ES2222255T3 - Un metodo y un dispositivo para tratamiento de gas. - Google Patents
Un metodo y un dispositivo para tratamiento de gas.Info
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Abstract
Un dispositivo para tratamiento de una corriente de gas de escape, en particular para eliminación de dióxido de carbono de dicho gas de escape (1), caracterizado porque dicho dispositivo es adecuado para ser montado dentro del canal (2) de gas de escape y comprende: uno o más elementos opcionales de intercambio de calor dispuestos para enfriar dicho gas de escape a la temperatura de absorción como sea necesario, uno o más elementos de absorción con un absorbente líquido dispuesto para absorber dióxido de carbono de dicha corriente de gas de escape, uno o más elementos eliminadores de niebla dispuestos para recoger y drenar las gotitas de líquido arrastradas en dicho gas, un árbol hueco (4) que está dispuesto para el movimiento rotatorio y montado paralelamente a, o concéntricamente con, el eje de dicho canal, y donde dichos elementos están unidos a dicho árbol de una manera sucesiva, uno o más tubos (5) montados axialmente dentro de dicho árbol hueco para transportar fluido(s) auxiliar(es)hacia y desde dichos elementos como sea necesario.
Description
Un método y un dispositivo para tratamiento de
gas.
La presente invención se refiere a un método y un
dispositivo para tratamiento de un gas. La invención es
particularmente aplicable para recuperación de energía y/o
eliminación de CO_{2} del gas de escape o combustión.
Cuando se usan turbinas de gas para convertir
energía térmica en energía mecánica, es corriente producir vapor a
partir del calor residual y usar este vapor para accionar una
turbina de vapor, incrementando así el rendimiento energético
global. Añadir generación de vapor y una turbina de vapor a un
proceso de conversión de energía de turbina de gas implica
actualmente equipo de proceso muy voluminoso. En particular, la
caldera es voluminosa. Las tuberías también son muy sustanciales y
complejas. Por tanto, en un ambiente en mar abierto, como en una
plataforma petrolífera/de gas, es una práctica normal instalar la
turbina de gas sin ningún dispositivo para recuperación de energía
del gas de escape puesto que el gas es barato en tal ambiente
mientras que el espacio es mínimo.
Con la atención creciente sobre el calentamiento
global producido por el carbono y la introducción de gravámenes por
dióxido de carbono o energía, esta situación está siendo
reevaluada. Incrementar el rendimiento energético del proceso
significa que son emitidos menos gases de efecto climático. También
se presta atención a la posibilidad de secuestrar dióxido de
carbono de los gases de combustión procedentes de tales plantas de
conversión de energía.
La recuperación de dióxido de carbono exige que
la temperatura del gas de escape sea reducida a niveles inferiores
que la temperatura típica de 500ºC del gas de escape de turbina de
gas. La temperatura máxima admisible para separar dióxido de
carbono del gas con tecnología actual está en la región de los 100
a 150ºC, pero más típica para el tratamiento de gas de escape sería
de 20 a 50ºC.
Cuando se trata el gas de escape con métodos
basados en líquidos (por ejemplo, absorción), gotitas se harán
presentes usualmente en la fase de gas. También pueden producirse
gotitas cuando ocurre la condensación. Así, es deseable eliminar
tales gotitas para recuperar el líquido o para evitar un efluente
extra a la atmósfera.
Un diseño convencional de una planta para
conseguir la recuperación de calor, el enfriamiento y la
eliminación de dióxido de carbono del gas de escape incluirá una
caldera separada, seguida por un enfriador para el gas antes de que
el dióxido de carbono sea eliminado en una columna de absorción con
una unidad eliminadora de niebla aguas abajo, y probablemente un
ventilador impelente para superar la caída consiguiente de presión.
Estas unidades de procesos son voluminosas y precisan
instrumentación y control, además de un sistema complejo de
tuberías para conectar las diversas unidades.
Es conocido por la literatura (por ejemplo,
Manual de Ingeniería de Turbinas de Gas de Sawyer, 3ª edición,
Volumen II, capítulos 7 y 14) como pueden ser resueltos
técnicamente los problemas de recuperación de energía en ciclos de
turbinas de gas, pero las soluciones conocidas son costosas en
general y demasiado voluminosas para aplicación en mar abierto.
Además, estas soluciones técnicas están asociadas con caídas
finitas de presión que producirán una presión mayor de salida de
turbina de gas con rendimiento energético reducido como resultado.
Alternativamente, alguna clase de ventilador impelente puede ser
instalado para superar la caída de presión.
Además, es conocido por la literatura (por
ejemplo, W.W, Bathie, "Fundamentos de las turbinas de gas", 2ª
edición, Wiley, 1996, capítulo 8) que los álabes de turbinas de gas
son enfriados por flujo interno de agua. Tal como está la técnica,
está diseñada para mantener las superficies de álabes
suficientemente frías para evitar el fallo del material, y no es
adecuada para la transferencia eficiente de calor o la recuperación
de energía.
También es conocido por la literatura (por
ejemplo, "Purificación de gas" de Kohl y Nielsen, 5ª edición,
Gulf Publishing, 1.997) como el dióxido de carbono puede ser
eliminado del gas por diversos medios. La eliminación de dióxido de
carbono del gas de combustión representa un problema especial debido
a la falta de presión disponible y a la presencia de contaminantes
como óxidos de nitrógeno y oxígeno en el gas. Una aplicación tal es
descrita en la literatura (Pauley y otros, Oil&Gas Journal, 14
de Mayo de 1.984, páginas 84 a 92). En años recientes se ha
invertido dinero en muchos desarrollos para mejorar tal tecnología
(por ejemplo, véase "Tecnologías de control de gases de efecto de
invernadero", editado por Eliasson, Riemer y Wokaun, Pergamon,
1.999).
La Patente de Gran Bretaña nº 1.332.684 enseña
como intercambiadores de calor pueden ser unidos al conjunto
rotatorio de un compresor de aire combinado con cámara de
combustión y turbina de gas. Se muestra como el calor procedente
del escape de turbina de gas puede ser usado para precalentar el
aire de combustión por un medio intermedio de transferencia de
calor que funciona en un bucle cerrado incluyendo matrices de
intercambiador de calor situadas en la corriente de gas de escape y
el aire, respectivamente. Las desventajas de esta invención
incluyen la creación de una caída de presión en el gas de escape
mediante el uso de dicho gas para accionar hidráulicamente el
conjunto de intercambio de calor, y un potencial limitado para
recuperación de calor. La colocación física de la instalación de
transferencia de calor y la caída de presión creada también
dificultarán el diseño del conjunto de turbina de gas. Además, el
intercambiador de calor no puede ser montado como una modificación
retroactiva.
Las patentes DE 33 26 992, EP 262 295 y EP 556
568 tratan de diversas características de lo que es esencialmente
la misma invención o desarrollos de ella. Enseñan como un aparato
puede ser colocado dentro del conducto de escape desde cualquier
motor de combustión, y como ese aparato puede ser formado para
recuperar calor y energía cinética del gas de escape. Además,
enseñar como puede ser producido vapor para alimentar una turbina de
vapor, y como este aparato puede ser diseñado para situarse en un
árbol rotatorio desde el que la potencia es transferida al cigüeñal
del motor de combustión. Esta invención está destinada a aumentar
el rendimiento o producción de potencia de un motor de combustión.
La caída de presión producida en la corriente de gas de escape es
una desventaja pero menos para un motor de combustión que para una
turbina de gas. El trayecto estrecho de flujo del gas de escape con
o sin álabes de turbina produce una caída considerable de presión.
Una desventaja adicional es que es formado vapor en una sola cámara
tal que sólo es posible un nivel de temperatura, configurando así
efectivamente la transferencia de calor como flujo transversal con
la limitación que esto proporciona con respecto a la recuperación
de calor. Otra desventaja más es que la temperatura del gas de
escape no puede ser reducida a un nivel donde puede ser realizada la
eliminación de dióxido de carbono.
El documento WO 98/30846 describe como una bomba
calorífica de tamaño reducido puede ser construida combinando en el
mismo eje características que facilitan el transporte como
compresión y bombeo. Esta solicitud de patente también describe un
intercambiador de calor en la forma de una hélice enrollada dentro
de un espacio anular estrecho donde un medio fluye dentro del tubo
helicoidal y el otro medio fluye dentro del espacio anular. Esta
solución tendrá dificultad para enfrentarse con los grandes
caudales de gas asociados normalmente con manejar gas de escape o
procesos grandes basados en gas.
La Patente de EE.UU. 5.363.909 enseña como un gas
puede ser conducido al interior de una cámara en la que está
situada un relleno rotatorio y donde el gas es obligado a fluir
radialmente hacia el centro de dicho relleno mientras está en
contacto con un líquido que se mueve radialmente hacia fuera. El
enfriamiento o el calentamiento puede tener lugar por transferencia
directa de calor pero el contacto directo haría imposible producir
vapor útil o cualquier otro medio calorífico útil, y representa
equipo separado y una caída significativa de presión puesto que
dicho relleno impartirá alguna acción de ventilador al gas que
intenta empujarlo hacia fuera, y esta acción debe ser superada por
caída extra de presión.
El documento SU 1189473 enseña como un gas fluye
a través de una columna en la que discos concéntricos inclinados
hacia el eje están fijados en la pared interior, y en el centro
está situada una entidad rotatoria con discos inclinados hacia
fuera. El líquido fluye sobre los discos rotatorios y es lanzado a
la pared desde donde fluye sobre los discos estáticos de vuelta
sobre el disco rotatorio por debajo. El aparato está destinado a la
transferencia de masa pero, dejando que el líquido se evapore,
puede ser efectuado el enfriamiento del gas. Nuevamente, es
imposible hacer cualquier uso del calor en el gas que entra, y la
entrada en la columna y los discos montados representan una caída
de presión. Este aparato también está limitado al montaje vertical y
no es muy eficiente en espacio (m^{2}/m^{3}) con respecto a la
transferencia de masa.
El documento SU 359040 enseña como un gas y un
líquido pueden ser puestos en contacto dejando que el gas fluya a
través de un depósito horizontal en cuyo fondo hay un estanque de
líquido. El líquido es salpicado dentro de la fase de gas por
entidades rotatorias sumergidas en el líquido y lanzándolo hacia
fuera dentro del gas, y las entidades rotatorias son accionadas por
el flujo del gas. La transferencia de masa puede ser efectuada como
antes pero el dispositivo es poco útil para recuperar calor del
gas. La operación de transferencia de masa no es muy eficiente, por
ejemplo con respecto al espacio (m^{2}/m^{3}).
Además, por la literatura (por ejemplo,
"Separación de gotitas" de A. Bürkholz, VCH, 1.989) son
conocidos varios métodos para eliminar gotitas y/o niebla de los
gases.
Los documentos
US-A-934.448,
US-A-4.621.684 y
WO-A-95.24602 se refieren a un
dispositivo para el tratamiento de una corriente de gas realizando
la transferencia de calor. Un intercambiador calorífico rotatorio es
descrito comprendiendo un árbol hueco y uno o más tubos huecos
montados axialmente dentro del árbol hueco para transporte de los
fluidos para transferencia de calor. El árbol hueco está equipado
además con una pluralidad de discos para aumentar la superficie de
intercambio de calor. Los discos pueden estar formados de tal modo
que es reducida la caída de presión a través del dispositivo o que
es efectuada una cierta acción de ventilador.
Hasta ahora, la tecnología para conseguir la
transferencia de calor y masa para flujos grandes de gas ha sido
voluminosa y costosa. Si este problema ha de ser resuelto
eficazmente, será necesaria nueva tecnología.
El objeto principal de la presente invención era
lograr un dispositivo de tamaño reducido y multifuncional para
tratamiento de gas.
El inventor ha desarrollado un método y un
dispositivo para tratamiento de gas de escape o gas de combustión
que es una mejora significativa respecto a la tecnología disponible
actualmente. El dispositivo es de tamaño reducido y multifuncional
y reduce la necesidad de tuberías incorporando el dispositivo
dentro del conducto de gas de escape donde será conseguida la
transferencia de calor y masa. Opcionalmente, algún movimiento axial
puede ser impartido al gas para evitar la caída de presión en el
conducto, incluso podría preverse una caída negativa de
presión.
El dispositivo según la reivindicación 1 de la
presente invención comprende una o más entidades 3 que incluyen
elementos funcionales 10, 20, 110, 200, 230, 310, 320, 330, 400
unidos a, y que son capaces de girar con, un árbol hueco 4, y uno o
más tubos 5 montados axialmente dentro del árbol hueco para
transporte de fluidos auxiliares necesarios para efectuar el
tratamiento de gas.
Además, el método según la reivindicación 19 de
la presente invención comprende que la corriente de gas sea puesta
en contacto con una o más entidades que incluyen elementos
funcionales unidos a, y girando con, un árbol rotatorio hueco, y
donde los fluidos auxiliares necesarios que efectúan el tratamiento
de gas fluyen a través del elemento funcional en cada entidad,
facilitado por tubos montados axialmente dentro del árbol.
La invención reduce la complejidad del
procesamiento de gas deseado permitiendo la instalación de todos los
dispositivos relevantes de procesamiento y/o de contacto en el
propio conducto de gas, reduciendo así la necesidad de
tuberías.
La invención comprende una o más entidades que
incluyen elementos funcionales montados en, y capaces de girar con,
un árbol rotatorio hueco dentro del conducto de gas de escape,
típicamente desde una turbina de gas, pero el gas de escape podría
proceder igualmente bien de otra fuente. Los elementos están
construidos para combinar la transferencia de calor, la
transferencia de masa y la eliminación de niebla. Los elementos
funcionales también están formados para ayudar al movimiento axial
del gas proporcionando alguna acción de ventilador. La ayuda al
movimiento axial incluida está básicamente allí para asegurar que el
dispositivo no causa caída de presión por su presencia en el
conducto de gas de escape. La rotación de la entidad aumenta la
turbulencia alrededor de los elementos funcionales, aumentando así
la transferencia de masa y calor como sea aplicable. Estatores,
pueden estar montados en la pared del conducto para mejorar el
rendimiento de la ayuda al movimiento axial. El árbol es montado en
el canal usando cojinetes adecuados que son enfriados como sea
necesario. El eje de la entidad rotatoria está montado
paralelamente al eje del conducto de gas. Dichos ejes pueden
coincidir pero no necesariamente. También está dispuesta alguna
forma de elemento motor.
La invención es particularmente aplicable para
recuperación de energía y/o eliminación de CO_{2} del gas de
escape o gas de combustión.
El gas caliente en el conducto de gas de escape
será enfriado primero para forma vapor o vapor subrecalentado
fluyendo a través de un elemento rotatorio de transferencia de
calor montado en el conducto como se describió antes. El paso
siguiente es el enfriamiento adicional del gas generando
posiblemente más vapor de una presión menor, y después enfriar
finalmente el gas como sea necesario. Los elementos de
transferencia de calor necesarios pueden estar montados en serie en
el mismo árbol o pueden estar montados en árboles montados
sucesivamente, pero todos están destinados a ser colocados dentro
del conducto.
El agua, como líquido o vapor, fluye en conductos
montados dentro del árbol que es hueco. Típicamente, el agua será
calentada primero junto al gas que sale, después el agua calentada
refluirá dentro del árbol y proseguirá al siguiente elemento más
caliente de transferencia de calor. El flujo de agua a través de
estos elementos será parcialmente en paralelo y parcialmente en
serie como sea provechoso según las consideraciones de cinética de
transferencia de calor, recuperación de calor y flujo de
fluido.
Una vez que el gas es enfriado apropiadamente,
será conducido a través de una o más entidades, parcialmente en
paralelo y parcialmente en serie con respecto al absorbente líquido
usando, donde es absorbido dióxido de carbono en el gas de escape.
El absorbente líquido es introducido en el núcleo a través del
árbol y sigue su camino a la periferia del conducto de gas por vía
de una entidad, o entidades, aumentando la superficie de
transferencia de masa. En la periferia, el líquido es recogido,
drenado y procesado para reciclado.
Aguas abajo del procesamiento, otra entidad está
montada en el árbol y esta entidad actuará como un elemento
eliminador de niebla donde las gotitas líquidas arrastradas en el
gas son recogidas y drenadas por fuerza centrífuga hacia la
periferia del conducto de gas donde son recogidas y drenadas.
La invención será explicada y considerada
adicionalmente en las figuras siguientes:
La Figura 1 muestra un esbozo del dispositivo
según la presente invención.
La Figura 2 muestra una entidad con elementos
funcionales en forma de paletas.
La Figura 3 muestra una entidad con elementos
funcionales en forma de tornillo.
Las Figuras 4 a 7 muestran rutas alternativas de
corrientes auxiliares en el dispositivo según la presente
invención.
La Figura 8 muestra realizaciones diferentes de
un elemento funcional de intercambiador de calor.
La Figura 9 muestra otra versión del elemento
funcional representado en la Figura 8.
La Figura 10 muestra una vista lateral de una
entidad para absorción donde los elementos funcionales son bandejas
perforadas coaxiales formadas como conos cortados.
La Figura 11 muestra detalles de las bandejas
coaxiales en la Figura 10.
La Figura 12 muestra una vista lateral de un
entidad para absorción donde los elementos funcionales son bandejas
perforadas coaxiales formadas como cilindros cortados.
La Figura 13 muestra una variación de la Figura
12.
La Figura 14 muestra otra variación de la Figura
12.
La Figura 15 muestra una entidad con un
absorbente empaquetado para flujo axial de gas.
La Figura 16 muestra una realización del
absorbente empaquetado para flujo axial de gas.
La Figura 16 muestra una realización del
absorbente empaquetado en la Figura 15.
La Figura 17 muestra como las bandejas en las
Figuras 10 a 14 pueden estar equipadas con acanaladuras que rodean
en forma helicoidal a los cilindros de bandejas.
La Figura 18 muestra una realización de los
elementos funcionales utilizados para eliminación de niebla.
La Figura 19 muestra otra realización de los
elementos funcionales utilizados para eliminación de niebla.
La Figura 20 muestra una fotografía que
representa una realización de los elementos funcionales.
La Figura 21 muestra formas posibles de paletas
en la Figura 2 o del cuerpo helicoidal de la Figura 3.
Las Figuras 22 y 23 muestran como el líquido
recogido en el perímetro exterior puede ser drenado hacia el fondo
del conducto.
La Figura 1 muestra un esbozo del dispositivo
según la presente invención. El gas de escape o gas de combustión 1
a ser tratado fluye por un conducto 2 de gas de escape o gas de
combustión dentro del cual está montado un dispositivo 3 según la
presente invención. El dispositivo comprende una o más entidades de
tratamiento de gas que están montadas en un árbol hueco rotatorio
4. Aunque la Figura 1 sólo muestra una sección del conducto 2 de gas
que representa cuatro entidades 3, debería comprenderse que puede
haber más secciones tales en serie, y cada sección puede tener
cualquier número de entidades. Además, puede haber cualquier número
de elementos funcionales 10, 20 en una entidad 3 cualquiera.
Los fluidos auxiliares (por ejemplo, agua o
líquido de absorción) usados para el tratamiento de gas entran en,
y salen de, cada entidad por tubos 5 que se extienden axialmente
dentro del árbol hueco 4. Cada entidad comprende elementos
funcionales adecuados para la transferencia de calor y masa entre el
gas de escape y el(los) fluido(s)
auxiliar(es). Equipos eliminadores de niebla pueden ser
incluidos con la transferencia de calor y/o masa, pero pueden ser
incluidos igualmente bien como entidades separadas. El diseño de las
diversas entidades será ajustado según su servicio propuesto.
El dispositivo indicado en la Figura 1 está
montado dentro del conducto de gas. El árbol rotatorio 4 descansa
en disposiciones de cojinetes que sirven como soporte necesario y
para facilitar la rotación a velocidad significativa sin fricción
indebida. El número de puntos de soporte, y por tanto de cojinetes,
será determinado por la buena práctica de ingeniería mecánica. Los
cojinetes estarán dentro de alojamientos que son enfriados como sea
necesario según la buena práctica. Cada entidad 3 en el dispositivo
puede estar formada tal que ayuda al movimiento axial del gas
cuando la entidad es girada, y/o dichos elementos funcionales
pueden ser montados en un modelo tal dentro de la entidad 3 que el
modelo constituye una forma que imparte una fuerza axial al gas y
por tanto ayuda al movimiento axial del gas. En la figura no se
muestra pero alguna forma de elemento motor mecánico está dispuesto
para causar la rotación del dispositivo. La figura tampoco muestra
como los fluidos auxiliares son encaminados entrando en, y saliendo
de, el árbol hueco rotatorio, pero tales técnicas son bien
conocidas por la literatura de ingeniería mecánica. Los ejes del
conducto y de la entidad rotatoria serán paralelos pero no
necesariamente coincidentes.
Las Figuras 2 y 3 muestran dos realizaciones
diferentes de una entidad 3 de tratamiento de gas con los elementos
funcionales 10, 20.
En la Figura 2, los elementos funcionales parecen
paletas de ventilador mientras que en la Figura 3 parecen una aleta
helicoidal (en forma de helicoide). Las superficies 11, 22 serán
elegidas de acuerdo con su servicio, por ejemplo, superficies
metálicas para transferencia de calor y membranas semipermeables
para transferencia de masa. A partir del ángulo de montaje (la
letra alfa del alfabeto griego) en la Figura 2 o del paso 21 en la
Figura 3 resulta claro que los elementos funcionales proporcionarán
ayuda al movimiento axial para el gas que fluye dentro del
conducto. Variando dicho ángulo o paso, la acción de ventilador
puede ser influenciada así como el proceso de transferencia de
calor y masa. No es necesario usar solamente la paleta 10 en la
Figura 2 o la aleta 20 en la Figura 3 de lámina maciza. Tubos o
similares, dispuestos de la misma forma que dicha paleta o aleta
proporcionarán efecto suficiente. Esto será explicado
adicionalmente en lo siguiente. Estos efectos también pueden ser
influenciados por la velocidad de rotación del dispositivo. Como se
explicó antes, algún elemento motor (no mostrado en las figuras) es
necesario para evitar parcial o totalmente una caída de presión en
el gas. La elección y la disposición del elemento motor no es parte
de la invención.
Dado que hay disponible una caída suficiente de
presión para el gas, los elementos funcionales pueden ser usados
para recuperar energía cinética del gas, haciendo así que las
entidades giren sin ningún elemento motor externo. En caso
contrario, las funciones permanecerán iguales. En este caso, los
elementos funcionales proporcionan alguna acción de turbina, o
molino de viento, más bien que la ayuda al movimiento axial (acción
de ventilador) mencionada previamente.
Las Figuras 4 a 7 muestran diversas
configuraciones de corrientes en el dispositivo. Son posibles
combinaciones adicionales de estas.
La Figura 4 muestra como una corriente 30 de
fluido auxiliar es conducida en paralelo entre los elementos
funcionales 10 por el árbol hueco 4, después de lo cual las
corrientes de fluido de tratamiento son reunidas en una corriente
común de salida por el tubo interno 5 dentro del árbol hueco 4. La
corriente 30 de tratamiento está aquí en flujo transversal a la
corriente 1 de gas cuando se observa un elemento funcional 10, y el
gas 1 pasa por dichos elementos en serie como están montados. La
corriente 30 de tratamiento puede ser agua de alimentación de
caldera, agua de refrigeración y un absorbente para recoger un
componente (componentes) específico(s) del gas 1, o la
corriente de tratamiento puede consistir en la corriente infiltrada
en el caso donde el elemento funciona 10 incorpora una membrana.
Esta membrana puede adoptar la forma de una lámina sencilla o puede
ser construida teniendo membranas de fibras huecas montadas lado a
lado (como troncos en una balsa) con elementos de rigidez como son
necesarios para asegurar la robustez mecánica.
La Figura 5 muestra una variación donde los
elementos funcionales 10 son alimentados por la corriente 30 de
tratamiento en paralelo, pero donde las corrientes de tratamiento
son separadas aguas abajo de los elementos funcionales 10 para
proporcionar una pluralidad de cualidades de la corriente de
tratamiento usada como se muestra. Por ejemplo, las tres corrientes
representadas puede ser, de abajo a arriba, agua caliente, vapor a
presión baja y vapor a presión alta. Esta disposición es una
aproximación mejor al flujo a contracorriente que la disposición en
la Figura 4. La disposición de la Figura 5 sería conveniente si,
por ejemplo, la corriente de tratamiento es agua, y porciones del
agua son hechas disponibles así a niveles más altos de
temperatura.
La Figura 6 muestra una disposición donde la
corriente 30 de tratamiento es conducida a través de los elementos
funcionales 10 parcialmente en serie y parcialmente en paralelo.
Esta es una aproximación adicional al flujo a contracorriente entre
el gas 1 y la corriente de tratamiento que fue visto en la Figura
5. Si la corriente de tratamiento es agua, por ejemplo, esta
captaría la energía máxima del gas, en caso de enfriar el gas que
fluye dentro del conducto, en el nivel máximo de temperatura,
proporcionando así una calidad mejor de energía según la segunda
ley de la termodinámica.
La Figura 7 muestra una disposición donde la
corriente de tratamiento es conducida a través de los elementos
funcionales en serie. Esta es una aproximación aún mejor al flujo a
contracorriente entre el gas y la corriente de tratamiento que la
que fue vista en la Figura 6, pero esta opción tiene una capacidad
más limitada para el caudal de corriente de tratamiento.
Se comprende que el gas 1 y la corriente 30 de
tratamiento siempre estarán en una configuración de flujo
transversal cuando es considerado un solo elemento funcional. Solo
puede aproximarse al flujo a contracorriente, y esta aproximación
al flujo a contracorriente se hace mejor cuantos más elementos
funcionales están situados en serie.
Aunque todas las Figuras 4 a 7 muestran seis
elementos funcionales, debe comprenderse que esto es elegido solo
como un ejemplo con fines de ilustración. Más o menos elementos
funcionales también están dentro del alcance de la presente
invención. La elección del número de elementos funcionales en
paralelo es determinada en gran medida por consideraciones del flujo
de fluido para el fluido de tratamiento, pero no sin la atención
debida al tratamiento de gas que ha de ser conseguido. La elección
del número de elementos funcionales en serie es determinada en gran
medida por la necesidad de tratamiento de gas y por la calidad de
la corriente de tratamiento. Esto es ilustrado más fácilmente por
el ejemplo donde el gas necesita enfriamiento y una corriente de
fluido auxiliar es agua de refrigeración. En este caso, sería
normal elegir un alto grado de configuración a contracorriente para
minimizar el flujo de agua, y recuperar el calor a una temperatura
lo más alta posible con atención debida al coste de superficie de
transferencia de calor. El término agua de refrigeración podría
incluir aquí el término agua de alimentación de caldera.
La elección del número de elementos funcionales
en serie es determinada en gran medida por la necesidad de
tratamiento del gas y por la calidad del absorbente. Esto es
ilustrado más fácilmente por el ejemplo donde dióxido de carbono en
el gas precisa ser eliminado y el absorbente es agua. En este caso,
sería normal elegir un alto grado de configuración a contracorriente
para minimizar el flujo de agua, y efectuar el ciclo del absorbente
al paso de desabsorción en una carga de dióxido de carbono lo
máxima posible con atención debida al coste de superficie de
transferencia de masa.
Las Figuras 8 y 9 muestran realizaciones
diferentes de los elementos funcionales utilizados para
transferencia de calor.
La Figura 8 muestra un número de variaciones
8a-8f con respecto al diseño de los elementos
funcionales 110 dedicados a la transferencia de calor. Las
variaciones muestran aproximaciones diferentes a cómo el perímetro
incrementado cuando aumenta la distancia radial puede ser utilizado
para añadir más superficie de intercambio de calor. Idealmente,
cualquier variación está diseñada para conseguir la misma densidad
específica de superficie de intercambio de calor (m^{2}/m^{3})
con independencia de la distancia radial desde el eje de
rotación.
8a representa el efecto sobre la densidad
específica de superficie de intercambio de calor si no se toman
medidas para incrementar dicha densidad hacia el perímetro
exterior. Un simple aro de tubo en U como se muestra no será un
elemento funcional muy eficiente en espacio.
8b muestra como la densidad específica de
superficie de intercambio de calor puede ser mejorada añadiendo un
tubo en U invertido extra 111 al tubo en U 110. Más tubos en U
pueden ser añadidos como lo permita el espacio.
8c muestra un simple aro de tubo en U con aletas
añadidas para actuar como área secundaria 112 de transferencia de
calor. También pueden ser añadidas aletas al aro de tubo en U más
complejo representado en 8b, o a cualquiera de las otras
variaciones representadas 8a a 8f inclusive.
8d representa un aro de tubo en U donde un tramo,
por ejemplo el saliente, está formado de manera serpenteada para
llenar el espacio disponible con tanto tubo como sea posible. El
otro tramo podría estar serpenteado de modo similar, y los dos
tubos serpenteados pueden estar situados en planos distintos.
8e muestra una disposición en forma de telaraña
donde un número creciente de canales son añadidos a medida que es
aumentada la distancia desde el eje de rotación. Los diversos
canales radiales que sirven a la corriente saliente están
conectados transversalmente, más convenientemente en un perímetro
donde cambia el número de canales. De modo similar, los canales
entrantes disminuyen en número hacia el eje de rotación. Esto ayuda
a aumentar la densidad específica de superficie de intercambio de
calor.
8f representa un elemento funcional en forma de
paleta hueca donde la densidad específica de superficie de
intercambio de calor está incorporada naturalmente. Son mostrados
canales internos. Si tiene lugar la evaporación, es prudente
proporcionar una sección transversal mayor en el brazo de canal que
transporta el flujo de vapor más voluminoso.
En las figuras no se muestra, puesto que es
imposible de representar, como la superficie puede ser incrementada
por diversos medios tales como grabación por ataque químico,
acanalado y/o fijación de gotitas o partículas metálicas a la
superficie de transferencia de calor para aumentar el área
superficial eficaz o aumentar los coeficientes peliculares de
transferencia de calor. Esto es efectuado principalmente en el lado
del flujo de gas de escape (lado de placa) donde son esperados los
coeficientes peliculares mínimos de transferencia de calor, pero en
principio esto también puede ser efectuado internamente en los
canales de los elementos funcionales donde fluye(n)
el(los) fluido(s) auxiliar(es) de
transferencia de calor.
Todas las realizaciones diferentes representadas
en la Figura 8 están destinadas a aumentar el flujo calorífico por
unidad de volumen del equipo de intercambiador de calor.
La Figura 9 muestra otra versión del elemento
funcional 10, 110 representado en 8e donde todos los canales en el
modelo de canales en forma de telaraña conducen el fluido de
transferencia de calor radialmente hacia fuera, mientras el mismo
fluido es devuelto al árbol por un tubo distinto 123. Las Figuras
9a y 9b representan dos vistas laterales diferentes a 90 grados
entre sí. En el caso de generación de vapor, esta configuración
debería hacer más fácil el flujo de vapor. Las Figuras 9 y 8e son
extremos en este aspecto. La combinación de estos dos conceptos
básicos puede ser efectuada. La variación representada en la Figura
9 puede ser usada con cualquiera de las variaciones representadas en
la Figura 8 como se juzgue ventajoso.
Las Figuras 10 a 17 muestran realizaciones
diferentes de los elementos funcionales utilizados para
transferencia de masa.
La Figura 10 muestra un conjunto de bandejas
perforadas coaxiales 200, formadas como conos cortados, montadas
dentro de un conducto 2 de gas, donde un gas 1 que fluye axialmente
es tratado con el líquido 201 que se mueve radialmente hacia el
perímetro del conducto como se muestra. El líquido auxiliar 201 es
suministrado por un tubo interno 5 dentro del árbol hueco 4. El tubo
interno tiene al menos una conexión de tubo a través de la pared
del árbol hueco desde donde líquido es pulverizado sobre la bandeja
coaxial interior. Disposiciones son efectuadas para que el líquido
sea distribuido de modo básicamente uniforme en la dirección axial
y de modo similar con respecto al ángulo de rotación, pero esta
disposición no es mostrada puesto que los detalles no son parte de
la presente invención. Tampoco se muestra como las bandejas
coaxiales están fijadas con relación al árbol, pero esto puede ser
efectuado fácilmente usando soportes apropiados. El líquido es
recogido en la periferia del conducto 2 de gas donde un anillo 202
con un reborde, montado en la pared del conducto, impide que el
líquido se mueva axialmente a lo largo de la pared. Líquido
auxiliar 201 puede gotear desde el "techo" de conducto de
vuelta a la bandeja exterior desde donde será lanzado de vuelta
sobre la pared del conducto, y finalmente llegará al punto más bajo
del conducto desde donde puede ser drenado.
La Figura 11 es una ampliación de una parte de la
Figura 10, y la Figura 11 muestra como el anillo 202 tiene un
reborde 203 montado axialmente en el conducto y otro reborde 204
montado radialmente, y como estos reborde se superponen con la
bandeja 200 situada más periféricamente. El anillo 202 y los
rebordes 203 y 204 forman un canal para el líquido recogido en la
periférica de la disposición de bandejas coaxiales, y este canal
permite que el líquido fluya gravimétricamente hacia el fondo del
conducto desde donde puede ser drenado para reciclado. El líquido
también salpicará sobre la pared interior del conducto 2 de gas y
sigue su camino al fondo del conducto sin entrar en el canal de
drenaje de líquido formado por el anillo 202 y los rebordes 203,
204. Por las Figuras 10 y 11 resulta claro que las bandejas
coaxiales están formadas como conos cortados, con la parte más
ancha en el extremo por donde entra el gas. Esto es para utilizar
el efecto centrífugo para hacer retroceder el líquido 201 de
tratamiento aguas arriba con respecto al flujo de gas después de que
el componente de velocidad axial del gas causa que el líquido de
tratamiento se mueva aguas abajo mientras se mueve desde una
bandeja a la siguiente. Otro conjunto 207 de anillo y rebordes
puede ser añadido en el extremo aguas arriba del gas de la bandeja
para recoger el líquido que salpica allí. Las bandejas también
pueden estar equipadas con rebordes posteriores 208 de recogida de
goteo como se muestra en la Figura 11. La función de esta
característica es recoger el líquido expulsado de la bandeja en su
extremo más ancho si gira demasiado rápidamente con relación al
manejo de absorbente. De modo similar, otro conjunto 209 de
rebordes de recogida de goteo puede estar montado en el extremo
aguas abajo (con respecto al flujo de gas) de las bandejas para
recoger el líquido que fluye sobre la bandeja debido al impacto de
la corriente de gas cuando la velocidad de rotación de las bandejas
resulta demasiado baja para impulsar el líquido aguas arriba. El
montaje del reborde posterior de recogida de goteo es, por ejemplo,
mediante un soporte que lo conecta a la bandeja 200.
La Figura 12 muestra una versión de las bandejas
perforadas coaxiales 200 formadas como cilindros cortados, donde
todas las bandejas son paralelas a la pared del conducto 2 de gas.
De otro modo, la disposición es como en las Figuras 10 y 11 excepto
en que la parte de las bandejas a la derecha (o aguas abajo) de la
línea imaginaria 210 no puede desempeñar la parte deseada en la
transferencia de masa puesto que el líquido 201 de tratamiento
introducido a la derecha de esta línea sería separado finalmente de
las bandejas y así sería perdido debido al efecto de velocidad
axial del gas 1. Las bandejas cilíndricas también podrían
aprovecharse de montar los rebordes 208, 209 de recogida de goteo
como se explicó en la Figura 11 anterior, pero en este caso hay una
razón igual para usarlos en ambos extremos de la bandeja.
La Figura 13 muestra una versión de las bandejas
como se describieron en la Figura 12, excepto en que la parte no
eficaz de las bandejas 200 ha sido eliminada, ahorrando así peso y
material.
La Figura 14 muestra otra versión de las bandejas
descritas en las Figuras 12 y 13, donde las bandejas 200 están
escalonadas ahora como se muestra. La línea 210 de escalonamiento
es determinada por la velocidad axial del gas 1 y por el tiempo que
es necesario para que el líquido 201 de tratamiento recorra la
separación desde una bandeja 200 a la siguiente. Esta disposición
permite construir las bandejas en la forma cilíndrica más sencilla
mientras permite igual longitud activa de las bandejas en todas
lasa secciones transversales del conducto donde el gas 1 y el
líquido 201 de tratamiento son puestos en contacto para
transferencia de masa, y así el líquido de tratamiento no es
separado de las bandejas en la dirección axial. Todavía puede haber
arrastre como en el equipo convencional. Esta realización permite
que elementos funcionales aguas abajo tenga su parte central
superpuesta con la parte periférica de su vecino aguas arriba (con
respecto al flujo de gas).
Aunque las bandejas 200 representadas en las
Figuras 10 y 12 a 14 tendrán rendimiento funcional similar con
respecto a la transferencia de masa, resulta claro que será
distinto el modelo de flujo del líquido de tratamiento. La versión
representada en la Figura 10 tiene la ventaja de que el líquido
arrastrado aguas abajo por el gas será hecho retroceder aguas arriba
en el gas por la acción centrífuga de las bandejas en forma de cono
cortado. Esta realización tiene la desventaja de que la distancia
en la que el líquido es transportado por el gas depende de la
velocidad del gas. Por tanto, si hay una reducción en la carga de
gas, la velocidad de rotación de las bandejas puede necesitar
ajuste para impedir que líquido sea lanzado fuera de las bandejas en
el lado aguas arriba aunque estén montados dichos rebordes
posteriores de recogida de goteo. La versión en la Figura 14 tiene
la libertad de ajustar la velocidad de rotación sin influenciar el
movimiento axial del líquido, pero también tiene líquido separándose
de las bandejas si la velocidad del gas es alterada
suficientemente, constituyendo así una razón para montar dichos
rebordes posteriores de recogida de goteo. La dinámica asociada con
la reducción y el aumento de la carga, y/o nuevos denominados
estados permanentes, complicarán más las cuestiones de esta
discusión. Por ejemplo, el efecto centrífugo variará con la
velocidad de rotación y la distancia desde el centro.
Las Figuras 15a, b, c y d muestran una
disposición donde acanaladuras están hechas en las bandejas de tal
modo que las acanaladuras ayudan al movimiento axial del gas. El
modelo de las acanaladuras 225 puede ser el modelo de paletas como
se representa en la Figura 2 o el modelo de aleta helicoidal (en
helicoide) representado en la Figura 3. Dos formas del corte
transversal de las acanaladuras invertidas 227 son mostradas en las
Figuras 15c y 15d. Las acanaladuras no necesitan ser continuas y
también pueden ser intermitentes y formadas en un modelo de paletas
como se muestra en la Figura 2.
La Figura 16 muestra un procedimiento diferente
para construir una entidad 3 de tratamiento de gas basada en un
elemento funcional para transferencia de masa que consta de un
relleno 230 donde el gas 1 se mueve axialmente y el líquido
auxiliar (no mostrado) se mueve radialmente como en las figuras
anteriores. Como antes, el elemento funcional está montado en el
árbol hueco 4. El relleno es mantenido en su lugar por una bandeja
perforada exterior o placa 231. Podría preverse más de una capa de
tal relleno y placa perforada.
Las Figuras 17a y 17b muestran como el relleno
230 en la Figura 16 puede estar dispuesto en capas con bandejas
perforadas 200 entre capas. La vista desde un extremo es mostrada
en la Figura 17a y la vista lateral es mostrada en la Figura 17b.
Las líneas curvas 246 deben ser interpretadas como canales abiertos
o tabiques perpendiculares a la bandeja 200, situados allí para
proporcionar un efecto de movimiento helicoidal al gas para ayudar a
su movimiento axial.
Las Figuras 18 a 22 muestran realizaciones
diferentes de los elementos funcionales utilizados para eliminación
de niebla.
La Figura 18 representa una primera realización
de un elemento eliminador de niebla según la invención. El elemento
funcional 310 puede estar construido en la forma de paletas de
ventilador como se indica y la superficie 311, preferiblemente la
superficie orientada al gas que llega, puede estar cubierta por, o
constar de, alguna forma de esterilla. Esta podría ser, por
ejemplo, una lámina con puntas salientes como un "felpudo
Astrofurf" o una lámina cubierta por una estructura de hilos
tricotados (en malla) como "Knit-Mesh" o un
producto similar. De otro modo, la realización es como se describió
antes, con referencia particular a la Figura 2.
La Figura 19 representa como un relleno poroso
320 puede estar fijado alrededor del árbol 4. La superficie
exterior del relleno 320 puede ser acabada teniendo una capa 321
para mantener el relleno en su lugar y/o recoger el líquido captado
y drenado hacia la periferia. La capa podría estar perforada para
dejar que dicho líquido gotee o sea arrojado hacia la pared del
conducto en la que está montado el conjunto. El uso de una capa no
perforada será descrito después con referencia particular a la
Figura 22. Es factible formar el elemento poroso 320 tal que
constituya un hueco de forma helicoidal rodeado por el material del
elemento, el árbol hueco 4 y la capa exterior 321. Este
procedimiento ya ha sido descrito antes para rellenos compactos de
transferencia de masa (Figura 17).
La Figura 20 es una fotografía que representa un
modelo tridimensional de una entidad 3, hecho de cartón y cerillas,
de un elemento funcional 330 donde hay aletas primarias 331 fijadas
al árbol 4, y de estas aletas sobresalen elementos secundarios 332
para hacer máxima la probabilidad de que gotitas de líquido
arrastradas choquen con el elemento funcional y se unan allí con
otra gotitas recogidas antes de ser lanzadas hacia la periferia
exterior donde el líquido irá finalmente a la pared del conducto
donde será drenado. Estructuras terciarias pueden ser fijadas a las
estructuras secundarias, y estas estructuras terciarias pueden ser
flexibles, como una fregona opcionalmente.
Las Figuras 21a y 21b representan formas posibles
de paletas de la Figura 2 o de la aleta helicoidal (en helicoide)
de la Figura 3. La vista es en un plano paralelo a la superficie
del árbol sin intentar mostrar ninguna curvatura o perspectiva. Las
paletas formadas o las aletas helicoidales pueden ser superficies
340 curvas (Figura 21b) o en línea recta (Figura 21a). Típicamente,
canales 342 de drenaje están equipados en los puntos más salientes.
Lo último es en común con elementos normalizados eliminadores de
niebla de placa ondulada (salientes y entrantes curvos).
La Figura 22 representa como un elemento
funcional puede estar diseñado para ser usado como un dispositivo
350 eliminador de niebla. Está montado en el árbol 4 como antes y
el elemento está acabado con una capa perforada 351 exterior en su
periferia. Además, se muestra como esa capa está doblada para
formar un cuenco 353 (puesto que el campo de fuerza de masa siempre
está radialmente hacia fuera) sobre cuyo borde aguas abajo está
situado un reborde 352 para recoger cualquier líquido que se
desborde y conducir ese al drenaje. Debería estar claro que las
características descritas en la Figura 22 también son aplicables a
otros elementos funcionales, incluyendo algunos usados para
transferencia de calor y masa.
La Figura 23 muestra una solución técnica
adicional con respecto a como el líquido recogido en el perímetro
exterior puede ser drenado hacia el fondo del conducto. Se muestra
como aletas 401 pueden estar montadas alrededor de la periferia del
conducto 2 de gas. El ángulo de las aletas es tal que las aletas
están situadas en, o forman un ángulo de unos pocos grados con, la
tangente que puede ser trazada desde el elemento funcional rotatorio
400. Esto implica que las gotas líquidas lanzadas fuera del
elemento rotatorio serán dirigidas entre las aletas o caerán sobre
ellas.
Entonces, las gotas golpearán directamente la
pared 2 del conducto o gotearán sobre ella desde las aletas,
posiblemente por vía de aletas secundarias 402. En el lado donde la
periferia del elemento funcional se mueve hacia arriba, hay
opcionalmente un conjunto doble de aletas. El conjunto más próximo
al elemento está situado como se describió antes (401) pero el
segundo conjunto (402) más próximo a la pared del conjunto forma
ángulos en sentido contrario para conducir el líquido lo más
posible hacia la pared del conjunto donde será drenado. Esta
disposición minimiza el líquido que gotea desde la pared del
conducto a los elementos funcionales sólo para ser lanzado de vuelta
a la pared.
Colocando todo el equipo primario de
procesamiento de gas dentro de un conducto de gas, por definición
no hay tuberías entre equipos de procesamiento. Por tanto, los
costes de tuberías son reducidos. Como son eliminadas las
contracciones y las dilataciones usuales del área de sección
transversal del flujo de gas desde vasija a tubo y desde tubo a
vasija, también es reducida la caída de presión en el proceso.
Añadiendo acción de ventilador al equipo de procesamiento, puede
ser conseguido el procesamiento isobárico. La transferencia de
calor y masa es intensificada mediante la turbulencia incrementada
alrededor de los elementos funcionales causada por la rotación del
conjunto. Las unidades del equipo de procesamiento han sido
reducidas en tamaño mediante esta intensificación del proceso.
Claims (21)
1. Un dispositivo para tratamiento de una
corriente de gas de escape, en particular para eliminación de
dióxido de carbono de dicho gas de escape (1),
caracterizado porque
dicho dispositivo es adecuado para
ser montado dentro del canal (2) de gas de escape y
comprende:
- uno o más elementos opcionales de intercambio de calor dispuestos para enfriar dicho gas de escape a la temperatura de absorción como sea necesario,
- uno o más elementos de absorción con un absorbente líquido dispuesto para absorber dióxido de carbono de dicha corriente de gas de escape,
- uno o más elementos eliminadores de niebla dispuestos para recoger y drenar las gotitas de líquido arrastradas en dicho gas,
- un árbol hueco (4) que está dispuesto para el movimiento rotatorio y montado paralelamente a, o concéntricamente con, el eje de dicho canal, y donde dichos elementos están unidos a dicho árbol de una manera sucesiva,
- uno o más tubos (5) montados axialmente dentro de dicho árbol hueco para transportar fluido(s) auxiliar(es) hacia y desde dichos elementos como sea necesario.
2. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
dichos elementos tienen una forma
y/o un modelo de montaje que ayudan al movimiento axial de la
corriente de gas dentro del conducto (2) de gas y contribuyen a
eliminar la caída de presión producida por la presencia de los
elementos en el conducto (2) de gas al impartir alguna fuerza axial
al
gas.
3. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
el elemento de intercambio de calor
tiene una forma como una paleta (11) de ventilador o como una aleta
helicoidal (20), tal que dichos elementos forman un modelo de
montaje en forma de paletas o forma
helicoidal.
4. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
el elemento de intercambio de calor
tiene una forma esencialmente como un tubo en U (110, 8a,
8c).
5. Un dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado porque
el tubo en U (110) tiene aletas
(112) que tienen canales internos
opcionalmente.
6. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
el elemento (110) de intercambio de
calor tiene una forma como una malla (8e) donde el número de
canales en paralelo aumenta hacia el perímetro del conducto de gas
y disminuye hacia el árbol
(4).
7. Un dispositivo según las reivindicaciones 1 y
3,
caracterizado porque
el elemento (110) de intercambio de
calor tiene forma de paleta (8f) con canales
internos.
8. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
los elementos (10, 110) de
intercambio de calor reciben un tratamiento superficial para
aumentar las velocidades de transferencia de calor mediante
grabación por ataque químico, acanalado, fijación de gotitas
metálicas o fijación de partículas
metálicas.
9. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
el elemento (110) de intercambio de
calor tiene un tramo para alimentar el fluido auxiliar necesario y
un tramo (123) para devolver dicho fluido para efectuar el
tratamiento de gas, donde los tramos están situados separadamente en
al menos dos planos
diferentes.
10. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
el elemento de absorción es un
conjunto de cilindros coaxiales perforados (200) o un conjunto de
conos cortados coaxiales perforados (200), donde la característica
coaxial se refiere al eje del
dispositivo.
11. Un dispositivo según la reivindicación
10,
caracterizado porque
los cilindros (200) o los conos
cortados (200) están modificados insertando acanaladuras (225, 227)
en dichos cilindros o conos en una configuración tal que dichas
acanaladuras forman un modelo como paletas o aletas
helicoidales.
12. Un dispositivo según la reivindicación1,
caracterizado porque
el elemento de absorción es un
relleno (230) donde el gas se mueve axialmente y el líquido
auxiliar se mueve
radialmente.
13. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
un anillo (202) equipado con un
reborde (203, 204) está montado en el perímetro del conducto de gas
para recoger el fluido que fluye a lo largo de la pared del
conducto y drenarlo al fondo del conducto donde puede ser extraído
por
gravedad.
14. Un dispositivo según la reivindicación
10,
caracterizado porque
un reborde (208, 209) está adaptado
al extremo frontal y/o posterior de los cilindros o conos cortados
(200) coaxiales para recoger el líquido (201) de tratamiento que se
derrama del cilindro o bandeja y devolverlo a dichos cilindros o
conos.
15. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
el elemento de eliminación de
niebla tiene una forma como una paleta (310) de ventilador o como
una aleta helicoidal (20), tal que dichos elementos forman un
modelo de montaje en forma de paletas o
helicoidal.
16. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
el elemento (340) de eliminación de
niebla en la forma de una aleta está montada en el árbol (4) en un
modelo de forma helicoidal y dicha aleta tiene una forma ondulada
donde la parte superior de la ondulación recorre la dirección de la
aleta, y dichos picos de aleta están equipados con canales radiales
abiertos que ayudan al drenaje de las gotitas reunidas hacia el
perímetro.
17. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
el elemento (310) de eliminación de
niebla comprende formas de paletas que están cubiertas por
esterillas que tienen puntas salientes o una lámina de hilos
tricotados.
18. Un dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque
el elemento (321) para eliminación
de niebla tiene un relleno (320) donde el gas se mueve axialmente y
el líquido recogido se mueve
radialmente.
19. Un método para tratamiento de una corriente
de gas de escape, en particular para eliminación de dióxido de
carbono de dicho gas (1) de escape,
caracterizado porque
dicho método es realizado dentro de
los confines de un canal de gas de escape y comprende los pasos
siguientes:
- dicha corriente de gas es alimentada a uno o más elementos opcionales de intercambio de calor para ser enfriada a la temperatura de absorción como sea necesario,
- dicha corriente de gas enfriado es alimentada a uno o más elementos de absorción con un absorbente líquido que absorbe dióxido de carbono de dicha corriente de gas de escape pasando dicho absorbente radialmente desde el centro de dicho elemento de absorción, por fuerza centrífuga, a la periferia de dicho elemento donde el absorbente rico en CO_{2} es recogido y reciclado y es obtenida una corriente de gas de escape pobre en CO_{2},
- dicha corriente de gas de escape pobre en CO_{2} es conducida a uno o más elementos eliminadores de niebla donde las gotitas de líquido arrastradas en dicha corriente de gas son recogidas y drenadas a la periferia por fuerza centrífuga.
20. Un método según la reivindicación 19,
caracterizado porque
la corriente de gas fluye a
contracorriente respecto a los fluidos
auxiliares.
21. Un método según la reivindicación 19,
caracterizado porque
la corriente de gas fluye
axialmente dentro del conducto y es tratada con un fluido que fluye
radialmente.
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