempo.
De acuerdo con una forma preferida de realización, la introducción
del material sólido y/o del lodo en el aparato secador puede
efectuarse a través de un depósito intermedio con una
correspondiente disposición dosificadora.
En comparación con un modo de funcionamiento
continuo, el funcionamiento casi continuo se distingue por su
seguridad de tratamiento y ejecución.
De acuerdo con una característica adicional del
invento, los gases de escape, que preferiblemente constan en lo
esencial de CO, CO_{2}, O_{2}, así como de hidrocarburos
gaseosos, se sacan del espacio de reacción y se someten a un
tratamiento de los gases de escape, en particular a un reciclamiento
por lo menos parcial.
De acuerdo con una forma especialmente preferida
de realización del invento, la desecación previa, en particular por
vía térmica, y el tratamiento ulterior del material residual, se
llevan a cabo en un único aparato secador, con lo que de esta
manera desaparece la disposición de un aparato secador adicional, y
con ello desaparecen considerables costos de inversiones y
funcionamiento. Un aparato secador de este tipo se hace funcionar
preferiblemente en un régimen discontinuo, es decir por cargas.
De acuerdo con una característica adicional del
procedimiento conforme al invento, la desecación previa se lleva a
cabo en un primer aparato secador y el tratamiento ulterior se
lleva a cabo en un segundo aparato secador. Con ello, se hace
posible un modo de funcionamiento especialmente confiable y seguro
del procedimiento conforme al invento.
Es posible en este caso de modo preferente una
ejecución por cargas o una ejecución casi continua, del tratamiento
del material residual y/o de la desecación previa y/o de ambas
etapas del procedimiento. También se puede imaginar una realización
continua del procedimiento.
De acuerdo con otra forma de realización
preferida adicional del invento, los lodos de la última etapa, que
se han de someter a la desecación previa por vía térmica y/o
química, y/o a la desecación por vía mecánica, se sacan de un
proceso de sedimentación y filtración en múltiples etapas.
Estos lodos, de acuerdo con el estado de la
técnica, constituyen un considerable problema de evacuación de
desechos, puesto que presentan un contenido especialmente alto de
hidrocarburos. Con el procedimiento conforme al invento se consigue
también un aprovechamiento ulterior de estos lodos.
De acuerdo con una característica adicional del
procedimiento conforme al invento, el gas de escape, procedente de
la desecación previa y/o del tratamiento ulterior del material
residual, se conduce a un dispositivo desempolvador.
De acuerdo con el procedimiento conforme al
invento, a partir de un material residual que contiene
hidrocarburos y que eventualmente contiene óxidos, preferiblemente
a partir de un lodo de cascarillas de laminación o de un lodo
procedente del tratamiento de las aguas de una instalación de colada
continua, se produce un material metalúrgico, que presenta un
contenido de hidrocarburos de menos que 0,2% en masa,
preferiblemente de menos que 0,1% en masa, así como también una
proporción de óxidos de hierro de por lo menos 80% en masa,
preferiblemente de por lo menos 84% en masa.
De acuerdo con una característica adicional, este
producto está caracterizado por un contenido en lo esencial de
60-80% en masa de hierro, en particular de
63-72% en masa de hierro, y de éste, en
aproximadamente 50-60% en masa, de FeO y en
aproximadamente 30-40% en masa, de
Fe_{2}O_{3}.
De acuerdo con una característica adicional del
procedimiento conforme al invento, es posible una circulación por
lo menos parcial del material residual en la etapa de desecación
previa y/o en la etapa de tratamiento. De esta manera, por ejemplo
mediante una detección del contenido de hidrocarburos, se puede
devolver a la correspondiente etapa de tratamiento un material
tratado y/o secado previamente de un modo parcial.
Los siguientes datos de procesos no limitativos,
procedentes de experimentos en los que se emplea O_{2} como medio
auxiliar químico para el desdoblamiento de los hidrocarburos del
material residual, en particular como agentes de oxidación, varían
dependiendo del tipo de la cascarilla de laminación y/o de los
aceites de laminación que se utilicen.
Realización del proceso: Funcionamiento
por cargas
Cantidad de material de partida: 1 t
(tonelada)
Contenido en aceites de la cascarilla de
laminación antes y después del tratamiento:
- Antes del tratamiento: 1 - 5% en peso
- Después del tratamiento: < 0,1 - 0,3% en peso
Contenido en agua de la cascarilla de
laminación antes y después del tratamiento:
- Antes del tratamiento: 10 - 40% en peso
- Después del tratamiento: < 0,1% en peso
Temperatura de tratamiento: Comienzo a TA
(temperatura ambiente); final a 250 - 350ºC
Tiempo de tratamiento: 30 - 60 min
Oxígeno: 20 - 30% en volumen
Tamaño del recipiente: 1,5 m^{3}
Tipo de recipiente: Mezclador de doble
envoltura, calentado indirectamente (calentado con un aceite
térmico)
Intensidad de movimiento: 30 - 100
revoluciones por minuto
El invento está caracterizado además por un
dispositivo para la realización del procedimiento conforme al
invento, de acuerdo con la reivindicación 17.
De acuerdo con diferentes formas de realización
del invento, el aparato secador está ejecutado, por ejemplo, como
un tubo rotatorio calentado o bien como un transportador de
tornillo sinfín calentado o como un mezclador calentado.
De acuerdo con otras formas de realización del
invento, el aparato secador conforme al invento cumple también la
función de un mezclador y/o granulador, por ejemplo en forma de un
mezclador con un árbol horizontal o vertical. En otra forma de
realización, el recipiente está ejecutado como un tubo rotatorio o
como un tornillo sinfín mezclador.
De acuerdo con una característica adicional del
dispositivo conforme al invento, como disposición destinada al
desdoblamiento de los hidrocarburos está previsto un medio de
transporte para la aportación de oxígeno y/o de un peróxido o
hiperóxido y/u ozono dentro de la cámara de tratamiento del aparato
secador.
De acuerdo con otra forma preferida de
realización, como disposición para la descomposición de los
hidrocarburos está prevista una fuente de radiaciones para la
irradiación del material residual en la cámara de tratamiento del
aparato secador, en particular con una radiación de UV.
De acuerdo con una forma especial de ejecución
del dispositivo conforme al invento, es posible combinar varias
disposiciones, por ejemplo medios auxiliares químicos y/o técnicos
radiológicos, para realizar el desdoblamiento de hidrocarburos.
De acuerdo con otra forma preferida de
realización, junto al aparato secador está prevista una conducción
para la aportación de un portador de gases inertes, en particular
de un gas inerte, de modo especialmente preferido de un portador de
nitrógeno.
De acuerdo con otra forma preferida de
realización, en el aparato secador está prevista una disposición
para el movimiento del material residual y/o se estructuran de modo
capaz de girar el espacio de tratamiento y/o el aparato secador
propiamente dicho.
Se ha puesto de manifiesto que el calentamiento
indirecto presenta diferentes ventajas con respecto al
calentamiento directo del material residual, por ejemplo basándose
en consideraciones técnicas medioambientales. Así, en el caso del
calentamiento indirecto, se puede aprovechar de una manera
especialmente ventajosa el calor residual procedente de una
instalación metalúrgica. De acuerdo con una forma de realización
especialmente preferida del invento, en este caso se aprovecha el
calor procedente del tratamiento del gas de escape, en particular
del gas de escape del procedimiento antes expuesto, por ejemplo
mediante combustión del gas de escape.
De acuerdo con una característica del dispositivo
conforme al invento, el medio de transporte para la aportación de
oxígeno comprende un medio para la aportación de un portador de
oxígeno, especialmente una conducción para la aportación de un
portador de oxígeno gaseoso y/o líquido.
De acuerdo con una característica adicional del
dispositivo conforme al invento, el medio para la aportación de un
portador de oxígeno comprende un medio de transporte, por ejemplo
un tornillo sinfín de transporte, con el fin de transportar un
portador sólido de oxígeno.
De acuerdo con otra forma preferida de
realización, está prevista una disposición desempolvadora, por
ejemplo aislada del calor y/o calentable, preferiblemente de manera
indirecta, para el desempolvamiento de los gases separados por
aspiración fuera de la cámara de tratamiento, que eventualmente
está comunicada a través de un cierto número de conducciones
aisladas del calor y/o calentables adicionalmente, por una parte,
con el aparato secador, así como, por otra parte, eventualmente con
otras disposiciones para el tratamiento de los gases sacados del
aparato secador. El dispositivo desempolvador sirve en este caso en
lo esencial para la purificación del gas de escape caliente con
respecto de partículas gruesas y polvos.
La disposición desempolvadora puede estar
ejecutada por ejemplo como un ciclón, en particular como un ciclón
de gases calientes, como un filtro, o como un aparato lavador.
También se puede concebir un desempolvamiento mediante un filtro
electrostático, como conoce un experto a partir del estado de la
técnica. De acuerdo con una forma de realización preferida del
dispositivo conforme al invento, el dispositivo desempolvador puede
seguir directamente al aparato secador, y preferiblemente puede ser
calentado en común con el aparato secador.
De acuerdo con otra forma preferida de
realización, detrás del aparato secador, eventualmente detrás de la
disposición desempolvadora, está previsto un aparato refrigerante,
preferiblemente un condensador, y eventualmente a continuación un
filtro con carbón activo y/o un biofiltro para la purificación de
los gases evacuados.
Un aparato refrigerante, tal como se conoce a
partir del estado de la técnica, descomprime al gas de escape y/o
lo enfría, y/o separa constituyentes con elevado punto de
ebullición, en particular hidrocarburos, del gas. Para la
purificación adicional de los gases de escape, se puede colocar
detrás del dispositivo refrigerante un filtro de carbón activo o
una cámara de combustión.
De acuerdo con una característica del invento, se
prevé un cierto número de conducciones, en particular tubos, que se
han aislado del calor y/o son calentables, en particular de manera
indirecta, que sirven para la recepción y el transporte del gas de
escape desde el aparato secador a otros dispositivos destinados al
tratamiento de gases de escape, en particular a un dispositivo
desempolvador y/o eventualmente desde el dispositivo desempolvador,
a un aparato refrigerante.
De acuerdo con una forma especial de realización
del dispositivo conforme al invento, la calefacción de las
conducciones se efectúa con el fin de evitar un bloqueo mediante
hidrocarburos u otras sustancias evaporadas, que presentan una
temperatura de evaporación especialmente alta y que por lo tanto se
depositan preferiblemente junto a superficies frías.
De acuerdo con otra forma preferida de
realización, detrás del aparato secador, eventualmente detrás del
dispositivo desempolvador, está prevista una disposición de
combustión térmica y/o catalítica para el tratamiento de los gases
retirados.
De acuerdo con otra forma preferida de
realización, la disposición de combustión destinada a la reacción
térmica y/o catalítica del gas que contiene hidrocarburos, está
acoplada con la disposición de calefacción del recipiente, por lo
que se puede aprovechar la energía que se libera, en particular al
realizar la combustión posterior.
De acuerdo con una forma especial de realización
del dispositivo conforme al invento, detrás del aparato secador,
eventualmente detrás del dispositivo desempolvador, está prevista
una disposición de seguridad contra la penetración de llamas,
especialmente en forma de una trampa de enfriamiento rápido por
inmersión.
De acuerdo con una característica adicional del
invento, detrás del aparato secador, eventualmente detrás de la
disposición desempolvadora, de un modo especialmente preferido
detrás del aparato refrigerante, se colocan por lo menos un filtro
de carbón activo y/o una cámara de combustión. Mediante el filtro
con carbón activo, el gas de escape es liberado de los residuos que
aparecen, en particular de hidrocarburos.
De acuerdo con otra forma distinta de realización
del invento, el gas de escape, eventualmente después de un
apropiado tratamiento previo, se quema por vía catalítica o térmica
en la cámara de combustión. En una instalación desempolvadora
dispuesta a continuación, el gas de escape procedente de la cámara
de combustión se puede purificar con respecto de los residuos.
De acuerdo con una característica adicional del
invento, se prevén una o varias conducciones para la devolución por
lo menos parcial del gas de escape desde la desecación previa y/o
desde el tratamiento ulterior del material residual y/o desde el
refrigerante y/o desde la disposición desempolvadora y/o desde el
filtro con carbón activo y/o desde una disposición adicional para el
tratamiento de un gas de escape en por lo menos uno de los aparatos
secadores. Con ello se puede aprovechar de nuevo el gas de escape
resultante.
De acuerdo con una característica adicional del
invento, detrás del aparato secador, eventualmente detrás del
dispositivo desempolvador, están colocados dos aparatos
refrigerantes, estando previstos un primer aparato refrigerante, en
particular un primer condensador, para la condensación de
componentes fácilmente volátiles, en particular de vapor de agua, y
un segundo aparato refrigerante, en particular un segundo
condensador, para la condensación de componentes difícilmente
volátiles, en particular de hidrocarburos. A través de una
disposición reguladora conveniente, en este caso por ejemplo al
utilizarse un único aparato secador para la realización tanto de la
desecación térmica previa como también del tratamiento ulterior del
gas de escape, el gas de escape se puede introducir durante la
primera etapa del procedimiento en un primer condensador destinado
a la separación del agua, y durante el tratamiento ulterior dentro
de un segundo condensador destinado a la separación de los
hidrocarburos. De este modo, a través del dispositivo de regulación
se regula la aportación del gas que se ha de condensar al
respectivo condensador.
De acuerdo con una característica adicional del
dispositivo conforme al invento, junto al medio para la aportación
de un portador de oxígeno al aparato secador y/o junto a por lo
menos una conducción para gases de escape y/o junto al aparato
secador propiamente dicho, se colocan un cierto número de sondas y/o
sensores, con los y las que se puede determinar la oferta de oxígeno
en el aparato secador, y/o la composición del gas de escape y/o de
la atmósfera en el aparato secador (en particular los contenidos de
monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrógeno, oxígeno y/o
hidrocarburos), y/o la temperatura del gas de escape y/o la
temperatura en el aparato secador. Como conducciones para gases de
escape se designan en tal caso, de acuerdo con la definición, todas
las conducciones destinadas a evacuar los gases de escape
procedentes del aparato secador.
De acuerdo con otra forma de realización especial
del dispositivo conforme al invento, están previstos en el aparato
secador cuerpos libremente móviles, en particular barras
golpeadoras, que deshacen las aglomeraciones de materiales
residuales, que aparecen eventualmente en la cámara de tratamiento,
así como disminuyen la formación de aglomerados.
De acuerdo con otra forma de realización
adicional, la disposición para la calefacción indirecta del aparato
secador y/o la disposición para el movimiento del material residual
en la cámara de tratamiento se ejecutan de una manera
regulable.
De acuerdo con una característica del dispositivo
conforme al invento, junto a la disposición para la incorporación
del medio auxiliar destinado al desdoblamiento de los
hidrocarburos, en particular junto al medio para la aportación del
medio auxiliar químico para el desdoblamiento de los
hidrocarburos, se coloca una disposición reguladora.
De acuerdo con una forma preferida de
realización, las incorporaciones del material sólido y/o del lodo
en el aparato secador se efectúan a través de un depósito
intermedio con una correspondiente disposición dosificadora.
A continuación, se explican con mayor detalle el
procedimiento conforme al invento así como el dispositivo conforme
al invento, de una manera esquemática, con ayuda de unos dibujos
que no constituyen ninguna limitación.
La Figura 1 muestra un dispositivo para el
tratamiento previo, en particular para la desecación previa, de un
material residual.
La Figura 2 muestra una forma de realización
esquemática, no limitativa, de un dispositivo destinado al
tratamiento de un material residual, eventualmente secado de modo
previo.
La Figura 3 muestra un dispositivo para la
desecación previa y el tratamiento ulterior de un material
residual.
La Figura 4 muestra una forma de realización
esquemática, no limitativa, de un dispositivo destinado a la
realización del procedimiento conforme al invento.
La Figura 5 muestra un dispositivo para el
tratamiento de un material residual con una devolución por lo menos
parcial del gas de escape del proceso.
En la Figura 1 se puede observar en este caso
que: las aguas de retrolavado 1, procedentes de un filtro de arena,
se aportan a un aparato espesador 2. A las aguas de retrolavado 1
se les añade eventualmente un agente coadyuvante de floculación 3,
con el fin de favorecer la sedimentación o deposición de los
materiales sólidos contenidos en las aguas de retrolavado 1. El
filtro de arena, no representado en los dibujos, constituye la
última etapa del proceso de separación y/o filtración en múltiples
etapas.
En el aparato espesador 2 se deposita un lodo de
cascarillas con un alto contenido de hidrocarburos, el agua de
rebose 4 procedente del aparato espesador 2 puede ser conducida en
circuito y de esta manera se puede utilizar de nuevo como un medio
de lavado y enjuagado para filtros de arena cargados.
El aparato espesador 2 está comunicado, a través
de una conducción 5 para lodo, con un recipiente intermedio 6 para
lodo, estando el recipiente intermedio 6 para lodo provisto de un
dispositivo agitador 7, con el fin de evitar una deposición
adicional del lodo y con el fin de mantener al lodo apto para
bombearse.
El recipiente intermedio 6 para lodo está
comunicado, a través de otra conducción 8 para lodo, con una
disposición 9 combinada de desecación, mezcladura y granulación. La
disposición 9 combinada de desecación, mezcladura y granulación
está ejecutada, en una forma de realización sencilla, como un
mezclador de reja de arado o de paletas planas, que es variable en
cuanto al número de revoluciones y trabaja en un funcionamiento
discontinuo en el ejemplo de realización que se representa en la
Figura 1.
Puesto que al aparato espesador 2 se le aporta de
un modo continuo un lodo de cascarillas, para la transición desde
el aparato espesador 2, que se hace funcionar de un modo continuo,
a la disposición 9 combinada de desecación, mezcladura y
granulación, que se hace funcionar en régimen discontinuo, existen
varias formas de realización. Puede estar previsto - tal como se
representa en la Figura 1 - un recipiente intermedio 6 para lodo, y
además - como también se representa en la Figura 1 - desde la
conducción 5 para lodo puede derivarse una conducción 10 de
retorno, mediante la cual el lodo se conduce en circuito a través
del aparato espesador 2. Finalmente, también es posible dimensionar
el aparato espesador 2 de tal manera que éste, en las condiciones
de funcionamiento establecidas, se encuentre en situación en
cualquier momento de abastecer con una carga de lodo de cascarillas
a la disposición 9 combinada de desecación, mezcladura y
granulación. Cada una de las estas tres formas de realización se
puede aplicar por sí sola o en combinación con una o ambas de las
otras.
La disposición 9 combinada de desecación,
mezcladura y granulación está provista de una envoltura de
calefacción 11, que es recorrida por un medio de calefacción 12. En
este caso, el medio de calefacción 12 puede ser líquido o gaseoso,
pasando a emplearse como medio de calefacción líquido,
preferiblemente, un aceite portador de calor, pero pudiéndose
utilizar también agua sobrecalentada puesta a presión. Como medio
de calefacción gaseoso se puede utilizar por ejemplo uno de los
gases de proceso o de escape, que resultan en una instalación
metalúrgica, es decir p.ej. el gas de escape procedente de un horno
eléctrico, de un convertidor o de un horno de viga galopante, o un
gas de tragante procedente de la cuba de reducción de una
instalación COREX. Como medio de calefacción gaseoso se puede
utilizar un vapor saturado, un vapor de calefacción o nitrógeno
técnico.
La disposición 9 combinada de desecación,
mezcladura y granulación se puede calentar directa o
indirectamente, estando previsto, en el caso de un calentamiento
indirecto, un sistema de transferencia de calor, mediante el cual
se transfiere calor desde uno de los gases de proceso o de escape al
medio de calefacción 12, que en el caso de calentamiento indirecto
es, de modo preferente, un aceite portador de calor, vapor de agua,
vapor saturado o nitrógeno.
El vapor de agua 13 que sale de la disposición 9
combinada de desecación, mezcladura y granulación, se condensa en
un condensador 14 (con conducciones 18 y 19 para el agua de
refrigeración) y se puede utilizar como agua añadida 15 para los
circuitos cerrados de una instalación de tratamiento de agua.
Eventualmente, en este caso, delante del condensador es necesaria la
utilización de una disposición desempolvadora destinada a
desempolvar el gas de escape procedente del aparato secador.
La disposición 9 combinada de desecación,
mezcladura y granulación está comunicada, de acuerdo con una
posible forma de realización, con un recipiente 16 para un agente
aglutinante 17, añadiéndose el agente aglutinante 17 a la
disposición 9 combinada de desecación, mezcladura y granulación,
después de haberse efectuado la desecación de una carga de lodo de
cascarillas. En este caso, se puede tolerar también un pequeño
contenido de humedad del agente aglutinante, puesto que esta
humedad es asimismo eliminada todavía. La disposición 9 combinada
de desecación, mezcladura y granulación se conmuta a la modalidad
de funcionamiento "en granulación" por aumento del número de
revoluciones.
De acuerdo con una variante adicional, después de
haberse efectuado la eliminación del aceite, se puede llevar a cabo
una granulación, de un modo correspondiente a la segunda etapa del
procedimiento conforme al invento.
Cuando no se efectúa ninguna adición de un agente
aglutinante, el producto 20, secado previamente, se encuentra
finalmente en forma de un polvo con un tamaño de granos de
aproximadamente 1 a 1.000 \mum, con adición de un agente
aglutinante y granulación en forma de un granulado que tiene un
tamaño de granos de aproximadamente 1 a 10 mm.
La instalación de acuerdo con el ejemplo de
realización de la Figura 1 está en situación de tratar un lodo de
cascarillas procedente de un tren de laminación - con una capacidad
de aproximadamente 3 millones de toneladas por año de banda ancha
-.
En un tren de laminación de esta índole resultan
por ejemplo aproximadamente 420 kg/h de cascarillas y
aproximadamente 12 kg/h de hidrocarburos en los filtros de arena -
de la última etapa del proceso de sedimentación y/o de filtración
en múltiples etapas -. Los filtros de arena se retrolavan con agua,
y este agua de retrolavado, cargada con cascarillas e
hidrocarburos, se conduce a un aparato espesador 2. En el aparato
espesador 2, el lodo de clarificación que contiene hidrocarburos es
deshidratado en un grado tal que presenta un contenido de sustancia
seca de aproximadamente 35%. Este lodo de clarificación
deshidratado se transfiere por cargas (en régimen discontinuo) a
la disposición 9 combinada de desecación, mezcladura y granulación,
donde es secado a aproximadamente 100ºC hasta dejar una humedad
residual < 3%. La disposición 9 combinada de desecación,
mezcladura y granulación es calentada en tal caso con vapor
saturado (a 5 bares, 1.000 kg/h). El vapor de agua 13 evaporado a
partir del lodo de cascarillas, se separa por condensación en un
condensador 14 (con un consumo de agua de refrigeración de
aproximadamente 16 m^{3}/h, a 25ºC) y el condensado
(aproximadamente 800 kg/h, a 40ºC) se utiliza como agua añadida 15
en una instalación para tratamiento de agua.
El producto terminado 20 se puede tratar
ulteriormente a continuación de un modo apropiado (véase la Figura
2).
De acuerdo con la Figura 2, se representa un
dispositivo para la realización del procedimiento conforme al
invento, en el que un recipiente 21 es alimentado, a través de una
conducción de transporte 22, con un lodo de cascarillas de
laminación, preferiblemente secado de manera previa (Figura 1). El
lodo de cascarillas de laminación presenta, de acuerdo con esta
forma de realización, un bajo contenido de agua así como un alto
contenido de hidrocarburos. Sin embargo, una desecación previa de
este tipo no está prevista imperativamente en ningún caso. El
recipiente 21 está equipado con un dispositivo 23 para el
movimiento del lodo de cascarillas de laminación, introducido en el
recipiente para su tratamiento.
Al recipiente 21, a través de un cierto número de
conducciones 24, se le aporta un medio auxiliar químico para la
descomposición de los hidrocarburos, en particular oxígeno. Junto
al medio auxiliar químico, se pueden introducir gases inertes,
preferiblemente nitrógeno, en el aparato secador. En la Figura 2 se
representa un proceso casi continuo, siendo transportado el lodo de
cascarillas de laminación a través del recipiente, y siendo sacado
finalmente por transporte a través de una conducción 25 para su
utilización ulterior. Los gases de escape resultantes en el
recipiente se introducen a través de una conducción calentada 26 a
un dispositivo 27 para el desempolvamiento de gases, que está
aislado del calor y calentado, siendo separado el gas con respecto
del polvo, que se saca a través de una conducción 28. El gas se
transporta ulteriormente a través de una conducción calentada 29 a
un condensador 30, se descomprime y se enfría en este condensador, y
el líquido condensado se retira a través de una conducción de
salida 31. En tal caso se prevén un cierto número de conducciones de
refrigeración 32, 33 para refrigerar al condensador.
Finalmente, el gas llega por ejemplo a un filtro
con carbón activo, y se libera de otras impurezas, por ejemplo de
hidrocarburos restantes.
El recipiente representado en la Figura 2 es
calentado preferiblemente de una manera indirecta, circulando un
medio de calefacción 34 a través de la envoltura del recipiente.
Junto a las diferentes conducciones para el transporte de los
medios, en particular gaseosos, se han previsto un cierto número de
válvulas así como un cierto número de sensores y respectivamente
sondas, a través de los cuales se registran o controlan la cantidad
de caudal de paso, la composición u otras magnitudes a medir. En
tal caso, junto a la conducción 24, destinada a la aportación del
oxígeno, se colocan unos sensores para el registro de la
concentración 35, así como medidores del caudal de paso o válvulas
36 que se destinan al control de la cantidad de caudal de paso.
Junto a la conducción para la aportación del medio de calefacción
34 así como junto a la conducción 38 para la retirada del medio de
calefacción, está colocado en cada caso un sensor 37 destinado a
determinar la temperatura del medio de calefacción. Junto al
dispositivo desempolvador de los gases, se determina el descenso de
la presión del gas de escape a través de un sensor 39. Finalmente,
detrás del condensador, junto a una conducción 40 destinada a
evacuar el gas restante, está prevista una sonda 41 destinada a
determinar los contenidos de monóxido de carbono, dióxido de
carbono y oxígeno.
La temperatura del proceso se capta a través de
sensores 42 medidores de la temperatura, y constituye un valor de
conducción para el control del proceso.
La Figura 3 representa otra forma de realización
preferida, no limitativa, de un dispositivo destinado a la
realización del procedimiento conforme al invento, llevándose a
cabo la desecación previa y el tratamiento ulterior del material
residual en un único aparato secador 21'.
El dispositivo se diferencia de la forma de
realización representada en la Figura 2 por el hecho de que detrás
de la disposición desempolvadora 27' están previstos dos
condensadores 43, 44. En tal caso, un condensador 43, que
corresponde al condensador 14 en la Figura 1, sirve para la
condensación del vapor de agua, y un segundo condensador 44, que
corresponde al condensador 30 en la Figura 2, sirve para la
condensación de los hidrocarburos.
El dispositivo representado se hace trabajar por
cargas (en funcionamiento discontinuo), realizándose que después de
la desecación previa por vía térmica (evaporación del agua),
mediante una corredera se cierra el camino en el primer condensador
43 y se abre en el segundo condensador 44. La desecación térmica
previa se lleva a cabo a unas temperaturas significativamente más
bajas que en el subsiguiente tratamiento para la purificación de
los hidrocarburos contenidos en el material residual.
En lo que se refiere a las partes de la
instalación de la Figura 3 a las que no se hace referencia, se
remite a la Figura 2 así como a la descripción de esta Figura 2,
puesto que en estos casos se trata de partes equivalentes de la
instalación.
La Figura 4 representa otra forma de realización
preferida, no limitativa, de un dispositivo para la realización del
procedimiento conforme al invento, trabajando el procedimiento por
cargas (en funcionamiento discontinuo).
El dispositivo se diferencia de la forma de
realización representada en la Figura 2 en el hecho de que el gas
de escape, después del desempolvamiento o de la filtración, se
quema posteriormente por vía térmica en una cámara de combustión
posterior 48 provista de un quemador 50. La energía del gas de
escape se aprovecha mediante un intercambiador de calor 49 para el
calentamiento del recipiente 45 mediante las conducciones 47 y
46.
En lo que se refiere a las partes de la
instalación de la Figura 4 a las que no se ha hecho referencia, se
remite asimismo a la Figura 2 así como a la descripción de esta
Figura 2, puesto que en estos casos se trata de partes equivalentes
de la instalación.
En la Figura 5, un aparato secador 51 es
alimentado a través de una conducción de transporte 52 con un lodo
de cascarillas de laminación previamente deshidratado o previamente
secado. El lodo de cascarillas de laminación es, en este caso,
eventualmente secado previamente de un modo correspondiente ya
mediante el tratamiento térmico (véase la Figura 1), y presenta un
bajo contenido de agua y un alto contenido de hidrocarburos.
Al aparato secador 51 se le aporta oxígeno a
través de un cierto número de conducciones 53. Junto al oxígeno, se
pueden introducir en el aparato secador otros gases,
preferiblemente nitrógeno. En la Figura 5 se representa un proceso
casi continuo, siendo transportado el lodo de cascarillas de
laminación a través de un aparato secador de paso continuo 51 y
siendo evacuado finalmente, por transporte a través de una
conducción 54, a su utilización ulterior. Los gases de escape
resultantes en el aparato secador se introducen a través de una
conducción calentada 55 en un dispositivo 56 desempolvador de gases,
aislado del calor y calentado, siendo separado el gas con respecto
del polvo, que es evacuado a través de una conducción 57. El gas se
transporta ulteriormente a través de una conducción calentada 58 a
un condensador 59, en este condensador se descomprime y enfría, y
el líquido condensado se saca a través de una conducción de salida
60. En este caso, se prevén preferiblemente un cierto número de
conducciones de refrigeración destinadas a refrigerar el
condensador.
Finalmente, el gas llega a un filtro 61 con
carbón activo y es liberado de impurezas adicionales, por ejemplo
de hidrocarburos restantes.
El gas purificado es entonces apropiado para una
utilización ulterior como gas de proceso, y por lo menos una parte
del gas se introduce en una disposición 63 mezcladora de gases a
través de una conducción 62. El gas restante, que no es apropiado
para su utilización ulterior como gas del proceso, se saca a través
de una conducción 64 para gas restante, y eventualmente se quema
posteriormente.
En la disposición 63 mezcladora de gases, el gas
devuelto se trata eventualmente con gas de nueva aportación 65,
antes de que sea introducido en el aparato secador 51 a través de
la conducción 53.
Claims (25)
1. Procedimiento para el tratamiento de un
material residual que contiene hidrocarburos, en particular de un
lodo de cascarillas de laminación y/o de un lodo de amoladuras, en
el que el material residual se calienta en un aparato secador,
preferiblemente en movimiento, mediante aportación indirecta de
calor, y de este modo se libera de hidrocarburos, eventualmente en
común con otros componentes volátiles, en particular H_{2}O, y
los hidrocarburos, eventualmente en común con los otros componentes
volátiles, en particular con el H_{2}O, se sacan por lo menos
parcialmente desde el recipiente, en particular se separan por
aspiración, caracterizado porque en el aparato secador, a una
temperatura de 400ºC, se lleva a cabo una descomposición
planificada de los hidrocarburos, realizándose que la
descomposición de los hidrocarburos se efectúa en forma de un
desdoblamiento de los hidrocarburos difícilmente volátiles para
formar hidrocarburos fácilmente volátiles, preferiblemente de
hidrocarburos con alto peso molecular para formar hidrocarburos con
bajo peso molecular, y mediante un empleo cuantitativo regulado y/o
controlado - determinado en lo que se refiere a las magnitudes de
regulación:
- \bullet
- composición del gas de escape resultante en el aparato secador, y
- \bullet
- temperatura del material residual tratado en el aparato secador,
- de uno o varios de los siguientes medios
auxiliares químicos:
- \bullet
- oxígeno, en particular en forma de mezclas de oxígeno y gases inertes, o bien aire enriquecido con oxígeno y/o con otro portador de oxígeno,
- \bullet
- un peróxido o hiperóxido sólido y/o líquido y/o gaseoso, preferiblemente peróxido de hidrógeno,
- \bullet
- ozono.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, realizándose que el material residual que se ha
de tratar tiene componentes metálicos.
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se emplea un
catalizador como otro medio auxiliar químico para la descomposición
de los hidrocarburos.
4. Procedimiento de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el
secador, por lo menos en un momento durante el tratamiento del
material residual, se ajusta una proporción de oxígeno,
preferiblemente referida al aire seco, mayor que 20,8% en volumen,
de modo preferido una proporción de oxígeno, preferiblemente
referida al aire seco, de 25 a 50% en volumen.
5. Procedimiento de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque como medio
auxiliar de técnica radiológica, destinado a la descomposición de
los hidrocarburos, se emplea en el aparato secador una radiación de
alta energía, en particular en forma de radiación de UV.
6. Procedimiento de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la
aportación indirecta de calor se efectúa a través de la envoltura
del recipiente del aparato secador, en particular a través del
recipiente de la cámara de tratamiento del aparato secador, o de
otros instalaciones del aparato secador.
7. Procedimiento de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la
aportación indirecta de calor se efectúa mediante radiación de
microondas.
8. Procedimiento de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en el
aparato secador se ajusta una temperatura máxima de 350ºC, en
particular de 300ºC o 270ºC, referida al material de partida.
9. Procedimiento de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque se llevan a
cabo un control y/o una regulación del proceso del tratamiento en
el aparato secador, en particular de la intensidad de movimiento en
el aparato secador y/o de la potencia de calefacción en el aparato
secador y/o de la temperatura del material residual y/o del empleo
cuantitativo de un medio auxiliar de técnica radiológica para la
descomposición de los hidrocarburos.
10. Procedimiento de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el material
residual, antes del tratamiento, es deshidratado mecánicamente y/o
es desecado previamente por vía química y/o térmica, resultando
preferiblemente un gas de escape adicional, que eventualmente se ha
de evacuar.
11. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 10, caracterizado porque la desecación
térmica previa se lleva a cabo en un aparato secador eventualmente
adicional, realizándose que el material residual es liberado a baja
temperatura de componentes fácilmente volátiles, en particular de
agua, mediante calentamiento, en particular indirecto.
12. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 10 u 11, caracterizado porque la desecación
previa, en particular térmica, se lleva a cabo a una temperatura de
40-200ºC, en particular de
90-110ºC.
13. Procedimiento de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los gases
de escape, preferiblemente desempolvados de manera previa, son
quemados posteriormente por medios térmicos o catalíticos.
14. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 13, caracterizado porque la energía
procedente de la combustión posterior por vía térmica o catalítica,
destinada a la calefacción de uno o varios aparato(s)
secador(es) y/o dispositivos adicionales, se utiliza para la
realización del procedimiento.
15. Procedimiento de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque se miden
los contenidos en monóxido de carbono y/o en dióxido de carbono y/o
en hidrógeno y/o en oxígeno y/o en hidrocarburos del gas de escape
procedente del proceso de desecación, y eventualmente basándose en
las magnitudes medidas determinadas se lleva a cabo una regulación
de los parámetros del proceso.
16. Procedimiento de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque en
particular para restringir la concentración de oxígeno y/o de
hidrógeno, el aparato secador se barre con un gas inerte, en
particular nitrógeno.
17. Dispositivo para el tratamiento de un
material residual que contiene hidrocarburos, de modo preferido
para la realización de un procedimiento de acuerdo con una o varias
de las reivindicaciones 1 a 16, con un aparato secador (21)
calentable indirectamente, destinado al calentamiento de un material
residual que contiene hidrocarburos, en particular de un lodo de
cascarillas de laminación y/o de un lodo de amoladuras, en una
cámara de tratamiento con una disposición de transporte para la
alimentación del material residual a la cámara de tratamiento y una
disposición de transporte para la retirada del material residual
tratado desde la cámara de tratamiento, así como eventualmente con
una conducción para gases, que retira el gas resultante durante el
tratamiento, caracterizado porque junto al aparato secador
(21) está dispuesta una disposición destinada al desdoblamiento de
los hidrocarburos difícilmente volátiles, contenidos en el material
residual, para formar hidrocarburos fácilmente volátiles,
preferiblemente de los hidrocarburos con un peso molecular alto
para formar hidrocarburos con un peso molecular más bajo, mediante
uno o varios de los siguientes medios auxiliares químicos:
- \bullet
- oxígeno, en particular mezclas de oxígeno y gases inertes, o bien aire enriquecido con oxígeno y/u otros portadores de oxígeno,
- \bullet
- un peróxido o hiperóxido sólido y/o líquido y/o gaseoso, preferiblemente peróxido de hidrógeno,
- \bullet
- ozono,
realizándose que el empleo cuantitativo del medio
auxiliar químico es regulable y/o controlable sobre la base de las
magnitudes de regulación:
- \bullet
- composición del gas de escape resultante en el aparato secador y
- \bullet
- temperatura del material residual tratado en el aparato secador a través de una correspondiente disposición de regulación.
18. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
17, caracterizado porque como disposición para la
descomposición de los hidrocarburos está previsto un medio de
transporte para la aportación de portadores de oxígeno y/o de un
peróxido o hidroperóxido y/o de ozono dentro de la cámara de
tratamiento del aparato secador.
19. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
17 ó 18, caracterizado porque como otra disposición para el
desdoblamiento de los hidrocarburos está prevista una fuente de
radiaciones destinada a la irradiación del material residual en la
cámara de tratamiento del aparato secador, en particular con
radiación UV (ultravioleta).
20. Dispositivo de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado porque junto al
aparato secador está prevista una conducción destinada a la
aportación de un gas portador, en particular de un gas inerte.
21. Dispositivo de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado porque en el
aparato secador está prevista una disposición para el movimiento
del material residual y/o el espacio de tratamiento propiamente
dicho está ejecutado de una manera capaz de girar.
22. Dispositivo de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 17 a 21, caracterizado porque está
prevista una disposición desempolvadora (27) aislada del calor y/o
calentable, preferiblemente de manera indirecta, destinada al
desempolvamiento de los gases que se sacan desde la cámara de
tratamiento, que eventualmente está unida a través de un cierto
número de conducciones (26, 29) aisladas del calor y/o calentables
adicionalmente, por una parte, con el aparato secador, así como,
por otra parte, eventualmente con otras disposiciones destinadas al
tratamiento de los gases separados por aspiración desde el aparato
secador.
23. Dispositivo de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado porque en el
aparato secador (21) están previstos cuerpos libremente móviles, en
particular barras golpeadoras, que deshacen las aglomeraciones
eventualmente aparecidas de materiales residuales en el aparato
secador (21) en particular en la cámara de tratamiento del aparato
secador, así como disminuyen una formación de aglomerados.
24. Dispositivo de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 17 a 23, caracterizado porque
- \bullet
- junto a la conducción de salida de gases destinada a la evacuación de los gases resultantes en la cámara de tratamiento y/o
- \bullet
- junto al aparato secador,
se colocan una o varias sondas y/o uno o varios
sensores, con los y/o las que se pueden determinar la temperatura
y/o la composición del gas que se ha de evacuar y/o la temperatura
en el recipiente.
25. Dispositivo de acuerdo con una o varias de
las reivindicaciones 17 a 24, caracterizado porque la
disposición para el calentamiento en directo del aparato secador
y/o la disposición (23), destinada al movimiento del material
residual en la cámara de tratamiento, se ejecutan de una manera
regulable.
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