ES2235639B1 - Metodo y su correspondiente instalacion para la eliminacion de compuestos organicos volatiles mediante plasma de microondas. - Google Patents

Metodo y su correspondiente instalacion para la eliminacion de compuestos organicos volatiles mediante plasma de microondas.

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Abstract

Método y su correspondiente instalación para la eliminación de compuestos orgánicos volátiles mediante plasma de microondas. Dicho método se lleva a cabo mediante un sistema de inyección directa de dichos compuestos orgánicos volátiles en dicho plasma, que se realiza de forma axial y conjunta con el propio gas plasmógeno en el seno de una atmósfera circundante controlada que llena el interior del reactor en el cual tiene lugar el proceso. Dicha instalación comprende: un sistema de introducción de dichos compuestos orgánicos volátiles; un dispositivo generador de dicho plasma; un reactor; una bomba extractora de gases, y diversos elementos complementarios. Aplicación en el campo técnico del tratamiento y/o procesado de residuos industriales o de otros sectores.

Description

Método y su correspondiente instalación para la eliminación de compuestos orgánicos volátiles mediante plasma de microondas.
Campo técnico de la invención
La presente invención se encuadra dentro del campo técnico del tratamiento y/o procesado de residuos contaminantes o potencialmente contaminantes provenientes de diferentes industrias.
Más específicamente, la presente invención se refiere a un método y su correspondiente instalación para la eliminación de compuestos orgánicos volátiles mediante plasma de microondas.
Estado de la técnica anterior a la invención
Los compuestos orgánicos volátiles (identificados también a lo largo de la presente descripción como VOCs) constituyen un ejemplo típico de contaminantes especialmente comunes y peligrosos desde el punto de vista medioambiental y de salud humana y animal.
Este tipo de compuestos, que incluyen frecuentemente derivados halogenados, se encuentran en los residuos líquidos y gaseosos procedentes, entre otras fuentes, de la fabricación de una amplia diversidad de productos en los mas variados sectores industriales (siliconas, neumáticos, pinturas, colorantes, detergentes, materiales ignífugos, semiconductores, etc.).
Es bien sabido que estos residuos terminan pasando al aire, al agua y al suelo constituyendo un serio problema ambiental [(1) A.R. MacKensi, R.M. Harrison, I. Colbeck, C.N. Hewitt: Atmospheric Enviromental 25A (1991) 351-359].
Es bien sabido, que cada vez existe más concienciación con respecto al problema que generan estos residuos y lo cierto es que también de forma más seria e intensa se viene actuado e investigando, cada vez más, para obtener nuevas tecnologías destinadas a la destrucción de los mismos. Dichas tecnologías están basadas, por ejemplo, en descomposición térmica, técnicas de adsorción y absorción, condensación, oxidación catalítica, destrucción fotocatalítica, biológica, etc. [(2) M. Lee: Chemistry in Britain. 32 (1996)9; y (3) Halogenated solvent cleaners. Emission control technologies and cost analysis, Radiant Corporation, Noyes Data Corporation, Park Ridge (1990)].
La destrucción térmica y la descomposición química han sido técnicas muy utilizadas, pero estas técnicas requieren un especial cuidado debido a la posible formación de subproductos aún más tóxicos que los que se pretenden destruir, además de necesitar costosas y sofisticadas instalaciones para su gestión. Por otro lado, los métodos de catálisis y filtrado se emplean mucho para purificar el aire de los espacios cerrados (por ejemplo, las llamada "salas blancas") contaminados con dichos productos volátiles.
Recientemente, han aparecido publicaciones científicas que presentan a los plasmas de, gas como una alternativa eficaz para el tratamiento de residuos [(4) T. Oda, T. Takahashi, K. Tada; IEEE Transactions On Industry Ápplications 35 (1999) 373-379].
Como es bien sabido, los plasmas de gas constituyen un medio altamente energético constituido por átomos neutros, electrones, iones, fotones y moléculas interactuando entre sí.
Los plasmas se pueden clasificar en plasmas térmicos y plasmas no térmicos, siendo un caso particular de los plasmas no térmicos, los plasmas de microondas de tipo antorcha que son plasmas producidos a presión atmosférica y sin necesidad de confinamiento de la llama. Esto los hace más versátiles que otros aplicadores de plasma en el ámbito del tratamiento de residuos, pudiendo alcanzar la temperatura del gas valores de entre 1200ºC-3300ºC.
El interés cada vez mayor por preservar el medioambiente hace que se estén desarrollando constantemente nuevos dispositivos y métodos para la destrucción de productos peligrosos y contaminantes. A este respecto, cabe citar las patentes WO 01/34245A1 y WO 01/30452A1 ambas de 2001 o la patente US006007781A, 1999 en cuyos sistemas no se utiliza plasma; y patentes correspondientes a dispositivos de plasma diseñados para la destrucción de diversos tipos de residuos entre las que pueden señalarse las patentes US 20020050323A1 de 2002, FR2780235A1 de 1998, US005363781A de 1994, o las patentes correspondientes a métodos de eliminación de residuos con plasma como los reflejados en US 20020192030A1 y US006342446B1 ambas de 2002, o en patentes más antiguas como US005270515A de 1993 y US005108718A de 1992.
Los presentes inventores han encaminado sus esfuerzos investigadores en este campo técnico con el fin de desarrollar un sistema para la eliminación de compuestos orgánicos volátiles, el cual ha permitido concluir exitosamente la presente invención.
Los objetos, pormenores, fines y ventajas de la misma se exponen con todo detalle en los siguientes apartados de la presente memoria descriptiva.
Descripción detallada de la invención
La presente invención, tal y como se indica en su enunciado, se refiere a un método y su correspondiente instalación para la eliminación de compuestos orgánicos volátiles mediante plasma de microondas.
Más específicamente la presente invención se refiere a un método de eliminación de compuestos orgánicos volátiles (VOCs) mediante la utilización de un plasma de tipo antorcha a presión atmosférica, excitado por energía de microondas, acoplado a un reactor que permite mantener una atmósfera adecuada en torno al plasma; estando caracterizado dicho método por el sistema de inyección directa de dichos VOCs en dicho plasma, que se realiza de forma axial y conjunta con el propio gas plasmógeno en el seno de una atmósfera controlada que llena el interior de dicho reactor.
Esencialmente, la instalación necesaria para llevar a cabo el método de la presente invención está constituida por los siguientes elementos: un sistema de introducción de dichos compuestos orgánicos volátiles (líquidos o gaseosos en el plasma); un dispositivo generador de plasma tipo antorcha a presión atmosférica, excitado por energía de microondas y en el que la introducción de gas se produzca de forma axial; un reactor acoplable a dicho dispositivo generador de plasma; una bomba extractora de gases del reactor, a cuya salida pueden acoplarse opcionalmente uno o varios de entre los siguiente elementos: un sistema de filtros, un sistema de plasma de menor consumo que la antorcha, un sistema de monitorización para el análisis de las diferentes fracciones gaseosas.
El método objeto de la invención, así como la instalación para llevarlo a cabo, definidos en términos generales en los párrafos anteriores, tienen como finalidad la eliminación de compuestos orgánicos volátiles (VOCs) tanto gaseosos como líquidos (incluyendo, entre otros, contaminantes tan debatidos como los hidrocarburos halogenados y/o aromáticos) sin producir impactos medioambientales negativos, con porcentajes de destrucción superiores al 99,999% y eficacias de 3000 g/kW.h.
El sistema de eliminación de VOCs de la invención constituye, entre otras, una ventajosa alternativa frente a las técnicas actualmente empleadas para la purificación de atmósferas contaminadas y para el tratamiento de residuos contaminantes de una amplia diversidad de industrias que en la actualidad todavía no han encontrado una solución satisfactoria.
En los párrafos siguientes se tratará de explicar detalladamente la forma de llevar a cabo el método de eliminación de VOCs de acuerdo con la presente invención, haciendo uso de las figuras adjuntas, para ayudar a una mejor comprensión de la
misma.
Una de las características distintivas del método de la presente invención y que tiene gran relevancia es la utilización de una atmósfera de gas circundante en torno al plasma en el interior del reactor.
La utilización de dicha atmósfera como entorno de las reacciones de destrucción de los VOCs en el plasma es claramente ventajosa, debido a que constituye un medio que permite evitar la formación de compuestos no deseados, mejorar el comportamiento y estabilidad del sistema acoplador de plasma y aumentar el volumen efectivo de la zona de destrucción o, dicho de otro modo, aumentar "el tamaño del propio plasma".
La elección de los gases circundantes destinados a constituir dicha atmósfera depende fundamentalmente de los subproductos de reacción esperables en la destrucción de los VOCs en cada caso. Así, por ejemplo, una atmósfera pobre en nitrógeno y oxígeno evitará la formación de óxidos de nitrógeno indeseables, pero no será adecuada para el caso que se precise la oxidación de ciertos elementos de desecho.
En general, los gases nobles se utilizan como gases circundantes por excelencia, ya que al ser inertes no participan en la formación de nuevas moléculas con los componentes resultantes de la descomposición. En algunos casos, es interesante introducir una pequeña cantidad de oxígeno molecular en la atmósfera circundante, para conseguir la oxidación de ciertos subproductos.
De acuerdo con lo anterior, los gases circundantes se seleccionan en función de los VOCs que se vayan a tratar, entre gases inertes, neutros, oxidantes o mixtos, con vistas a optimizar el proceso de destrucción de los mismos.
La introducción del gas circundante en el reactor se realiza desde el exterior a través de orificios diseñados a tal efecto y de forma continua para mantener una proporción constante de gases en el interior del mismo. En cualquier caso, el flujo de entrada de gas circundante no debe exceder del 10% del flujo de gas plasmógeno (al cual se hará referencia más adelante), pues de lo contrario se perturbaría innecesariamente la adecuada evolución del plasma en el interior del reactor.
En la Figura 1 (particularizada para argón como gas plasmógeno) se ilustra la dinámica de fluidos producida a la entrada del gas circundante en el reactor, introducido a través de la guía de ondas. Por 1 se representa el excitador de plasma alimentado axialmente, por 2 se representa el reactor, por 3 se representa la llama de plasma y por 4 se representa la atmósfera gaseosa introducida que circunda el plasma.
Otra de las características distintivas del método de la presente invención e igualmente de gran relevancia es el sistema de inyección de dichos VOCs en dicho plasma efectuada de forma axial y conjunta con el propio gas plasmógeno en el seno de dicha atmósfera gaseosa 4.
Pueden emplearse diversos gases plasmógenos, pero quizás el más preferido sea el argón para la mayoría de las aplicaciones debido a su relativamente bajo potencial de ionización, lo que repercute en una mayor estabilidad y un mayor volumen de plasma. Estas características le hacen adecuado para la destrucción de una amplia variedad de VOCs.
No obstante, también pueden utilizarse gases con un potencial de ionización mas elevado cuando la aplicación concreta así lo requiere. Así por ejemplo, el helio que tiene un potencial de ionización más alto que el argón es útil para la destrucción de residuos que requieran más energía, como es el caso de la acetona, entre otros.
Otro ejemplo de gas plasmógeno lo constituye el aire, el cual suele emplearse en los casos de bombeo directo de una atmósfera contaminada. En estos casos, hay que tener presente que el aire tiene carácter oxidante por lo que se pueden producir durante el proceso óxidos no deseados que posteriormente habría que eliminar. Asimismo, es recomendable añadir al aire contaminado algo de argón para aumentar la capacidad destructiva del plasma formado.
Es en este punto donde adquiere especial relevancia la instalación diseñada por el solicitante para la puesta en práctica del método de la presente invención. En si mismos, los elementos constitutivos de la misma no revisten características novedosas.
De hecho, el dispositivo generador de plasma de tipo antorcha puede ser cualquier dispositivo generador de plasma tipo antorcha conocido. Por ejemplo, puede emplearse cualquier dispositivo escogido entre los de invención más reciente (por ejemplo, PCT WO 03/005780 de 2003) o un dispositivo clásico tradicional (por ejemplo, el conocido como T.I.A. [abreviatura de Torche à Injection Axiale (5) M. Moisan, G. Sauvè, Z.Zakrzewski, J. Hubert: Plasma Sources Sci. Technol. 3 (1994) 584].
Por su parte, el reactor empleado en dicha instalación es el reactor de la Patente Española P200201328, dada su especial versatilidad para este tipo de aplicaciones. El diseño del mismo permite aislar la llama de plasma del aire exterior, lo que hace posible mantener una atmósfera controlada en la que el plasma se expanda adecuadamente. Su diseño también facilita el análisis de los gases de salida.
Otros elementos como bombas, filtros, conducciones, sistemas de monitorización de gases, etc. son igualmente conocidos.
Sin embargo, de la explicación detallada que sigue más adelante podrá comprobarse como la combinación adecuada de todos estos elementos conocidos ha permitido conseguir unos objetivos que no se habían podido alcanzar hasta el desarrollo de la presente invención, siendo dicho objetivo la destrucción y eliminación de VOCs mediante plasma de microonadas con elevada rentabilidad y eficiencia energética (superior a 3000 g/kW.h con un bajo consumo del orden de 300 W). Esta elevada rentabilidad es consecuencia del hecho experimental de que el porcentaje de destrucción de estos compuestos en un plasma mejora al aumentar la concentración de residuo en el gas plasmógeno [(6) T. Yamamoto and Futamura: Combut. Sci. and Tech., 133 (1998) 117; (7) B.M. Penetrante y col.; Plasma Sources Sci. Technol. 6 (1997) 251-259].
Pues bien, como se indicó anteriormente, una característica distintiva del método de la presente invención es la introducción de dicho gas plasmógeno junto con los VOCs, de forma axial con respecto al dispositivo tipo antorcha. Las Figuras 2, 3 y 4 ilustran de forma esquemática los correspondientes mecanismos de introducción. Así, la Figura 2 ilustra el mecanismo de introducción de gases procedentes de atmósferas contaminadas, mezclándolo previamente con una cierta cantidad de argón como gas plasmógeno. Por su parte, la Figura 3 representa el mecanismo de introducción de residuos líquidos mediante burbujeo de argón a su través y la posterior disolución de la mezcla resultante con argón puro, representando 1 el burbujeador y 2 las cabezas controladoras de flujo másico. Y la Figura 4 muestra la posibilidad de colocar varios burbujeadores en paralelo para aumentar la masa total del residuo introducido el plasma por unidad de tiempo. En estas tres Figuras se indican también los flujos, los caudales y la potencia.
Por otra parte, dado que los dispositivos generadores de plasma de tipo antorcha muestran un mejor rendimiento cuando trabajan solo con gas para convertirlo en plasma, si se desea eliminar una cierta cantidad de compuesto en estado líquido es necesario hacer pasar el gas plasmógeno a través de dicho líquido, de modo que al burbujearlo se sature de vapor y arrastre consigo una cantidad considerable de líquido en forma de vapor. Posteriormente se introduce esta mezcla en el plasma para destruir el compuesto contaminante (véase referencia 1 en la Fig. 3). Si se desea, puede aumentarse la presión de vapor de saturación calentando el recipiente a una temperatura que no exceda de 60ºC.
Es posible establecer un sistema de control preciso de la concentración introducida en cada momento, instalando un caudalímetro de masa a la entrada del burbujeador y otro a la salida (véase referencia 2 en la Figura 3). Se considera aconsejable un caudal de flujo de gas plasmógeno (argón, en el caso concreto que se está comentando)de 0,2-0,5 L/min. Por encima de estos valores, la velocidad es tan alta que el gas no sale completamente saturado de VOC y por debajo el proceso se hace demasiado lento y poco rentable.
Si es preciso, pueden colocarse varios sistemas en paralelo para trabajar con cantidades de residuos mayores (véase Figura 4). Cada sistema tendrá su propio caudal de entrada de gas plasmógeno elegido, y se unirán sus salidas a la entrada de la antorcha. De este modo se aumenta la eficacia al poder destruir mucha más masa de contaminante por unidad de tiempo.
Una vez que los VOCs han sido destruidos en el interior del reactor, los compuestos resultantes se extraen del mismo mediante una bomba de extracción rotatoria. Convenientemente, dicha bomba debe tener un caudal regulable comprendido entre 5 y 30 L/min para conseguir evacuar todo el gas procedente de la destrucción y de la atmósfera del reactor. (véase referencia 1, Figura 5).
Como consecuencia del proceso de destrucción experimentado en el plasma, los subproductos procedentes del VOC podrían en si mismos constituir moléculas perjudiciales para el medio ambiente o producirlas como consecuencia de interacciones químicas entre ellos, produciéndose por ejemplo ozono, ácido clorhídrico, CO_{2}, óxidos de nitrógeno, etc.
Para la eliminación de estos productos indeseables del medio, es posible disponer una bomba extractora a la salida del reactor junto con un sistema adecuado de filtros (véase referencia 2, Figura 5) u otro sistema de plasma diferente en serie (Figura 6). En este último caso, el dispositivo de plasma es de menor potencia que la antorcha y está alimentado por los gases de salida del reactor. Con ello, este plasma elimina los posibles subproductos gaseosos que precisan menor energía, tiempo de residencia en el plasma y temperatura para ser descompuestos. Como ejemplo por excelencia de este sistema de plasma secundario cabe mencionar el surfatrón. Es posible instalar también un conjunto de ellos en paralelo (véase referencia 1, Figura 6).
Para asegurar la eliminación total de todos los subproductos indeseables, es posible colocar al final de la instalación un conjunto de filtros que retengan la moléculas que hayan podido atravesar las barreras anteriormente mencionadas, por ejemplo moléculas de cloro gaseoso (véase referencia 2, Figura 6).
Opcionalmente, la instalación de la presente invención puede completarse con un sistema de monitorización para el análisis y control de las emisiones gaseosas en las diferentes fases del proceso, pero de forma muy especial al final del mismo donde resultan especialmente adecuados los equipos de cromatografía de gases y gases-masas.
Como es evidente, para el óptimo funcionamiento del método de la presente invención debe utilizarse un flujo de gas que produzca un máximo porcentaje de destrucción para una misma potencia aplicada y una misma concentración de residuo, habiéndose podido comprobar que dicho flujo de gas depende del diámetro interno de la punta del acoplador (véase referencia 5 en la Figura 1), correspondiendo los mayores flujos a los diámetros mayores. Esto es debido a que el porcentaje de destrucción del VOC depende de la velocidad de salida del gas y a que esta velocidad es la responsable directa del volumen efectivo del plasma y, por tanto, de la destrucción por unidad de tiempo.
De acuerdo con lo anterior, es evidente que para los fines de la presente invención, es primordial disponer de un juego de puntas de diferentes diámetros internos, que sean fácilmente intercambiables en función de las necesidades. Ello hace necesario por su parte que el dispositivo de tipo antorcha, además de tener que ser susceptible de adaptarse perfectamente al reactor y de favorecer la introducción del gas circundante, posea la capacidad de poder intercambiar la punta del acoplador.
Entre las posibles alternativas para dotar al dispositivo de dicha capacidad para poder intercambiar las puntas (referencia 5 en Figura 1), se ha considerado preferido diseñar una línea coaxial en la antorcha la cual permite roscarle las distintas puntas.
Por lo que se refiere a los tipos de puntas que se pueden utilizar para los fines de la presente invención, las puntas preferidas son las de "pistola porta-hilos de soldadura" estándar, comercializadas para enhebrar el cable de soldadura que va enrollado en una pistola, ya que presentan un diámetro interno uniforme en toda su longitud y soportan altas temperaturas. No obstante, en su utilización en contacto con el plasma pueden dañarse, por lo que dichas puntas no solo deben cambiarse por necesidades del proceso, sino por su propio deterioro.
Los diámetros internos mas comunes de las puntas comercializadas están comprendidos entre 0,6 y 3,2 mm, los cuales permiten trabajar a unos valores óptimos de flujo que se corresponden con velocidades de salida de gas por la punta del acoplador comprendidas entre 40 y 50 m/s, para las que se obtiene el máximo valor del porcentaje de destrucción; aunque también es cierto que para velocidades mayores, este porcentaje no se ha mostrado inferior al 98% en ningún caso.
Breve descripción de las figuras
- Figura 1: ilustración esquemática de la dinámica de fluidos producida por la entrada del gas circundante en el reactor. Referencias numéricas: 1 representa el excitador de plasma alimentado axialmente, 2 indica el reactor, 3 corresponde a la llama de plasma, 4 muestra la atmósfera de gas circundante y 5 representa la punta sustituible del dispositivo de antorcha.
- Figura 2: ilustración esquemática de un sistema de introducción de gases procedentes de una atmósfera contaminada, previamente mezclados con una cierta cantidad de argón. Se indican flujos, potencias y proporciones relativas de gases de acuerdo con la invención.
- Figura 3: ilustración esquemática de un sistema de introducción de residuos líquidos mediante burbujeo de argón a su través y posterior disolución de la mezcla resultante con argón puro. Referencias numéricas: 1 representa el burbujeador; y 2 representa las cabezas controladoras de flujo másico.
- Figura 4: ilustración esquemática de un sistema de introducción de residuos líquidos mostrando la posibilidad de colocar varios burbujeadores en paralelo.
- Figura 5: ilustración esquemática de un sistema en el que se ha dispuesto una bomba de extracción de gases acoplada a la salida del reactor para evacuar los subproductos de la destrucción, y un conjunto de filtros a través de los cuales pasan finalmente los productos extraídos por la bomba. Referencias numéricas: 1 representa la bomba; y 2 representa el conjunto de filtros.
- Figura 6: ilustración esquemática de un sistema en el que se ha intercalado un montaje en paralelo de dos surfatrones entre una bomba de extracción de gases acoplada a la salida del reactor y un sistema de filtros al final del sistema. Referencias numéricas: 1 representa el montaje en paralelo de surfatrones; y 2 representa el conjunto de filtros.
- Figura 7 (a y b): ilustración esquemática de dos sistemas conforme a la invención en los que se han acoplado montajes de tomas de muestras para el análisis de las mismas en las diferentes fases del proceso. Referencias numéricas: 1 representa como dispositivo detector un cromatógrafo de gases; y 2 representa un espectrómetro de masas.
- Figura 8: ilustración esquemática de la instalación utilizada para la ejecución del método expuesto en el ejemplo ilustrativo de la invención. Referencias numéricas: 1 representa el magnetrón encargado de producir la energía de microondas, 2 representa el generador que suministra la potencia necesaria al magnetrón, 3 indica la llama de plasma en el interior del reactor, 4 representa el reactor acoplado a la guía de ondas, 5 representa una bombona que contiene una cierta concentración conocida de residuo mezclado con argón, que puede emplearse como patrón, 6 muestra los burbujeadores empleados en la introducción de muestras líquidas, 7 representa los controladores de flujo, 8 representa la guía de ondas, 9 representa la bomba rotatoria extractora de gases, 10 representa el filtro encargado de retener los posibles productos de recombinación a la salida del proceso, y 11 representa un cromatográfo de gases.
- Figura 9: Representación gráfica del porcentaje de destrucción de tetracloruro de carbono frente a la potencia del microondas, para tres valores de concentración diferentes.
- Figura 10: Representación gráfica del porcentaje de destrucción de tetracloruro de carbono frente a flujo de gas plasmógeno, representado para tres valores de potencia aplicada.
- Figura 11: Representación gráfica del porcentaje de destrucción de tetracloruro de carbono frente a la concentración de tetracloruro de carbono en el gas plasmógeno.
Modos de realización de la invención
La presente invención se ilustra adicionalmente mediante el siguiente Ejemplo y haciendo uso de las Figuras adjuntas, para una mejor comprensión de la misma. No obstante, dicho Ejemplo no debe considerarse limitativo de su alcance el cual esta únicamente delimitado por la nota reivindicatoria adjunta.
Ejemplo
Se aplicó el método objeto de la invención a la destrucción y eliminación de tetracloruro de carbono, empleando para ello un montaje de instalación tal y como se ilustra en la Figura 8.
Las condiciones operativas empleadas fueron las siguientes:
- Gas circundante para la atmósfera del reactor: He
- Gas plasmógeno: Ar
- Frecuencia de microondas: 2,45 GHz
- Potencia: 300 W
- Diámetro interno de la punta: 0,8 mm
- Caudal total de gas: 1,25 L/min
- Concentración de tetracloruro de carbono en el gas plasmógeno: 0,001% hasta 10%, obtenida a partir de tetracloruro de carbono líquido al 99% de riqueza.
En la condiciones anteriores se consiguieron unos porcentajes de destrucción de tetracloruro de carbono de partida, cuyos valores se muestran en las gráficas de las Figuras 9, 10 y 11, para las diferentes condiciones expuestas.
El análisis de los gases de salida se realizó mediante Cromatografía de Gases detectándose como subproductos principales óxido de nitrógeno, dióxido de carbono, ácido clorhídrico y cloro. Estos subproductos fueron eliminados por acción de los surfatrones montados en paralelo y de los filtros instalados a la salida de dichos surfatrones, de modo que el efluente que se liberó a la atmósfera estaba exento de contaminantes.

Claims (14)

1. Método para la eliminación de compuestos orgánicos volátiles (VOCs) mediante la utilización de un plasma de tipo antorcha a presión atmosférica, excitado por energía de microondas, acoplado a un reactor que permite mantener una atmósfera adecuada en torno al plasma; estando caracterizado dicho método por un sistema de inyección directa de dichos VOCs en dicho plasma, que se realiza de forma axial y conjunta con el propio gas plasmógeno en el seno de una atmósfera circundante controlada que llena el interior de dicho reactor.
2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el gas constitutivo de dicha atmósfera circundante está seleccionado entre gases inertes, gases neutros, gases oxidantes o una mezcla de los mismos.
3. Método según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho gas es un gas noble.
4. Método según la reivindicación 3, caracterizado porque dicho gas es helio.
5. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho gas plasmógeno está seleccionado entre argón, helio y aire, o sus mezclas.
6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos VOCs están constituidos por compuestos gaseosos los cuales se inyectan directamente junto con el gas plasmógeno en la corriente axial.
7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichos VOCs están constituidos por compuestos líquidos los cuales se inyectan en la corriente axial junto con el gas plasmógeno en forma de vapor tras haberse borboteado a su través dicho gas plasmógeno.
8. Instalación para llevar a cabo el método de las precedentes reivindicaciones caracterizada porque está constituida por los siguientes elementos: un sistema de introducción de dichos compuestos orgánicos volátiles (líquidos o gaseosos en el plasma); un dispositivo generador de plasma tipo antorcha a presión atmosférica, excitado por energía de microondas y en el que la introducción de gas se produzca de forma axial; un reactor acoplable a dicho dispositivo generador de plasma; una bomba extractora de gases del reactor, a cuya salida pueden acoplarse opcionalmente uno o varios de entre los siguientes elementos: un sistema de filtros, un sistema de plasma de menor consumo que la antorcha, un sistema de monitorización para el análisis de las diferentes fracciones gaseosas.
9. Instalación según la reivindicación 8, caracterizada porque dicho dispositivo de antorcha generador del plasma está diseñado de tal modo que permite el intercambio de las puntas de salida del plasma.
10. Instalación según la reivindicación 9, caracterizada porque los diámetros internos de dichas puntas están comprendidos entre 0,6 y 3,2 mm.
11. Instalación según la reivindicación 10, caracterizada porque dichos diámetros internos de dichas puntas se corresponden a velocidades de salida de gas plasmógeno comprendidas entre 40 y 50 m/s.
12. Instalación según la reivindicación 8, caracterizada porque a la salida de dicha bomba extractora lleva instalado un sistema de plasma adicional de más baja energía que el gas plasmógeno.
13. Instalación según la reivindicación 12, caracterizada porque dicho sistema de gas plasmógeno es un surfatrón.
14. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13 caracterizada porque incluye sistemas de toma de muestras en diversos puntos de la misma y sistemas de monitorización y análisis de dichas muestras.
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