ES2216979T3 - Procedimiento y aparato para la fijacion de contaminantes en el efluente gaseoso. - Google Patents
Procedimiento y aparato para la fijacion de contaminantes en el efluente gaseoso.Info
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Abstract
Procedimiento de captación de contaminantes en un efluente gaseoso en una o varias instalaciones de combustión, la instalación o una de las instalaciones de combustión comprendiendo un horno, un conducto para efluentes gaseosos conectado al horno, un reactor de contacto previsto en el conducto para efluentes gaseosos, un separador de polvos previsto de conductos para efluentes gaseosos después del reactor de contacto y una canalización de reciclado de cenizas que conecta el separador de polvos y el reactor de contacto, estando la canalización de reciclado provista de un dispositivo de humidificación dispuesto en su interior, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes: (a)Mantener las reacciones resultantes de la producción de efluentes gaseosos que contienen contaminantes en el horno; (b)Introducir caliza u otro material que forme óxido de calcio en el horno para captar los contaminantes dentro del efluente gaseoso del horno; (c)Arrastrar el efluente gaseoso circulante a travésdel conducto para efluentes gaseosos hacia el separador de polvos, donde la ceniza que contiene óxido de calcio que no reacciona se separa del efluente gaseoso; (d)Conducir una parte de la ceniza separada del efluente gaseoso hacia el dispositivo de humidificación, donde el agua que representa hasta un 50 % del peso de la ceniza se mezcla con la ceniza; (e)Mezclar la ceniza humidificada en la etapa (d) con el efluente gaseoso que circula dentro del reactor de contacto, de manera que la ceniza sea arrastrada con el efluente gaseoso hacia el separador de polvos captando así los contaminantes dentro del efluente gaseoso.
Description
Procedimiento y aparato para la fijación de
contaminantes en el efluente gaseoso.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y un aparato para captar contaminantes en el efluente
gaseoso en un canal de efluentes gaseosos y un horno de una o más
instalaciones de combustión, por ejemplo, una caldera de lecho
fluidizado y / o una caldera de calentamiento en suspensión.
Una de las una o más instalaciones de combustión
anteriormente indicadas suele comprende un horno, un canal de
efluentes gaseosos conectado al horno, un reactor de contacto
proporcionado en el canal de efluentes gaseosos, un separador de
polvos provisto en el canal de efluentes gaseosos después del
reactor de contacto y un conducto de recirculación de cenizas que
conecta el separador de polvos y el reactor de contacto, teniendo
dispuesto en el conducto de recirculación un dispositivo de
humidificación. El procedimiento puede incluir los pasos
siguientes:
- (a)
- Mantener las reacciones que resulten en la producción de efluentes gaseosos que contengan contaminantes en el horno;
- (b)
- Introducir caliza u otro material que forme óxido de calcio en el horno para captar los contaminantes en los efluentes gaseosos en el horno;
- (c)
- Hacer que los efluentes gaseosos circulen a través de los canales de efluentes gaseosos hacia el separador de polvo, donde la ceniza que contiene el óxido de calcio sin reaccionar se separa de los efluentes gaseosos;
- (d)
- Conducir una parte de la ceniza separada del efluente gaseoso hacia el dispositivo de humidificación, donde el agua que asciende hasta un 50% de peso de la ceniza se mezcla con la ceniza y
- (e)
- Mezclar la ceniza humidificada en el paso (d) en el flujo de efluentes gaseosos hacia el reactor de contacto, donde la ceniza es arrastrada con los efluentes gaseosos hacia el separador de polvos, captando así los contaminantes en el efluente gaseoso.
La combustión de combustibles sulfurosos en el
horno de una caldera genera dióxido de azufre (SO_{2}). El
contenido en azufre de los efluentes gaseosos que emanan desde el
horno puede reducirse mediante procedimientos de desulfurización
húmedos, semisecos y secos. Mediante estos procedimientos, se
permite a los efluentes gaseosos reaccionar con un compuesto
captador de azufre que está en una forma líquida, húmeda (pero
secado durante el proceso) o una forma inicialmente seca.
El contenido en azufre de los efluentes gaseosos
puede reducirse también introduciendo directamente en el horno un
compuesto ligante de azufre, por ejemplo, hidróxido cálcico
(Ca(OH)_{2}) o un material, tal como caliza o
dolomita, que forma un compuesto ligante de azufre, por ejemplo,
óxido de calcio (CaO). El último procedimiento mencionado es
eficiente, sobre todo en calderas de lecho fluidizado, puesto que
el tiempo de retención de un compuesto ligante de azufre en el
horno puede ser bastante largo.
En un lecho fluidizado, el carbonato cálcico
(CaCO_{3}) en la caliza o dolomita se calcina para formar óxido
de calcio (CaO) que reacciona con el dióxido de azufre y forma
sulfato cálcico (CaSO_{4}) y sulfito cálcico (CaSO_{3}). El
problema en este proceso es una capa densa de sulfato cálcico
formada sobre la superficie de las partículas de óxido cálcico que
reaccionan con el dióxido de azufre, cuya capa impide que el óxido
de calcio dentro de las partículas participe en la reacción. Por lo
tanto, para poder alcanzar un nivel de captación de azufre de más
del 90%, la relación en moles del calcio al azufre en el material
suministrado al lecho, es decir, la relación Ca / S, tiene que ser
tan alto como 3 - 5 o incluso más alta en algunas condiciones del
proceso.
La calcinación de la cal requiere energía,
mientras que la introducción de una gran cantidad de cal en el
horno reduce el rendimiento de la caldera. Un alto contenido en cal
en el lecho fluidizado aumenta también la cantidad de emisiones de
NO_{x} desde la caldera. Asimismo, existe un riesgo de que se
formen depósitos en la contrapasada, cuando se introduce una gran
cantidad de cal en el horno.
Un gran consumo de sorbente se añade a los gastos
y también se incrementa la cantidad de residuos sólidos producidos
por la instalación. Además, la cal contenida en la ceniza tiene que
ser apagada (es decir, químicamente combinada con agua) antes de
almacenarse o amontonarse, si la ceniza contiene una cantidad
significativa de cal apagada.
La tasa de utilización del sorbente captador de
azufre, en una instalación de combustión, se puede mejorar
recuperando el óxido de calcio no reaccionado en la ceniza del
fondo o cenizas volantes y alimentándolos en los efluentes gaseosos
o retornando al horno después de la activación. La activación del
sorbente puede efectuarse extrayendo la capa de sulfato cálcico
desde la superficie de las partículas de óxido cálcico y apagando
la cal, es decir, hidratando el óxido cálcico (CaO) de modo que se
obtenga hidróxido de calcio poroso (Ca(OH)_{2}).
La patente de los Estados Unidos nº 4.185.080 se
refiere a un procedimiento multietápico en el que se separa óxido
cálcico del lecho fluidizado o cenizas volantes, se elimina el
sulfato cálcico y se paga el óxido cálcico mediante una cantidad
estoiquiométrica de agua en un aparato de apagado separado que
produce hidróxido cálcico seco, de grano muy fino, que es reciclado
a la zona de combustión o a los gases que emanan desde la zona de
combustión.
La patente de los Estados Unidos nº 4.309.393 se
refiere a otro procedimiento basado en el uso de un aparato
hidratante separado, en el que el óxido de calcio no reaccionado de
la ceniza del fondo se hidrata por una gran cantidad de agua y se
suministra a los efluentes gaseosos como una suspensión húmeda.
La patente de los Estados Unidos nº 4.279.873 se
refiere a un procedimiento, en el que se permite al efluente gaseoso
reaccionar en un secador de pulverización con una suspensión acuosa
constituida por ceniza volante y cal apagada obtenida en un aparato
hidratante separado. El contenido en agua de la suspensión se
ajusta para obtener una temperatura del efluente gaseoso que esté 8
- 40ºC por encima de la temperatura de saturación. Se han
encontrado que, en estas condiciones, los óxidos de azufre se
captan más eficazmente mediante hidróxido cálcico. Esta patente se
refiere también al reciclado de polvo seco, recogido desde el fondo
del secador de pulverización, a la suspensión.
La solicitud de patente publicada WO 96 / 16722
se refiere a un procedimiento para extraer dióxido de azufre desde
efluentes gaseosos, en el que se reciclan cenizas volantes,
mediante un separador de polvo y un dispositivo de humidificación
en el canal de efluentes gaseosos, junto con óxido de calcio bruto
a añadirse durante la recirculación. El agua se mezcla con las
cenizas en el dispositivo de humidificación y se deja recircular la
mezcla en el sistema tantas veces como sea necesario para que el
óxido de calcio tenga tiempo para hidratarse completamente. Por lo
tanto, no se utiliza en este procedimiento ningún dispositivo
hidratante separado. Cuando se aplica el procedimiento, las
partículas suelen tener un estado humectado solamente durante 10 a
20 segundos en cada ciclo, por lo que el número de ciclos tiene que
ser suficientemente grande para poder realizar una hidratación
suficiente. Por lo tanto, el contenido en partículas del efluente
gaseoso es alto, lo que produce erosión. Asimismo, el tamaño del
separador de polvo del sistema tiene que incrementarse
notablemente.
La patente de los Estados Unidos nº 5.795.548 se
refiere a un aparato, que incluye un secador de pulverización y
separador de partículas corriente arriba del secador. El óxido
cálcico en las cenizas obtenido desde el separador de partículas,
desde la parte inferior del secador de pulverización y desde el
último separador de polvo se apaga en un aparato separado. El
material obtenido, que contiene hidróxido cálcico, se convierte
luego en un lodo, que se bombea al secador de pulverización y se
mezcla en el efluente gaseoso por el pulverizador.
Es un objeto de la presente invención un
procedimiento simple y un aparato para captar contaminantes en el
efluente gaseoso en un canal de efluentes gaseosos y horno de una o
más instalaciones de combustión, en el que los problemas de la
técnica anterior se reducen al mínimo o se resuelven.
En particular, es objeto de la presente invención
proporcionar un procedimiento sencillo y versátil y un aparato para
controlar la preparación y alimentación del sorbente para captar
contaminantes en el efluente gaseoso.
Otro objeto de la presente invención es un
procedimiento y un aparato mediante los cuales la tasa de
utilización del sorbente en una instalación de combustión se puede
mejorar en varias condiciones del proceso.
Otro objeto de la presente invención es reducir
las emisiones de NO_{x} desde una caldera y mejorar el
rendimiento de la caldera.
Otro objeto de la presente invención es reducir
los costes y el riesgo de que se formen depósitos en una pasada
posterior de un horno.
Otro objeto de la presente invención es reducir
la cantidad de residuos sólidos producidos por una instalación de
combustión y simplificar la gestión de los residuos.
Para poder conseguir los objetos anteriores, y
con respecto al procedimiento examinado en las páginas 1 y 2 de esta
patente, es característico del procedimiento según la presente
invención que un depósito de retención para cenizas esté dispuesto
debajo del reactor de contacto y asimismo, el procedimiento incluye
los pasos siguientes:
- (f)
- Hacer que una parte de las cenizas humectadas en el paso (d) y mezcladas en el efluente gaseoso caiga hasta el depósito de retención para cenizas;
- (g)
- Hidratar al menos una parte del óxido cálcico en las cenizas para formar hidróxido cálcico en el depósito de retención y
- (h)
- Reciclar al menos una parte de las cenizas desde el depósito de retención a por lo menos una de las instalaciones de combustión.
Para resolver los problemas de la técnica
anterior, las características del aparato según la presente
invención son que un depósito de retención para cenizas está
dispuesto por debajo del reactor de contacto, en el cual cae una
parte de las cenizas humectadas en el dispositivo de humidificación
y mezcladas en los efluentes gaseosos y en el que al menos una
parte del óxido cálcico contenido en las cenizas se hidrata para
formar hidróxido cálcico y porque un conducto de retorno está
conectado al depósito de retención para cenizas para reciclar las
cenizas a por lo menos una de las instalaciones de combustión.
Cuando se aplica el procedimiento, el agua
constituye hasta un 50% del peso de las cenizas, preferiblemente
del 15 al 30%, se mezcla con las cenizas en el dispositivo de
humidificación. Puesto que el enfriamiento del efluente gaseoso a
una temperatura deseada requiere un suministro de una determinada
cantidad total de agua, el contenido en humedad relativamente alto
de las cenizas objeto de recirculación que se utilizan en el
procedimiento según la presente invención da lugar a una cantidad
relativamente pequeña de cenizas para su recirculación, pudiéndose
utilizar un separador de polvo normal. Las cenizas humidificadas
pueden alimentarse al reactor de contacto, puesto que el dispositivo
de humidificación está situado en contacto con el reactor de modo
que las cenizas se distribuyen lo más directamente posible desde el
dispositivo de humidificación al interior al interior del reactor
de contacto.
Es conocido de la técnica anterior introducir los
lodos en los efluentes gaseosos en un secador de pulverización,
cuyas toberas convierten el lodo en pequeñas gotículas que tienen
un secado rápido. En el procedimiento según la presente invención,
el material alimentado a los efluentes gaseosos no es lodo húmedo
que puede bombearse, sino que es material humectado. Las toberas de
pulverización no se utilizan para la introducción de material en el
canal de efluentes gaseosos. No obstante, se utilizan toberas
simples, a través de cuyas aberturas se permite que caiga el
material al interior del canal de efluentes gaseosos. Pueden
formarse, con facilidad, partículas grandes en el material
utilizando en el procedimiento según la presente invención que el
efluente gaseoso no es capaz de transportar, sino que caen al
interior del canal de efluentes gaseosos y terminan su recorrido en
la parte más baja, en el fondo del reactor de contacto. Según la
presente invención, surgió sorprendentemente que el problema
causado por el material que cae puede utilizarse ventajosamente
disponiendo un depósito de retención en la parte inferior del
reactor de contacto, donde las cenizas recogidas en el depósito se
hidratan y recirculan a la instalación de combustión.
Puesto que la hidratación de las cenizas objeto
de recirculación se efectúa, según el presente procedimiento, en el
depósito de retención para cenizas por debajo del reactor de
contacto y no en el dispositivo de humidificación, el tamaño del
dispositivo de humidificación o el volumen de recirculación de las
cenizas no necesita aumentarse para poder alcanzar un tiempo de
hidratación suficiente.
El volumen del dispositivo de humidificación
tiene que ser suficientemente grande para que el material tenga
tiempo suficiente para mezclarse en el agua cuando pasa a través
del dispositivo de humidificación. Por otra parte, el volumen del
dispositivo de humidificación es, en una realización preferible, lo
más pequeño posible para que se efectúe la humidificación con
rapidez y solamente una pequeña parte del proceso de hidratación
tiene lugar en el dispositivo de humidificación. Puesto que el
proceso de hidratación está principalmente teniendo lugar en el
depósito de retención para cenizas, el calor liberado en el proceso
de hidratación acelera todavía más las hidratación y, al mismo
tiempo, seca las cenizas en el depósito de retención con la mayor
eficacia posible.
Cuando se aplica la presente invención, la
relación de la cantidad de las cenizas principalmente finas
arrastradas con el efluente gaseoso a las cenizas más gruesas, que
caen dentro del depósito de retención, puede variar dentro de una
amplia gama. En una realización preferible, el efluente gaseoso
transporta un 30 - 95% de las cenizas humidificadas al separador de
polvo y un 5 - 70% cae dentro del depósito de retención para
cenizas.
En el aparato según la presente invención, se
dispone, en una realización preferible, un tubo Venturi dispuesto
en el reactor de contacto y el conducto de recirculación se conecta
al tubo Venturi. Por lo tanto, el tubo Venturi establece un
movimiento turbulento fuerte de los efluentes gaseosos con la
mezcla eficiente de las cenizas en los efluentes gaseosos. El
reactor de contacto y el tubo Venturi están dimensionados de modo
que proporcionen una velocidad del gas suficiente para realizar una
división deseada de las cenizas humidificadas en una parte
arrastrada con el efluente gaseoso y una parte que cae el depósito
de retención para cenizas.
La división de las cenizas humidificadas en una
parte arrastrada con el efluente gaseoso y una parte que cae dentro
del depósito de retención para cenizas puede controlarse también por
la corriente de gas del reactor de contacto. Esto se realiza, por
ejemplo, disponiendo elementos en la parte inferior del reactor de
contacto a través de los cuales puede hacerse recircular, cuando sea
necesario, una cantidad deseada de gas, por ejemplo, aire, vapor o
efluentes gaseosos.
Con algunos parámetros del dispositivo de
humidificación, por ejemplo, valores de la humedad que superen el
límite dependiente de la calidad de las cenizas, los gránulos
comienzan a emerger en el dispositivo de humidificación, que no
entran con los efluentes gaseosos en el reactor de contacto, pero
que caen en su parte inferior. Por lo tanto, la división de las
cenizas humidificadas en una parte arrastrada con el efluente
gaseoso y una parte que cae dentro del depósito de retención para
cenizas también puede controlarse ajustando los parámetros del
dispositivo de humidificación, tales como la cantidad de agua a
suministrar, la velocidad de la mezcla o el tiempo de mezcla.
Según una realización preferida de la presente
invención, las cenizas del fondo obtenidas directamente del horno o
las cenizas desde el separador de circulación caliente de un
reactor de lecho fluidizado circulante también se alimentan al
dispositivo de humidificación, además de las cenizas volantes desde
el separador de polvo. Partículas solamente de un determinado
tamaño pueden apagarse cribarse también desde las cenizas para su
uso posterior.
El material obtenido del horno, o del separador
de la circulación en caliente de un reactor de lecho fluidizado
circulante, es más grueso y está más caliente que las cenizas
volantes, por lo que la temperatura del material que ha de
proporcionarse al reactor de contacto y puede controlarse la
distribución de la granulometría. Para ampliar la parte de las
cenizas obtenidas desde el horno o el separador se incrementa la
proporción de partículas grandes y se hace más alta la temperatura
de las cenizas. Al mismo tiempo, incrementa la parte del material
que cae dentro del depósito de retención para las cenizas y hace más
eficiente el proceso de hidratación en el depósito. En una
realización preferible un 5 - 60% en peso de las cenizas en el
mezclador es material grueso, cuyo D_{P50} es más de 150 \mum
y un 40 - 95% es material fino, cuyo D_{P50} es menor que 100
\mum.
Cuando las cenizas hidratadas se transportan
desde el depósito de retención para las cenizas para un uso
posterior, el contenido en humedad de las cenizas tiene que ser
típicamente menor que el 5%, con lo que las cenizas pueden
transportarse con facilidad. En una realización preferible, el
conductor de recirculación se puede conectar al reactor de contacto
a una altura tal que las superficies de las partículas de cenizas
que caen tengan tiempo de secarse, en alguna medida, cuando caen
dentro del depósito de retención para cenizas. Al mismo tiempo, se
incrementa la temperatura de los efluentes gaseosos que caen así
como su humedad absoluta y relativa. El calor liberado por el
proceso de hidratación, en el depósito de retención para cenizas,
seca todavía más las cenizas.
El depósito de retención para cenizas puede
disponerse, en una realización preferible, en conexión con el
reactor de contacto, de modo que el efluente gaseoso, que contiene
las cenizas, también procedente del horno, alcance el depósito de
retención para cenizas. De este modo, también las cenizas y los
efluentes gaseosos desde la dirección del horno secan el material en
el depósito de retención para cenizas. El vapor liberado en el
depósito de retención y por encima de dicho depósito se mezcla con
el efluente gaseoso y se conduce hacia el canal de efluentes
gaseosos.
En una realización preferible, no se suministra
agua al depósito de retención para cenizas, sino que el agua
necesaria para el proceso de hidratación se obtiene con las cenizas
humidificadas procedentes del dispositivo de humidificación. El
material en el depósito de retención para cenizas puede secarse,
sin embargo, mediante vapor seco. Al mismo tiempo, el vapor, o como
alternativa, el efluente gaseoso caliente o aire introducido en el
depósito, puede mantener las cenizas en movimiento e impedir la
conexión en el depósito de retención. El vapor, el efluente gaseoso
o el aire que pasan a través del depósito puede intensificar
también la corriente de gas en el reactor de contacto, por lo que
también, por su parte, afecta a la relación de la cantidad de
cenizas arrastradas con el efluente gaseoso a la cantidad de cenizas
que caen dentro del depósito de retención para cenizas.
El depósito de retención para cenizas tiene que
ser suficientemente grande para que el tiempo de retención de las
cenizas en el depósito sea suficiente para que el hidróxido cálcico
contenido en las cenizas tenga tiempo para hidratarse casi
completamente. Por lo tanto, el depósito de retención para cenizas
es preferiblemente tal que el tiempo de retención de las cenizas en
el depósito sea de 10 a 90 minutos y más preferiblemente,
aproximadamente 10 - 20 minutos.
El hidróxido cálcico formado en el depósito de
retención para cenizas se puede recircular al horno y / o al
dispositivo de humidificación. El hidróxido calcio seco obtenido
del depósito de retención suele ser poroso, por lo que absorbe
eficientemente el dióxido de azufre en el horno. La hidratación
reduce también el tamaño granular de las cenizas, con lo que las
partículas de hidróxido cálcico que penetran en el reactor de
contacto, a través del dispositivo de humidificación, arrastrarán,
con toda probabilidad, el efluente gaseoso y por lo tanto,
participará en la incorporación del dióxido de azufre en el efluente
gaseoso. En algunos casos, por ejemplo, si el contenido en humedad
del material que sale del depósito de retención es relativamente
alto, por ejemplo, un 5%, el óxido cálcico puede recirculares
directamente al reactor de contacto.
Cuando se utiliza este procedimiento, el canal de
efluentes gaseosos de la instalación de combustión suele tener,
antes del reactor de contacto, una pasada de convección en caída,
donde se dispone un precalentador de aire y después de este
precalentador, una tolva inferior, donde se recogen las cenizas
volantes separadas del efluente gaseoso en la pasada de convección.
Por lo tanto, el depósito de retención para cenizas puede
disponerse en la parte inferior del reactor de contacto, de modo
que forme la tolva inferior del precalentador de aire.
La eliminación de cenizas desde el sistema tiene
lugar principalmente en la parte inferior del horno y desde el
separador de polvo al silo de almacenamiento. Puesto que el
material grueso puede acumularse también sobre el fondo del
depósito de retención para cenizas, asimismo podría ser necesario
disponer la extracción de cenizas desde el fondo del depósito de
retención para cenizas.
Utilizando la presente invención, es posible,
bajo condiciones favorables, incorporar un 95% del azufre, cuando
la relación de Ca / S es menor que 1,5 y un 98%, cuando la relación
Ca / S es menor que 2. Por lo tanto, la invención reduce el consumo
de cal, mejora el rendimiento y reduce las emisiones de NO_{x}
desde la instalación de combustión así como la cantidad de residuos
sólidos.
Asimismo, cuando la cantidad de cal alimentada al
horno se reduce, es más pequeño el riesgo de que se formen
depósitos en la pasada posterior. Cuando se utiliza la invención,
no se produce residuos humectados que sean difíciles de tratar ni
residuos que contengan grandes cantidades de cal apagada que deben
tratarse antes del almacenamiento o amontonamiento.
Una ventaja especial en la solución técnica
según la presente invención, en comparación con la patente de los
Estados Unidos nº 5.795.548, es que el procedimiento revelado de
hidratar el óxido cálcico en las cenizas utilizando el calor
liberado en el proceso produce hidróxido cálcico seco que puede
transportarse, con facilidad, a diversas partes de la instalación de
combustión. Asimismo, según la presente invención, el material
humectado puede introducirse en el canal de efluentes gaseosos de
una manera bastante sencilla, puesto que el material humectado que
cae no representa un problema, sino una parte esencial de la
operación del aparato.
Cuando se aplica la invención, los flujos de
materiales se pueden controlar dentro de una amplia gama, donde el
consumo de cal óptimo y la captación de azufre puede conseguirse en
varias condiciones del proceso.
La invención se ilustra con más detalle haciendo
referencia a los dibujos adjuntos en los que:
La Figura 1 es una ilustración esquemática de una
instalación de combustión según la primera realización de la
presente invención y
La Figura 2 es una ilustración esquemática de
partes de una instalación de combustión según una segunda
realización de la presente invención.
Como se ilustra en la Figura 1, combustible
sulfuroso a través de un conducto 12 y caliza u otro material de
formación de óxido cálcico a través de un conducto 14 se
suministran al horno 10 de una instalación de combustión 100, por
ejemplo, una caldera de lecho fluidizado o una caldera calentada en
suspensión. El azufre en el combustible se libera y forma dióxido
de azufre en el horno. El carbonato cálcico en la caliza, que se
alimenta al horno, se calcina y forma óxido cálcico, que reacciona
con el dióxido de azufre para formar sulfato cálcico.
El sulfato cálcico forma una capa densa sobre la
superficie de las partículas de óxido de calcio, donde el óxido
cálcico que no reacciona se descarga desde el horno junto con los
efluentes gaseosos a través de un canal de descarga 16 para dichos
efluentes gaseosos. Además, las cenizas del fondo descargadas desde
la parte inferior del horno a través de un conducto 18 contiene
óxido cálcico sin reaccionar.
El canal de descarga 16 conduce a un paso de
convección 20, que tiene superficies intercambiadoras de calor, por
ejemplo, un supercalentador 22, un precalentador 24 para alimentar
agua y un precalentador 26 para aire. Corriente abajo del paso de
convección 20 está situado un canal de efluentes gaseosos
descendente 28 y un reactor de contacto ascendente 30 en la
dirección de circulación del efluente gaseoso. Después del reactor
de contacto 30 hay un separador de polvo 40 que puede ser, por
ejemplo, un precipitador electrostático o un filtro de bolsas.
El gas purificado de partículas se descarga desde
el separador de polvo 40 a través de un conducto 42. El material
sólido separado, por ejemplo, cenizas volantes que contienen óxido
cálcico, se descarga a través de un conducto 44 a lo largo de un
conducto 46 a un silo de almacenamiento 48 o a través de un
conducto 50 a un dispositivo de humidificación 52. En el dispositivo
de humidificación 52, se introduce agua a través de un conducto 54
y se mezcla en el material sólido en una proporción adecuada. La
masa del agua a suministrar es hasta un 50%, más preferiblemente
del 15 al 30% de la masa del material sólido.
La última parte del conducto de recirculación
desde el separador de polvo 40 al reactor de contacto 30 es un
conducto de descarga 56, a través del cual el material humectado se
transfiere al reactor de contacto 30 para mezclarse en la corriente
de efluente gaseoso ascendente. El reactor de contacto 30 se forma
en una sección del canal de efluentes gaseosos 28, donde las
cenizas alimentadas en el dispositivo de humidificación 52
reacciona con el efluente gaseoso. El reactor de contacto 30 tiene
que ser suficientemente largo para que las cenizas alimentadas
desde el dispositivo de humidificación 52 y arrastradas con el
efluente gaseoso tengan tiempo suficiente para secarse antes de
pasar al separador de polvo 40.
Para favorecer la mezcla del efluente gaseoso y
el material a alimentarse desde el dispositivo de humidificación
52, se dispone un tubo Venturi 58 en el reactor de contacto 30,
cuyo tubo Venturi 58 establece un movimiento turbulento fuerte en
el efluente gaseoso. El tubo Venturi 58 y el reactor de contacto 30
están dimensionados de modo que una parte deseada, normalmente del
30 - 95%, del material humidificado se alimente desde el
dispositivo de humidificación a través del conducto de descarga 56
sea arrastrado con el efluente gaseoso al separador de polvo 40.
Con una carga completa, la velocidad del efluente gaseoso en el
reactor de contacto 30 suele ser de 10 a 20 m/s.
El dióxido de azufre en el efluente gaseoso se
disuelve en el agua inherente con partículas de cenizas. Cuando se
transporta al separador de polvo 40, las partículas se secan, con
lo que desciende la temperatura del efluente gaseoso, por ejemplo,
a 60 - 140ºC. Al mismo tiempo, el azufre en el dióxido de azufre
disuelto forma sulfato cálcico sólido o sulfito cálcico que puede
eliminarse del efluente gaseoso por el separador de polvo 40.
Cuando se selecciona la cantidad de material a
alimentar desde el dispositivo de humidificación 52 al reactor de
contacto 30, una de las condiciones límite es la temperatura deseada
del efluente gaseoso. Cuando la temperatura final deseada del
efluente gaseoso es, por ejemplo, 110ºC, es necesario suministrar
una determinada cantidad de agua, donde el contenido en humedad del
material determina la cantidad de material sólido. Si el objetivo
es alimentar material relativamente seco, cuyo contenido en humedad
sea, por ejemplo, un 10%, es necesario alimentar mayores cantidades
de material sólido que en el caso de alimentar material con un más
alto contenido en humedad.
Una de las ventajas de la presente invención es
que posibilita alimentar material con un contenido en humedad
relativamente alto utilizando un equipo simple, por lo que no es
necesario alimentar grandes cantidades de material sólido al
reactor de contacto 30. Cuando se utiliza la solución según la
presente invención, el contenido en partículas del efluente gaseoso
en el reactor de contacto 30 es menor que 0,5 kg / Nm^{3},
preferiblemente menos de 200 g / Nm^{3}.
La parte del material humectado alimentado a
través del conducto de carga 56, normalmente del 5 - 70%, que no es
arrastrado con el efluente gaseoso, cae en contracorriente dentro
del depósito de retención para cenizas 60 dispuesto en la parte
inferior del reactor de contacto 30. El material se seca en el
depósito de retención 60 y al menos una parte del óxido cálcico
contenido en las cenizas se hidrata para formar hidróxido
cálcico.
Puesto que el contenido en humedad y la
distribución de tamaños de las partículas del material que entra en
el reactor de contacto 30, a través del conducto de descarga 56,
afectan a la transferencia del material en el canal de efluentes
gaseosos 16, la división de las cenizas humidificadas en una parte
arrastradas con el efluente gaseoso y una parte que cae dentro del
depósito de retención para cenizas 60 se puede controlar ajustando
los parámetros del dispositivo de humidificación 52, tales como la
cantidad de agua mezclada con las cenizas, la velocidad del
mezclador o la cantidad de cenizas en el aparato y al mismo tiempo,
el tiempo de paso a través de las cenizas.
Otra posibilidad es controlar la división de las
cenizas humectadas en una parte arrastrada con el efluente gaseoso y
una parte que cae dentro del depósito de retención para cenizas 60
ajustando la corriente de gas del reactor de contacto 30. Esto
puede realizarse, por ejemplo, alimentando aire, efluente gaseoso o
vapor al reactor de contacto 30 a través de uno o varios conductos
70, 70', 70'' dispuestos corriente arriba o corriente abajo del
tubo Venturi.
Un conducto de derivación 72 puede disponerse
también en el canal de efluentes gaseosos 28, mediante el cual una
parte del efluente gaseoso puede pasar al tubo Venturi 58. El
conducto de derivación 72 está provisto de un elemento de control
74, preferiblemente una válvula de control, mediante la cual puede
controlarse el caudal del efluente gaseoso que pasa a través del
tubo Venturi 58. Por lo tanto, el elemento de control 74 puede
utilizarse para controlar la cantidad de efluente gaseoso que pasa
a través del tubo Venturi 58 y, en consecuencia, para regular la
división de las cenizas en una parte arrastrada con el efluente
gaseoso y una parte que cae dentro del depósito de retención para
cenizas 60.
El elemento de control 74 se puede utilizar, en
una realización preferible, para hacer que pase una mayor corriente
de efluente gaseoso a través del tubo Venturi 58 con una más alta
carga que con una carga más baja. Una forma preferible es ajustar
el elemento de control 74 de modo que la misma cantidad de efluente
gaseoso desde el horno 10 pase a través del tubo Venturi 58 con
diversas cargas, con lo que la operación del tubo Venturi 58 no
depende de la carga. Otra manera preferible es ajustar el elemento
de control 74 de modo que la división de las cenizas en una parte
arrastrada con el efluente gaseoso y una parte que cae dentro del
depósito de retención para cenizas 60 depende de una manera
predeterminada de la carga.
El material seco que contiene hidróxido cálcico
puede recirculares desde el depósito de retención 60 al horno 10 a
través de un conducto de retorno 62 y / o al dispositivo de
humidificación 52 a través de un conducto de retorno 64. Durante el
proceso de hidratación en el depósito de retención 60, al menos una
parte de las partículas de cenizas se descompone, con lo que es muy
probable que el material hidratado que procede de nuevo del
dispositivo de humidificación 52 al reactor de contacto 30 será
arrastrado con el efluente gaseoso hacia el separador de polvo 40 y
de este modo, participará en la captación del azufre. En algunos
casos, también puede resultar ventajoso recircular cenizas desde el
depósito de retención 60 directamente al reactor de contacto 30.
Una parte importante de las partículas de calcio
hidratado es pequeña y porosa y se ha desvanecido su capa de
sulfato cálcico. Por lo tanto, el material transportado a través
del conducto de retorno 62 al horno 10 hace más eficiente la
captación de azufre en el horno 10. Si se recoge más material en el
depósito de retención 60 que el que es posible utilizar en la
captación del azufre en el horno 10 o el canal de efluente gaseoso
68, el material en exceso puede descargarse a través de un conducto
66 al silo de
\hbox{almacenamiento 48.}
Además, la ceniza de la parte inferior del horno
10 que contiene óxido cálcico sin reaccionar puede conducirse desde
el conducto 18 al dispositivo de humidificación 52 a través de un
conducto 68. Puesto que el tamaño granular de la ceniza del fondo
es mayor que el de las cenizas volantes, la temperatura y la
distribución de tamaños granulares de material en el dispositivo de
humidificación 52 se puede regular controlando la cantidad de
cenizas del fondo conducida al dispositivo de humidificación 52.
Mejorando la parte de ceniza del fondo se incrementa la proporción
de cenizas gruesas y por lo tanto, la cantidad de material que cae
dentro del depósito de retención 60. Al mismo tiempo, se eleva la
temperatura del material y se acelera el proceso de hidratación que
tiene lugar en el depósito de retención 60. Si la instalación de
combustión 100 es una caldera de lecho fluidizado circulante, la
ceniza procedente del separador de partículas de la circulación
caliente de la caldera también puede conducirse al dispositivo de
humidificación 52, en lugar de la ceniza del fondo. En una
realización preferible, un 5 - 60% en peso de las cenizas en el
dispositivo de humidificación 52 es material grueso, cuyo D_{P50}
es mayor que 150 \mum y un 40 - 95% es material fino, cuyo
D_{P50} es menor que 100 \mum.
El material humectado tiene que secarse antes de
que se descargue desde el depósito de retención 60 de modo que
facilite la transferencia de material desde el depósito de
retención 60 a puntos deseados. Por lo tanto, es posible disponer
el punto de unión del conducto de descarga 56 del canal de
recirculación de modo que sea de nivel alto en el reactor de
contacto 30 y la superficie de las partículas tengan tiempo para
secarse, en alguna medida, antes de que caigan en el depósito de
retención 60. Puesto que el proceso de hidratación requiere una
cantidad importante de agua, no se permite a las partículas, sin
embargo, secarse demasiado antes de entrar en el depósito de
retención 60.
El material en el depósito de retención 60 puede
secarse también desviando las cenizas y el efluente gaseoso desde la
dirección del horno 10 para incidir sobre la superficie de las
cenizas o por encima de dicha superficie en el depósito de
retención 60. Por supuesto, el calor liberado en el proceso de
hidratación seca también el material en el depósito de retención
60. En varios casos, el calor liberado durante el proceso de
hidratación es suficiente para secar el material. Para que una
parte lo más grande posible del calor de hidratación sea capaz de
secar el material en el depósito de retención 60, el dispositivo de
humidificación 52 tiene que ser tan pequeño que ninguna hidratación
significativa tenga tiempo de producirse en el dispositivo de
humidificación 52.
El material humectado en el depósito de retención
60 puede secarse también por el vapor suministrado a través del
conducto 70. Puesto que el conducto 70 está dispuesto en la parte
inferior del depósito de retención 60, también puede utilizarse
para mantener el material en movimiento e impedir su adhesión.
El depósito de retención 60 es, en una
realización preferible, suficientemente grande para que el tiempo
de retención de las cenizas en el depósito de retención 60 sea
suficientemente prolongado para que el hidróxido cálcico contenido
en las cenizas tenga tiempo para hidratarse casi completamente. El
tiempo de retención de las cenizas en el depósito de retención 60 es
preferiblemente de 10 a 90 minutos y más preferiblemente
aproximadamente de 10 a 20 minutos.
Al final de la pasada de convección 20 de la
instalación de combustión 100, en particular como una última parte
de su zona descendente, suele estar dispuesto un precalentador de
aire 26 y una tolva de fondo después del precalentador de aire 26.
En este caso, la parte descendente puede conducirse al mismo punto
donde se inicia la parte ascendente 30 del canal de efluentes
gaseosos y el depósito de retención para cenizas 60 puede, al mismo
tiempo, ser una tolva de fondo para el precalentador de aire
26.
La segunda realización preferida de la invención,
ilustrada en la Figura 2, es esencialmente similar a la primera
realización preferida ilustrada en la Figura 1. Los componentes de
la realización de la Figura 2 que corresponden esencialmente con
los componentes de la realización de la Figura 1 se ilustran por el
mismo número de referencia que en la Figura 1, solamente precedidos
por un dígito "1".
La solución de la Figura 2, según la segunda
realización preferida de la invención, difiere de la solución según
la primera realización preferida ilustrada en la Figura 1 en que el
conducto de descarga 156 que conecta del dispositivo de
humidificación 152 y el reactor de contacto 130 está conectado a la
parte descendente 182 del canal de efluentes gaseosos 180. Por lo
tanto, el reactor de contacto 130, donde principalmente tiene lugar
la captación de contaminantes, está formado por la sección entre el
punto de unión 186 del conducto de descarga 156 y el separador de
polvo.
Cuando se utiliza la realización según se ilustra
en la Figura 2, una parte de las cenizas alimentadas desde el
dispositivo de humidificación 152 se arrastra con el efluente
gaseoso a la parte ascendente 184 del canal de efluentes gaseosos
180 y otra parte, especialmente las partículas más grandes de las
cenizas, cae dentro del depósito de retención 160 conectado al punto
de unión 186 de la parte descendente 182 y la parte ascendente
184.
En el depósito de retención 160, el óxido cálcico
en las cenizas es hidratado y por lo tanto, el sorbente activado se
transporta de nuevo al dispositivo de humidificación 152 a través
del conducto 164 o al horno a través del conducto 162. El conducto
162 puede conectarse también a otra instalación de combustión, por
ejemplo, una caldera de calentamiento en suspensión, donde puede
conducirse al horno o a cualquier otro lugar de inyección
adecuada.
En la realización según se ilustra en la Figura
2, el depósito de retención 160 no está inmediatamente en la parte
más baja del reactor de contacto 130, sino que está por debajo de
la parte inferior del reactor de contacto 130 de modo que un canal
corto 176 conecta la parte más baja del reactor de contacto 130 y el
depósito de retención 160. En esta solución, una nube 178,
constituida por material recirculado procedente del dispositivo de
humidificación 152 y partículas ligeras arrastradas con el efluente
gaseoso desde el horno, se forma en el canal de efluente gaseoso
180 por encima del depósito de retención. Cuando el efluente
gaseoso se desplaza a gran velocidad, por ejemplo, 10 - 30 m/s,
choca con la nube de partículas 178 y una parte de las partículas es
arrastradas con el efluente gaseoso.
Puesto que la división del material introducido
en el canal de efluente gaseoso 180 en una parte arrastrada con el
efluente gaseoso y una parte que cae dentro del depósito de
retención 160 tiene lugar en el punto de unión 186 de la parte
descendente 182 y la parte ascendente 184 del canal de efluentes
gaseosos, no existe ningún tubo Venturi en la parte ascendente del
reactor de contacto 130. Por lo tanto, su sección transversal puede
ser prácticamente constante.
Aunque la invención ha sido aquí descrita, a modo
de ejemplo, en relación con lo que se considera actualmente como
las realizaciones más preferidas, ha de entenderse que el ámbito de
la invención está definido por las reivindicaciones adjuntas. Los
ejemplos describen la captación de dióxido de azufre (SO_{2}),
pero es evidente para los expertos en esta técnica que los
principios, de acuerdo con las reivindicaciones, son también
aplicables para la captación de otros contaminantes, por ejemplo,
ácido clorhídrico (HCL) y fluoruro de hidrógeno (HF), en el
efluente gaseoso.
Claims (36)
1. Procedimiento de captación de contaminantes en
un efluente gaseoso en una o varias instalaciones de combustión, la
instalación o una de las instalaciones de combustión comprendiendo
un horno, un conducto para efluentes gaseosos conectado al horno,
un reactor de contacto previsto en el conducto para efluentes
gaseosos, un separador de polvos previsto de conductos para
efluentes gaseosos después del reactor de contacto y una
canalización de reciclado de cenizas que conecta el separador de
polvos y el reactor de contacto, estando la canalización de
reciclado provista de un dispositivo de humidificación dispuesto en
su interior, comprendiendo dicho procedimiento las etapas
siguientes:
- (a)
- Mantener las reacciones resultantes de la producción de efluentes gaseosos que contienen contaminantes en el horno;
- (b)
- Introducir caliza u otro material que forme óxido de calcio en el horno para captar los contaminantes dentro del efluente gaseoso del horno;
- (c)
- Arrastrar el efluente gaseoso circulante a través del conducto para efluentes gaseosos hacia el separador de polvos, donde la ceniza que contiene óxido de calcio que no reacciona se separa del efluente gaseoso;
- (d)
- Conducir una parte de la ceniza separada del efluente gaseoso hacia el dispositivo de humidificación, donde el agua que representa hasta un 50% del peso de la ceniza se mezcla con la ceniza;
- (e)
- Mezclar la ceniza humidificada en la etapa (d) con el efluente gaseoso que circula dentro del reactor de contacto, de manera que la ceniza sea arrastrada con el efluente gaseoso hacia el separador de polvos captando así los contaminantes dentro del efluente gaseoso
- (f)
- Caracterizado porque una parte de la ceniza humidificada en la etapa (d) y mezclada con el efluente gaseoso se arrastra para caer dentro de un depósito de retención para ceniza dispuesto debajo del reactor de contacto;
- (g)
- Porque una parte al menos del óxido de calcio de la ceniza está hidratado para formar hidróxido de calcio en el depósito de retención y
- (h)
- Porque una parte al menos de la ceniza, procedente del depósito de retención, es reciclada hacia al menos una instalación o varias instalaciones de combustión.
2. Procedimiento según la reivindicación 1 en el
que el conducto para efluentes gaseosos de la instalación de
combustión tiene una parte ascendente y el reactor de contacto está
dispuesto en la parte ascendente de la canalización para el efluente
gaseoso, comprendiendo el procedimiento, además, la etapa
constituida para arrastrar la ceniza que cae en el depósito de
retención en la etapa (f) para caer en el depósito de retención
contra el flujo del efluente gaseoso.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
cual del 30 al 95% de la ceniza humidificada en la etapa (d) es
arrastrada con el efluente gaseoso hacia el separador de polvos y
del 5 al 70% hacia del depósito de retención destinado a la
ceniza.
4. Procedimiento según la reivindicación 1
consistente, además, en conducir la ceniza del fondo del horno
hacia del dispositivo de humidificación.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que el horno es un horno de lecho fluidizado circulante que dispone
de un separador, consistiendo el procedimiento además, en conducir
la ceniza separada por el separador de circulación caliente del
horno de lecho fluidizado hacia del dispositivo de
humidificación.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que del 5 al 60% en peso del material en el dispositivo de
humidificación es un material grueso, cuyo D_{p50} es superior a
150 \mum y del 40 al 95% es de material fino, cuyo D_{P50} es
inferior a 100 \mum.
7. Procedimiento según la reivindicación 2 en el
que el reactor de contacto dispone de un tubo Venturi, estando la
canalización de reciclado conectada al, por encima del, tubo
Venturi y el reactor de contacto el tubo Venturi están
dimensionados de forma que realicen una compartición deseada de la
ceniza humidificada en una parte arrastrada con el efluente gaseoso
y una parte que cae dentro del depósito de retención destinado a la
ceniza.
8. Procedimiento según la reivindicación 7 en el
que un conducto de derivación, que pasa delante del tubo Venturi,
está conectado al tubo para efluentes gaseosos, estando provisto el
conducto de derivación de un regulador de flujo y comprendiendo el
procedimiento, además, el control de la compartición de la ceniza
humidificada en una parte arrastrada con el efluente gaseoso y una
parte que cae dentro del depósito de retención para la ceniza que
controla el regulador de flujo.
9. Procedimiento según la reivindicación 1 que
comprende, además, el control de la compartición de la ceniza
humidificada en una parte arrastrada con el efluente gaseoso y una
parte que cae dentro del depósito de retención destinado para la
ceniza regulando la corriente gaseosa del reactor de contacto.
10. Procedimiento según la reivindicación 1 que
comprende, además, el control de la compartición de la ceniza
humidificada en una parte arrastrada con el efluente gaseoso y una
parte que cae dentro del depósito de retención destinado a la
ceniza regulando la repartición de las dimensiones de las partículas
de la ceniza humidificada controlando al menos uno de los parámetros
de contenido en agua mezclada con la ceniza, de velocidad del
mezclado y del tiempo de paso de la ceniza a través del dispositivo
de humidi-
ficación.
ficación.
11. Procedimiento según la reivindicación 1 en el
que en la etapa (g), la ceniza se seca y en la etapa (h) la ceniza
está prácticamente seca cuando se encamina hacia la instalación de
combustión.
12. Procedimiento según la reivindicación 11 en
el cual en la etapa (g) la ceniza y el efluente gaseoso que entran
dentro del depósito de retención a partir de la dirección del
horno, secan el material en el depósito de retención.
13. Procedimiento según la reivindicación 11 en
el que el calor liberado en el proceso de hidratación de la etapa
(g) seca el material dentro del depósito de retención.
14. Procedimiento según la reivindicación 11 que
comprende, además, la introducción en la etapa (g) de al menos un
vapor seco o un efluente gaseoso caliente y aire en el depósito de
retención de forma que se seque la ceniza en dicho depósito y se
mantenga su movilidad.
15. Procedimiento según la reivindicación 1 en el
que el conducto de reciclado está contacto al reactor de contacto
suficientemente alto para que, en la etapa (f), la superficie de
las partículas que caen tengan tiempo para secarse al menos en
parte.
16. Procedimiento según la reivindicación 1 en el
que el tiempo de retención de la ceniza en el depósito de retención
destinado a la ceniza en la etapa (g) es tan largo que el hidróxido
de calcio de la ceniza tiene tiempo para hidratarse casi
completamente.
17. Procedimiento según la reivindicación 16 en
el que el tiempo de retención de la ceniza en el depósito de
retención destinado a la ceniza en la etapa (g) es de 10 a 90
minutos aproximadamente.
18. Procedimiento según la reivindicación 16 en
el que el tiempo de retención de la ceniza en el depósito de
retención destinado a la ceniza en la etapa (g) es de 10 a 20
minutos aproximadamente.
19. Procedimiento según la reivindicación 1 que
consiste, además, en reciclar, en la etapa (h) el hidróxido de
calcio hacia el horno.
20. Procedimiento según la reivindicación 1 que
consiste, además, en reciclar, en la etapa (h) el hidróxido de
calcio hacia del dispositivo de humidificación.
21. Procedimiento según la reivindicación 1 que
consiste, además, en reciclar, en la etapa (h) el hidróxido de
calcio hacia el reactor de contacto.
22. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que dicho procedimiento está previsto para captar contaminantes
en un efluente gaseoso en dos instalaciones de combustible y
comprende, además, el reciclado de al menos una parte de la ceniza
en la etapa (h) que procede desde el depósito de retención hacia la
segunda instalación de combustión.
23. Procedimiento según la reivindicación 22 en
el que la primera instalación de combustión es una caldera de lecho
fluidizado y la segunda instalación de combustión es una caldera de
calentamiento en suspensión.
24. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que el conducto para efluentes gaseosos de la instalación de
combustión tiene una parte descendente en la dirección de
escurrimiento hacia el reactor de contacto, un dispositivo de
precalentamiento de aire y una tolva de fondo después del
precalentamiento del aire están dispuesto en la parte descendente y
el depósito de retención destinado a la ceniza constituye la tolva
de fondo.
25. Procedimiento según la reivindicación 1 que
consiste, además, en mezclar la ceniza, en la etapa (d) del agua,
que representa el 15 al 30% en peso de la ceniza.
26. Dispositivo para captar contaminantes en un
efluente gaseoso en una o varias instalaciones de combustión,
teniendo la instalación o las instalaciones un horno, un conducto
para efluentes gaseosos conectado al horno, un reactor de contacto
previsto en el conducto para efluentes gaseosos, un separador de
polvos previsto en el conducto para efluentes gaseosos después del
reactor de contacto, un conducto de reciclado de ceniza que conecta
el separador de polvos y el reactor de contacto y estando dispuesto
un dispositivo de humidificación en el conducto de reciclado,
estando dicho dispositivo caracterizado por:
Un depósito de retención destinado a la ceniza
dispuesto por debajo del reactor de contacto, en el que una parte
de la ceniza humidificada en el dispositivo de humidificación y
mezclada con el efluente gaseoso cae y en el cual una parte al menos
del óxido de calcio contenido en la ceniza es hidratado para formar
hidróxido de calcio y un conducto de reenvío conectado al depósito
de retención destinado a la ceniza para reciclar la ceniza hacia al
menos una de las instalaciones o hacia varias instalaciones de
combustión.
27. Dispositivo según la reivindicación 26, en el
que reactor de contacto comprende, además, un tubo Venturi, estando
el conducto de reciclado conectado al tubo Venturi y estando el
reactor de contacto y el tubo Venturi dimensionados de manera que
se obtenga una compartición deseada de la ceniza humidificada en una
parte arrastrada con el efluente gaseoso y una parte que cae dentro
del depósito de retención destinado a la ceniza.
28. Dispositivo según la reivindicación 26 en el
que el conducto de reciclado está conectado al reactor de contacto
suficientemente alto para que la superficie de las partículas que
caen tengan tiempo para secarse al menos en parte.
29. Dispositivo según la reivindicación 26 en el
que el depósito de retención destinado a la ceniza está
dimensionado de forma que el tiempo de retención de la ceniza en el
interior sea suficientemente largo para que el hidróxido de calcio
de la ceniza sea casi totalmente hidratado.
30. Dispositivo según la reivindicación 26 en el
que el depósito de retención destinado a la ceniza está
dimensionado de manera que el tiempo de retención de la ceniza en
el interior sea de 10 a 60 minutos.
31. Dispositivo según la reivindicación 26, en el
que del depósito de retención destinado a la ceniza está
dimensionado de manera que el tiempo de retención de la ceniza, en
su interior, sea de aproximadamente 10 a 20 minutos.
32. Dispositivo según la reivindicación 26, en el
que el conducto de retorno conecta el depósito de retención
destinado a la ceniza al horno de instalación de combustión.
33. Dispositivo según la reivindicación 26 en el
que el conducto de retorno conecta el depósito de retención
destinado a la ceniza al dispositivo de humidificación.
34. Dispositivo según la reivindicación 26 en el
que el conducto de retorno conecta el depósito de retención
destinado a la ceniza al reactor de contacto.
35. Dispositivo según la reivindicación 26 en el
que el dispositivo está previsto para captar contaminantes en dos
instalaciones de combustión y el conducto de retorno está
conectado al depósito de retención destinado a la ceniza para
reciclar la ceniza hacia la segunda instalación de combustión.
36. Dispositivo según la reivindicación 26, en el
que el conducto para efluentes gaseosos de la instalación de
combustión tiene una parte descendente en la dirección de
escurrimiento delante del reactor de contacto, estando un
dispositivo de precalentamiento de aire y una tolva de fondo,
después del dispositivo de precalentamiento de aire, dispuestos en
la parte descendente y el depósito de retención destinado a la
ceniza constituye la tolva de fondo.
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FR2814533B1 (fr) * | 2000-09-27 | 2002-10-31 | Alstom Power Nv | Procede pour reduire simultanement les emissions de co2 de so2 dans une installation de combustion |
UA77643C2 (en) * | 2001-08-20 | 2007-01-15 | Sit Private Company | Method for recovery of noble metals at production of nitric acid |
SE523667C2 (sv) * | 2002-09-20 | 2004-05-11 | Alstom Switzerland Ltd | Förfarande och anordning för avskiljning av gasformiga föroreningar från varma gaser medelst partikelformigt absorbentmaterial samt blandare för befuktning av absorbentmaterialet |
CN100418613C (zh) * | 2006-11-17 | 2008-09-17 | 北京科技大学 | 一种密相循环流化脱硫设备 |
US9192889B2 (en) * | 2007-09-13 | 2015-11-24 | The Babcock & Wilcox Company | Bottom ash injection for enhancing spray dryer absorber performance |
US10208951B2 (en) * | 2007-09-13 | 2019-02-19 | The Babcock & Wilcox Company | Spray dryer absorber and related processes |
WO2009148334A1 (en) | 2008-06-05 | 2009-12-10 | Industrial Research Limited | Gas separation process |
US7862789B2 (en) * | 2008-08-22 | 2011-01-04 | Alstom Technology Ltd. | Circulating fluidized bed power plant having integrated sulfur dioxide scrubber system with lime feed |
CA2740315A1 (en) * | 2008-10-13 | 2010-04-22 | The Ohio State University Research Foundation | Calcium looping process for high purity hydrogen production intergrated with capture of carbon dioxide, sulfur and halides |
US7886727B2 (en) * | 2009-05-26 | 2011-02-15 | Ford Global Technologies, Llc | Variable venturi system and method for engine |
EP2263779B1 (de) | 2009-06-18 | 2015-03-11 | ENVIROSERV GmbH | Rauchgasreinigunsanlage mit Auslasseinheit |
US9074767B2 (en) | 2010-02-11 | 2015-07-07 | Alstom Technology Ltd | Rotary bottom ash regeneration system |
CN102200275B (zh) * | 2011-04-12 | 2012-07-25 | 上海理工大学 | 褐煤脱水提质和降低氮氧化物排放的燃烧装置及其方法 |
US8329125B2 (en) | 2011-04-27 | 2012-12-11 | Primex Process Specialists, Inc. | Flue gas recirculation system |
CN102228784A (zh) * | 2011-06-01 | 2011-11-02 | 浙江大学 | 一种流化床半干法烟气净化装置 |
US8828340B2 (en) * | 2011-09-29 | 2014-09-09 | Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. | Dry sorbent injection during steady-state conditions in dry scrubber |
US8518353B1 (en) * | 2012-10-09 | 2013-08-27 | Babcock Power Development LLC | Reduced sorbent utilization for circulating dry scrubbers |
IN2015DN03033A (es) * | 2012-10-26 | 2015-09-18 | Massachusetts Inst Technology | |
SG10201800558WA (en) | 2013-08-23 | 2018-02-27 | Massachusetts Inst Technology | Small volume bioreactors with substantially constant working volumes and associated systems and methods |
WO2015074705A1 (en) | 2013-11-22 | 2015-05-28 | Foster Wheeler Energia Oy | Method of and apparatus for combusting sulfurous fuel in a circulating fluidized bed boiler |
EP2876371B1 (en) | 2013-11-22 | 2018-11-07 | Sumitomo SHI FW Energia Oy | Method of and apparatus for combusting sulfurous fuel in a circulating fluidized bed boiler |
WO2015113628A1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | Amec Foster Wheeler Energia Oy | A method of and a scrubber for removing pollutant compounds from a gas stream |
EP3359628B1 (en) * | 2015-10-06 | 2022-03-02 | Wormser Energy Solutions, Inc. | Method and apparatus for adiabatic calcium looping |
US10760788B2 (en) * | 2016-01-08 | 2020-09-01 | Chang Gung University | Method of combusting a sulfur-containing carbonaceous material with ash treatment |
CN109621693A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-16 | 淮阴工学院 | 烟气复合脱硫系统 |
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CN114011216A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-02-08 | 山鹰国际控股股份公司 | 一种cfb半干法脱硫系统 |
CN114870614B (zh) * | 2022-04-23 | 2023-10-31 | 绵竹市红森玻璃制品有限责任公司 | 窑炉废气脱硫脱硝除尘余热回收系统及其方法 |
CN114870611A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-08-09 | 广东佳德环保科技有限公司 | 一种锂盐厂烟气的半干脱硫方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT255380B (de) * | 1963-07-10 | 1967-07-10 | Waagner Biro Ag | Verfahren zur Neutralisation von Waschflüssigkeiten |
JPS5071575A (es) * | 1973-10-30 | 1975-06-13 | ||
DE2735436C2 (de) | 1977-08-05 | 1984-11-29 | Rohrbach, Gerhard, 7461 Dotternhausen | Verfahren zur Entfernung der bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstandenen Schwefeloxide aus Rauchgasen |
GR75064B (es) | 1978-05-19 | 1984-07-13 | Niro Atomizer As | |
US4312280A (en) | 1980-03-13 | 1982-01-26 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method of increasing the sulfation capacity of alkaline earth sorbents |
US4309393A (en) | 1980-10-14 | 1982-01-05 | Domtar Inc. | Fluidized bed sulfur dioxide removal |
AT380406B (de) | 1983-08-16 | 1986-05-26 | Staudinger Gernot | Verfahren zum entschwefeln von verbrennungsabgasen |
US4645653A (en) * | 1985-11-29 | 1987-02-24 | General Electric Company | Method for dry flue gas desulfurization incorporating nitrogen oxides removal |
JPH04300625A (ja) * | 1991-03-28 | 1992-10-23 | Babcock Hitachi Kk | 乾式脱硫方法 |
JPH05154337A (ja) * | 1991-07-18 | 1993-06-22 | Babcock Hitachi Kk | 脱硫装置 |
US5464597A (en) * | 1994-02-18 | 1995-11-07 | Foster Wheeler Energy Corporation | Method for cleaning and cooling synthesized gas |
SE504440C2 (sv) | 1994-11-28 | 1997-02-10 | Flaekt Ab | Sätt att avskilja gasformiga föroreningar från varma processgaser |
IN188644B (es) | 1995-08-21 | 2002-10-26 | Abb Research Ltd | |
US5795548A (en) | 1996-03-08 | 1998-08-18 | Mcdermott Technology, Inc. | Flue gas desulfurization method and apparatus |
-
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