ES2244265A1 - Sistema combinado de eliminacion de contaminantes de efluentes gaseosos. - Google Patents

Sistema combinado de eliminacion de contaminantes de efluentes gaseosos.

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Abstract

Se describe un sistema combinado de eliminación de contaminantes de fluentes gaseosos del tipo que comprende medios para llevar a cabo al menos una operación de bombardeo electrónico, y medios para llevar a cabo al menos una operación de interacción electrostática, en el que se realiza una operación de difusión de calor y desentabilización molecular como tratamiento previo para restringir el flujo de gases de tal manera que produzca que las moléculas de gas y las partículas suspendidas tiendan a separarse y desestabilizarse electrónicamente al mismo tiempo que se reduce la temperatura de los gases mismos; y/o se lleva a cabo una operación de transposición molecular magnética antes de cada operación de interacción electrostática, constituida por someter a los gases a un campo magnético con una fuerza tal que consiga una transposición de las subpartículas y moléculas más pesadas, consiguiéndose así una separación selectiva que parepara la corriente gaseosa para la operación de interacción electrostática. Se describe también un aparato con el sistema incorporado a éste.

Description

Sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a las técnicas para la eliminación de contaminantes, y más particularmente, a un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos.
Antecedentes de la invención
La contaminación ha existido desde que el hombre empezó a modificar su entorno utilizando herramientas, controlando el fuego y practicando la agricultura, diferenciándose así de los demás predadores. Por ejemplo, la llegada de la agricultura dio lugar a alteraciones en los ecosistemas existentes. Sin embargo, fue de una manera muy similar a lo que sucedía en los fenómenos naturales.
Aunque dichos cambios en el entorno que rodea al hombre son muy antiguos, no fue hasta la revolución industrial cuando el hombre obtuvo suficiente control sobre el entorno como para dañarlo. Aunque dicho daño es relativamente reciente con respecto a la historia humana, han tenido que pasar casi doscientos años antes de que empezaran a buscarse soluciones. A la vista de esto, el nuevo reto al que tiene que enfrentarse la civilización hoy en día consiste en conocer cómo maximizar la disponibilidad de los bienes necesarios, minimizando el coste en términos de contaminación, de uso de recursos naturales y otros temas relacionados.
Otro de los recursos más afectados, principalmente en la grandes ciudades, es el aire, que está contaminado con todo tipo de gases y partículas en suspensión. En contra de lo que puede pensarse, las moléculas de naturaleza inorgánica son los contaminantes más habituales en la atmósfera, excepto por los hidrocarburos parcialmente quemados y otras sustancias que provienen regularmente de los procesos de combustión. Por ejemplo, en el tratamiento de minerales de azufre metálicos, los procesos de tostado pueden ser una importante fuente de contaminación si no se hace ningún esfuerzo por atrapar el dióxido de azufre que se emite como subproducto.
Un ejemplo clásico de este problema se describe en el artículo de C.R. Hursh de 1935 en el folleto "Local Climate of Cooper Basin of Tenessee as Modified by Removal of Vegetation", USDA, número 774. En éste, se describe lo que sucedió en Copperhill, Tenessee, cuando los productos del tostado de minerales de azufre metálicos alteraron los bosques en un área de casi 220 km^{2}. Los bosques han desaparecido casi completamente, aunque existen todavía algunas zonas con hierba en una franja que cubre aproximadamente 7.000 hectáreas, dejando así un área restante de 28.000 hectáreas completamente sin vegetación.
Es menos conocido el daño causado por la fundición de zinc en Leigh gap, Pennsylvania. Se presenta en el artículo de M.J. Jordan de 1975, en la revista "Ecology", número 56, volumen 78. El daño estuvo causado por las emisiones de dióxido de azufre, zinc, cadmio, cobre y plomo. Las muestras de tierra, tomadas aproximadamente a dos kilómetros de la fundición, contenían más de un 8% de zinc.
Como puede observarse de lo anterior, los contaminantes del aire pueden producir también la contaminación del suelo y de los ecosistemas debido al hecho de que viajan fácil y rápidamente. Los contaminantes del aire pueden clasificarse de diferentes maneras, considerando tanto la fuente emisora como las características físicas y químicas de las emisiones.
Resulta bastante difícil caracterizar las fuentes de producción de contaminantes. Se ha estimado que en los Estados Unidos el 60% de la contaminación proviene de los vehículos de motor, el 14% proviene de las plantas generadoras de electricidad, la industria produce aproximadamente el 17%, y el 9% restante proviene de los acondicionadores del aire. La emisión anual de contaminantes en los Estados Unidos es muy significativa, puesto que, como se indicó, los vehículos a motor contribuyen con aproximadamente el 60% de la contaminación total, de la cual casi todo el monóxido de carbono, dos tercios de los hidrocarburos, la mitad del óxido de nitrógeno y pequeñas fracciones de otros compuestos.
La contaminación debida a la combustión de vehículos a motor es un problema mucho mayor en las grandes ciudades, y aún más en las mayores, tales como Ciudad de México. En las grandes ciudades, la extensión de las áreas urbanas y la intensa vida social y económica fuerza a la gente a viajar grandes distancias para realizar sus actividades ordinarias.
Se ha estimado que en Ciudad de México las emisiones de vehículos representan aproximadamente un 76% de los contaminantes totales emitidos a la atmósfera; los vehículos privados emiten más de la mitad de los contaminantes de origen vehicular, y cuando utilizan gasolina, producen también óxidos de plomo, azufre y partículas en suspensión.
Sin embargo, es necesario considerar que los contaminantes provienen tanto de fuentes fijas como de fuentes móviles. En los países en desarrollo, se ha encontrado que la contaminación ambiental proviene principalmente de industrias que arrojan sus desechos ilegalmente durante la noche, es decir, la contaminación proviene de fuentes fijas.
Por otro lado, en su forma más sencilla, el control de la contaminación del aire necesita un conocimiento básico para el establecimiento de criterios adecuados para mantener la pureza del aire, la capacidad de relacionar la calidad del aire con los niveles de emisión; el establecimiento de límites de emisión u otros controles estándares; medios para la medición de emisiones y la calidad del aire y la disponibilidad de técnicas prácticas para reducir las emisiones que contaminan.
Con respecto a las técnicas prácticas para la reducción de las emanaciones, aunque se ha prestado atención a cambios en el proceso que reducen las emisiones contaminantes, se ha tenido también una gran confianza en procesos físicos para la eliminación de dichos contaminantes de éstas.
En las técnicas existentes, se hace distinción entre las desarrolladas para aplicación directa a fuentes móviles y aquellas desarrolladas para utilizarse en fuentes fijas. Merece la pena citar que la mayoría de ellas se han centrado en el tratamiento y el control de las emisiones que provienen de fuentes fijas. Esto es debido probablemente a la facilidad de instalación, funcionamiento y mantenimiento, y a la presión ejercida por los gobiernos sobre las industrias, forzándolas así a instalar dispositivos que las posibiliten cumplir las normas cada vez más estrictas respecto de los contaminantes emitidos a la atmósfera.
El dispositivo utilizado para limpiar el aire de partículas que provienen de fuentes fijas está basado básicamente en la captura aerodinámica, tal como impacto inercial, intercepción directa y difusión. Sin embargo, algunos dispositivos utilizan fuerzas eléctricas y térmicas, reacciones químicas y aplican principios tales como absorción, adsorción, condensación, etc.
La filtración es uno de los procedimientos más utilizados, en la que se incorporan varios tipos de filtro en procesos de intercepción directa, así como en procesos de difusión, de una manera con la que pueden conseguirse eficacias muy altas no sólo con partículas grandes, sino también con las pequeñas. El uso de estos principios ha dado como resultado el desarrollo de diversas tecnologías. Por ejemplo, la patente mexicana Nº 131020 se refiere a un dispositivo purificador del aire. Comprende al menos un módulo de filtrado de partículas en una de sus paredes, y un módulo de filtro de carbón activado, comprendiendo el módulo de filtrado de partículas un filtro para las partículas finas y otro para las partículas voluminosas.
Otro ejemplo es el purificador de aire portátil de la patente mexicana número 188350, que comprende una cámara de aire con una entrada de aire y una salida de aire, así como un medio de filtración proporcionado dentro de la cámara entre la entrada de aire y la salida de aire. Se montan de tal manera que cuando el aire cruza la cámara las partículas se retienen debido al medio de filtración.
Entre las posibles variaciones pueden encontrarse filtros de bolsa, que son capaces de tratar partículas de diámetros inferiores a 1 micrómetro. Sin embargo, muestran la desventaja de tener una temperatura operativa máxima de 260ºC y generar caídas de presión superiores a 1 kPa, aunque pueden conseguir eficacias de aproximadamente el 99%, y necesitan poco espacio para su funcionamiento. Un inconveniente adicional de estos filtros es la mayor sensibilidad de las bolsas ante la humedad, las velocidades de filtración y la temperatura.
Obviamente, pueden utilizarse diferentes tipos de filtros para obtener una separación mejor de los contaminantes, como se describe en la solicitud de patente mexicana número 9101571. El procedimiento está basado en un sistema de filtración que comprende prefiltros, filtros absolutos y filtros de carbón activado que purifican y esterilizan el aire contaminado, que se fuerza a pasar a través del mismo mediante uno o más ventiladores; consiguiéndose así una eficacia de retención de los filtros de aproximadamente el 95%.
Se han realizado ciertos esfuerzos por obtener resultados mejores en la recogida por cargado eléctrico de las partículas a eliminar. Estos filtros funcionan con una eficacia de recogida de aproximadamente el 99,9%. Esto puede observarse en el purificador de aire por filtro electrostático mostrado en la solicitud de patente mexicana Nº 9501387, que comprende un electrodo y un filtro electrostático que potencia la separación y la recogida de las emisiones contaminantes.
Otra técnica ampliamente utilizada es la de los recolectores húmedos, que separan las partículas y funcionan debido al contacto entre las partículas contenidas en una corriente gaseosa con un líquido. Los recolectores húmedos utilizan generalmente agua, en forma de gotas pequeñas, que se pone en contacto con los contaminantes de la corriente gaseosa; la separación se debe a la colisión entre las partículas en suspensión en la corriente gaseosa y las pequeñas gotas de agua. Entre los recolectores húmedos pueden encontrarse principalmente torres de pulverización, que pueden conseguir eficacias de aproximadamente el 80%. Pueden encontrarse ejemplos de uso de estas técnicas en las solicitudes de patentes mexicanas Nº 9603017, 9600105 y 9301564.
La precipitación electrostática es la técnica más importante en la separación de partículas. En términos generales, las partículas presentes en una corriente gaseosa se cargan eléctricamente mediante una descarga de alto voltaje proveniente de un electrodo, y se recogen en placas de recogida con una polaridad inversa. Los precipitadores electrostáticos pueden conseguir eficacias del 99% en condiciones óptimas, pero su funcionamiento es todavía bajo en condiciones no favorables.
Los precipitadores electrostáticos pueden retener partículas con diámetros inferiores a 1 micrómetro, funcionando en un intervalo de temperaturas entre 4,4 y 454,4ºC. Los precipitadores electrostáticos tienen generalmente caídas de presión inferiores a 0,249 kPa y funcionan con eficacias cercanas al 99%.
Pueden considerarse como los componentes principales de los precipitadores electrostáticos la placa de descarga y la superficie recogedora de partículas. El cargado de las partículas con un alto voltaje, tanto positivo como negativo, produce la separación y permite después que la partícula cargada sea atraída por la superficie recogedora, que tiene una carga opuesta a la de la partícula.
Dentro de los dispositivos de filtrado electrostático existentes, se encuentran los descritos en las patentes de EE.UU. nº 3967939, 4140498, 4194888, 4202674, 4626262, 4675029, 5039318, 5050377, 5121601, 5147423, 5248324,
5302190 y 5439508, entre otras.
Con el mismo principio, existen dispositivos conocidos que funcionan mediante cambios de la resistencia como procedimiento para la retención y separación de partículas, que se encuentran en la patente de EE.UU. nº 4779207, así como en las patentes de EE.UU. 5039313 y 5704955, que hacen uso de filtros convencionales para la retención de dichos contaminantes. Otro procedimiento similar es la separación electrodinámica como se describe en la patente de EE.UU. 3973932.
Sin embargo, merece la pena citar que los filtros se utilizan en general sólo para eliminar partículas en suspensión, y no para eliminar otros tipos de contaminantes, tales como contaminantes de tipo gaseoso, por ejemplo.
Por otro lado, los principios de condensación y precipitación son también procedimientos útiles para la separación de emisiones contaminantes. Como ejemplo de esto último, es posible citar las patentes mexicanas nº 186045 y 188200. Se refieren a procesos para la eliminación de emisiones mediante condensación y precipitación que comprenden la recogida de la corriente de aire cargada de humedad que contiene las emisiones, de aceite en este caso, a separar; el enfriamiento del aire cargado de humedad que contiene las emisiones, que se recoge a una temperatura de saturación de humedad a la que la humedad contenida en el aire se condensa formando un líquido, de tal manera que se forma una corriente líquida condensada acuosa y una corriente de salida de aire de salida que contiene aire saturado de humedad y gotitas líquidas; la eliminación de la corriente de aire de las gotitas líquidas de las emisiones para formar una segunda corriente líquida condensada que contiene una parte importante de las emisiones oleosas; y el calentamiento de la corriente de aire de salida a una temperatura por encima de su temperatura de saturación de humedad para eliminar la humedad del aire y obtener una corriente de aire de salida que pueda emitirse a la atmósfera. Sin embargo, en este procedimiento se requiere que el contaminante se condense fácilmente, de otro modo, se mantendría en forma de gas y no podría eliminarse con este procedimiento.
En términos generales, la mayoría de las técnicas actuales para el tratamiento de efluentes contaminados gaseosos de alta eficacia presentan el inconveniente de requerir un líquido para su tratamiento, que a su vez ha de tratarse posteriormente para evitar la contaminación de los efluentes y el suelo. Además, el uso de líquidos genera corrosión en el dispositivo, y puede ser muy sensible a cambios en las propiedades de las partículas, reduciendo así su eficacia; y en general, pueden utilizarse sólo para ciertos tipos de contaminantes. Por otro lado, el dispositivo que no necesita un fluido adicional presenta una baja eficacia.
Actualmente, existen algunos dispositivos capaces de tratar diversos tipos de emisiones contaminantes, provenientes tanto de fuentes fijas como de fuentes móviles. Esta capacidad está determinada por la disposición de sus componentes y por el uso de varias de las técnicas descritas anteriormente. Por ejemplo, la patente mexicana nº 180969 se refiere a un dispositivo para la separación de medios contaminantes del entorno. Se caracteriza por comprender una serie de cámaras consecutivas que separan y retienen las partículas contaminantes; una primera cámara para la recepción de aire, que se proporciona con rejillas horizontales con sus aberturas cubiertas con prefiltros que se mantienen húmedos mediante un sistema de tubos pulverizadores de agua; una segunda cámara que dirige el aire y evita la generación de turbulencias; una tercera cámara que comprende una pluralidad de cubetas de depósito bañadas previamente con una solución que posibilita la retención de dichas las partículas sólidas, así como una malla de acero cubierta con medios de filtrado para atrapar las partículas sólidas que no se retuvieron por las citadas bandejas; y una cuarta cámara que recibe el aire limpio proveniente de la tercera cámara para emitirlo al exterior por un
sifón.
De lo anterior, puede observarse que es posible utilizar algunos dispositivos de forma combinada, y cuya combinación da como resultado una reducción de diversos tipos de contaminantes presentes en una corriente gaseosa. Por lo tanto, es posible utilizar en el mismo procedimiento filtros, prefiltros, técnicas de lavado, precipitación, reacción,
etc.
En la solicitud de patente mexicana Nº 9603012, se refieren mejoras realizadas sobre el último dispositivo descrito, que consisten en incluir una pluralidad de electrodos que permiten la ruptura molecular de los contaminantes, que conduce a un funcionamiento más eficaz del dispositivo. Dichos electrodos realizan un bombardeo electrónico sobre el efluente; generando así ionización debido al citado bombardeo electrónico. Debido a esta razón, esta técnica es conocida también como ionización. Realmente la ionización misma se utiliza en dispositivos de purificación de aire. Sin embargo, la eficacia de estos dispositivos es bastante baja y se utilizan poco para el tratamiento de efluentes gaseosos industriales.
Actualmente entonces, respecto de las fuentes móviles tales como los gases de combustión de automóviles, los dispositivos más utilizados son aquellos de tipo catalítico, que además de ser caros debido al contenido en metal noble, tienden a empobrecerse fácilmente, reduciendo así en gran medida su eficacia.
En el caso específico de los gases de combustión de motores, aunque se ha obtenido una reducción de la cantidad de óxidos de nitrógeno, hidrocarburos, compuestos de azufre y otros gases contaminantes, el pH ácido del agua expulsada de los gases de escape del vehículo no se ha reducido. Se sabe que dicha agua tiene valores de pH de aproximadamente 4, siendo este valor muy ácido para el agua. Como es fácil de suponer, este fenómeno no favorece la eliminación de la lluvia ácida ni sus efectos dañinos sobre la salud.
Consiguientemente, se ha buscado durante mucho tiempo superar los inconvenientes de las técnicas anteriores para la eliminación de contaminantes de corrientes gaseosas mediante un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que permita eliminar las partículas en suspensión, principalmente provenientes de la combustión, sin necesitar fluidos adicionales para el tratamiento, que tenga adicionalmente una alta eficacia de eliminación de contaminantes.
Objetivos de la invención
Teniendo en cuenta las desventajas de la técnica anterior, es un objeto de la presente invención proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos de construcción sencilla y económica, pero con una alta eficacia y fiabilidad, para la retención en gran medida de partículas contaminantes sólidas diversas suspendidas en el aire.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos capaz de funcionar satisfactoriamente en condiciones ambientales extremas, sin presentar ningún cambio o variaciones considerables respecto de su eficacia.
Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que, mediante un funcionamiento rápido y sencillo, permita el mantenimiento y/o intercambio de sus partes internas.
Es también otro objeto de la presente invención proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que resulte ser muy flexible en su fabricación a partir de una muy amplia variedad de materiales y formas según requerimientos específicos.
Igualmente, es otro objeto de la presente invención proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que permita reducir los compuestos orgánicos expulsados a la atmósfera, especialmente las cadenas hidrocarbonadas inferiores.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que haga desaparecer las partículas contaminantes visibles que pueden encontrarse suspendidas en la atmósfera.
Adicionalmente, es un objeto de la presente invención proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que permita reducir la temperatura de los gases expulsados a la atmósfera.
Es también un objeto de la presente invención proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que permita una reducción de la acidez en el agua de lluvia, así como en el agua condensada de las salidas de gases de los motores de combustión.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que permita una reducción de las molestias físicas de la gente generadas por una exposición a atmósferas con una alta concentración contaminante.
Además, otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que pueda utilizarse tanto en fuentes móviles como en fuentes fijas.
Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que pueda utilizarse en forma modular.
Es también otro objeto de la presente invención proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos con un alto nivel de retención de partículas, especialmente para aquellas partículas tóxicas suspendidas en el entorno.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que permita una reducción de la cantidad de precursores de contaminante expulsados a la atmósfera.
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Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que requiera un consumo de energía muy bajo para su funcionamiento.
Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que no requiera fluidos adicionales para el tratamiento, pero que siga teniendo una alta eficacia en la eliminación de contaminantes.
Un objeto más de la presente invención es proporcionar un dispositivo que incorpore el sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos citado anteriormente.
Breve descripción de las figuras
Los nuevos rasgos que se consideran característicos de la presente invención se indican particularmente en las reivindicaciones adjuntas. Sin embargo, la invención, así como los demás objetos y ventajas de ésta, se comprenderán mejor en la siguiente descripción detallada de una realización específica, cuando se lea en relación con las figuras adjuntas, en las que:
La figura 1 es un diagrama de bloques del sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos construido según los principios de la presente invención.
La figura 2 es una vista superior de una realización preferida de un dispositivo para la eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que funciona según el sistema de la figura 1.
La figura 3A es una vista lateral izquierda del módulo de suministro de gases del dispositivo de la figura 2.
La figura 3B es una vista frontal del módulo de suministro de gases de la figura 3A.
La figura 4A es una vista lateral del módulo de difusión de calor y desestabilización molecular del dispositivo de la figura 2.
La figura 4B es una vista en sección transversal del módulo de difusión de calor y desestabilización molecular de la figura 4A.
La figura 5A es una vista lateral del módulo de bombardeo electrónico del dispositivo de la figura 2.
La figura 5B es una vista de plano superior del módulo de bombardeo electrónico de la figura 5A.
La figura 5C es una vista frontal del módulo de bombardeo electrónico de la figura 5A.
La figura 5D es una vista posterior del módulo de bombardeo electrónico de la figura 5A.
La figura 5E es un diagrama esquemático del principio de Venturi utilizado en el módulo de bombardeo electrónico de la figura 5A para generar turbulencias.
La figura 6 es una vista lateral del módulo de transposición molecular magnética del dispositivo de la figura 2.
La figura 7A es una vista lateral del módulo de interacción electrostática del dispositivo de la figura 2.
La figura 7B es una vista frontal del módulo de interacción electrostática de la figura 7A.
La figura 8A es una vista lateral izquierda del módulo de expulsión de gases del dispositivo de la figura 2.
La figura 8B es una vista frontal del módulo de expulsión de gases de la figura 8A.
Descripción detallada de la invención
Se ha encontrado sorprendentemente que al incorporar dos principios físicos a las técnicas de purificación de bombardeo electrónico e interacción electrostática, dirigidos a producir cambios en las moléculas que comprenden una corriente gaseosa, puede conseguirse una retención y descomposición de las partículas contaminantes y moléculas en suspensión en dicha corriente gaseosa mucho mayores que las obtenidas mediante las técnicas conocidas de bombardeo electrónico y precipitación electrostática.
El sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos de la presente invención tiene la función principal de cambiar la composición primaria de una corriente gaseosa, proporcionando a sus moléculas rasgos físicos que permitan su retención y/o transformación en un alto grado, consiguiendo así una considerable reducción de los contaminantes.
Con referencia ahora más particularmente a las figuras adjuntas, y más específicamente a la figura 1, se muestra un diagrama de bloques del sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos de la presente invención. Comprende, en general, medios para realizar las siguientes operaciones: difusión de calor y desestabilización molecular 100; bombardeo electrónico 200; transposición molecular magnética 300 e interacción electrostática
400.
El sistema funciona sometiendo una corriente gaseosa contaminada 1 a desestabilización molecular 100, en la que el flujo gaseoso se restringe de tal modo que las moléculas de gas y las partículas suspendidas en éste tienden a separarse y desestabilizarse electrónicamente, a la vez que se reduce la temperatura del gas. Esta operación 100 permite que la operación de bombardeo electrónico 200 aumente su eficacia en gran medida, debido al hecho de que los electrones bombardeados pueden afectar a las moléculas más fácilmente. Adicionalmente, se realiza el bombardeo electrónico 200 a voltajes e intensidades de corriente tales que se proporciona suficiente energía para formar enlaces químicos, incluso iónicos, entre las moléculas gaseosas, formando así compuestos que, por el efecto combinado de la reducción de la temperatura debido a la operación 100, y al aumento del peso molecular, pueden condensarse o precipitar. Ocurre esto último, además de la ionización generada inherentemente por el bombardeo electrónico, en moléculas tales que no consiguen la condensación.
Después de realizar el bombardeo electrónico 200, se realiza una transposición molecular magnética 300. Consiste en someter los gases a un campo magnético con una fuerza tal que permita una transposición de las subpartículas y moléculas de mayor peso, y por tanto, que permita una separación selectiva que prepare la corriente gaseosa por la operación de interacción electrostática 400. La interacción electrostática 400 mejora debido a la separación selectiva realizada por la transposición molecular magnética 300. Después de realizar la filtración electrostática, se obtiene una corriente gaseosa 2 tratada con bajos niveles de contaminantes.
Como pueden observarse en la figura 1, los gases tratados 2 pueden someterse de nuevo a bombardeo electrónico 200, a operaciones de transposición molecular magnética 300 y a filtración electrostática 400 tantas veces como se desee, obteniéndose en cada repetición una reducción mayor de la concentración de contaminantes, siendo la única limitación la conveniencia económica.
En una realización preferida del sistema de la presente invención, la operación de difusión de calor y de desestabilización molecular está diseñada para reducir la temperatura de la corriente gaseosa 1 a un intervalo de aproximadamente 30 a 50ºC, y para generar un flujo turbulento con un número de Reynolds de aproximadamente 10^{-12} a 1; el bombardeo electrónico 200 está diseñado para utilizar corriente continua con un voltaje en el intervalo de 500 a 80.000 voltios, aproximadamente, y una intensidad de corriente aproximada de 2 \muA a 2 A; y la transposición molecular magnética 300 está diseñada para generar un campo magnético de 0,5 a 3 militeslas. Merece la pena citar que se ha encontrado sorprendentemente que, mediante el uso de las citadas intensidades y voltajes de corriente, los resultados obtenidos son mejores que los obtenidos hasta ahora mediante los sistemas de bombardeo electrónico de la técnica
anterior.
Mediante el uso del sistema de la presente invención en corrientes gaseosas provenientes de la combustión directa de diversos materiales, se alcanza una eliminación del 60% al 96%, aproximadamente, de los compuestos hidrocarburos y compuestos no aromáticos presentes, y se alcanza inclusive una reducción en el contenido de dióxido de carbono del 25%. El sistema de la presente invención no produce ozono con la condición de que no exista una cantidad importante de oxígeno molecular presente, es decir, cuando los gases entran en el sistema contienen menos del 15% de oxígeno.
Igualmente, el sistema de la presente invención permite la eliminación de aquellos hidrocarburos que participan en las reacciones de formación de ozono en la atmósfera para evitar la contaminación por ozono atmosférico.
El sistema de la presente invención puede utilizarse para fabricar un dispositivo 1000 para la eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos que puede observarse en la figura 2. La figura 2 muestra una vista en plano superior del dispositivo 1000 en la que pueden observarse los siguientes módulos: módulo de suministro de gases 1100; módulo de difusión de calor y desestabilización molecular 1200; módulo de bombardeo electrónico 1300; módulo de transposición molecular magnética 1400; módulo de interacción electrostática 1500; y módulo de expulsión de gases 1600.
El módulo de suministro de gases 1100 tiene la función de generar una presión positiva para hacer que los gases que serán tratados fluyan a su través. Como puede observarse en las figuras 3A y 3B, en la realización descrita, el módulo de suministro de gases 1100 es preferiblemente un soplante que incluye una hélice con una pluralidad de paletas 1111, que se acopla con un medio motor 1120, preferiblemente un motor eléctrico, que tiene la capacidad de introducir los gases en el dispositivo 1000, estando preferiblemente contenido el citado soplante dentro de una cámara rectangular 1130.
En una realización adicional, el módulo de suministro de gases incluye un medio de control para ajustar el flujo volumétrico de gases a un valor adecuado para el tratamiento de estos.
Con respecto al módulo de difusión de calor y desestabilización molecular 1200, tiene la función de reducir la temperatura del gas y de aumentar su turbulencia de flujo para generar una desestabilización molecular. Esto se consigue, como puede observarse en las figuras 4A y 5B, haciendo pasar los gases a través de una pluralidad de microtubos 1210 localizados dentro de un conducto 1220. En la realización mostrada en las figuras 4A y 4B, el conducto 1220 incluye 3 secciones de microtubos, teniendo preferiblemente dichos microtubos un diámetro interno de 0,5 a 5 mm, aproximadamente. Sin embargo, las dimensiones del conducto 1220 y de los microtubos 1210 son función del flujo volumétrico de los gases que se someten a tratamiento, aunque se prefiere cambiar sólo las dimensiones del conducto 1220. En la realización descrita, el conducto 1220 tiene una sección transversal circular, como se observa en la figura 4B, e incluye también una disposición de 3 pasos de los microtubos. Además, el módulo de difusión de calor y desestabilización molecular 1200 incluye un primer medio de acoplamiento 1230, y un segundo medio de acoplamiento 1240, para permitir la unión del módulo 1200 con el módulo 1100 y con el módulo 1300.
Por otro lado, como puede observarse en las figuras 5A y 5E, el módulo de bombardeo electrónico 1300, según la realización descrita, está formado por una pluralidad de cámaras herméticas contiguas 1310 conectadas en serie por una pluralidad de medios de restricción del flujo 1320. Los citados medios de restricción, además, generan una mejor distribución de los gases en cada cámara, dirigen el flujo de gases de modo que requiera el menor espacio para el paso de los gases a través de cuantas más cámaras 1310 sea posible. Dichas cámaras tienen una dimensión que depende del flujo volumétrico de la corriente gaseosa, e incluyen un par de elementos para bombardeo electrónico 1330. Las dimensiones de las cámaras son preferiblemente tales que proporcionen un tiempo de residencia de los gases en cada cámara en el intervalo de 0,3 a 10 segundos, aproximadamente.
Los elementos de bombardeo electrónico 1330 están conectados eléctricamente con una fuente de corriente continua 1360 (mostrada en la figura 2) que proporciona un voltaje en el intervalo de 500 a 80.000 voltios, aproximadamente, y una intensidad de corriente aproximada de 2 \muA a 2 A. Preferiblemente, se utiliza un transformador de corriente alterna a corriente continua para proporcionar la energía eléctrica necesaria para la actividad del módulo
1300.
En una realización preferida de la presente invención, los elementos de bombardeo electrónico 1330 se producen utilizando materiales seleccionados preferiblemente de cobre, oro, níquel, tungsteno, plata, wolframio, platino, paladio, acero inoxidable y combinaciones y/o aleaciones de éstos.
La cámara 1311, que recibe los gases provenientes del módulo 1200, incluye un orificio de entrada de gases 1312 al módulo de bombardeo electrónico 1300, mientras que la cámara 1313 incluye un orificio de salida de gases 1314. Los orificios 1312 y 1314 están acoplados respectivamente a los medios de montaje 1340 y 1350 para permitir la interconexión del módulo 1300 con los módulos 1200 y 1400.
Es importante citar que los medios de restricción de flujo 1320 permiten la formación de un patrón de flujo como se muestra en la figura 5E, es decir, una turbulencia de tipo Venturi. En una realización preferida de la presente invención, los medios de restricción de flujo se seleccionan entre orificios y válvulas, preferiblemente válvulas de retención conocidas como tipo "check".
Igualmente, la colocación de las cámaras 1310, así como de los elementos de bombardeo electrónico 1330, está definida de tal manera que se evita la formación de arcos voltaicos o cortocircuitos, manteniendo una geometría que permite la generación de una atmósfera de bombardeo electrónico adecuada.
En una realización adicional, las cámaras 1310 incluyen medios de drenaje líquido mediante los cuales se eliminan los líquidos que se condensaron debido al bombardeo electrónico.
Refiriéndose ahora a la figura 6, se muestra la configuración del módulo de transposición molecular magnética 1400, que comprende un conducto 1410 y un medio electromagnético generador de campo magnético. En la realización bajo descripción, el conducto 1410 con sección transversal circular incluye una pluralidad de arrollamientos 1420 de modo que forman una pluralidad de disposiciones electromagnéticas de tipo solenoide mediante la unidad conducto-arrollamientos. Los arrollamientos tienen una distancia entre ellos equivalente al diámetro interno del conducto 1410. Se suministra energía eléctrica a la disposición descrita de tal manera que se forma un polo magnético positivo (sur) 1430 en el lado del módulo 1400, que se conecta con el módulo 1300, mientras que el lado conectado con el módulo 1500, se forma un polo magnético negativo (norte) 1440 (véase también la figura
2).
El módulo de transposición magnética 1400 incluye también una fuente de corriente eléctrica (no mostrada en las figuras) que proporciona la corriente eléctrica necesaria para generar un campo magnético de 0,05 a 3 militeslas, consiguiéndose así una transposición de las subpartículas y moléculas más pesadas, y por tanto, una separación selectiva que prepara la corriente gaseosa para su entrada al módulo 1500.
Por otro lado, el módulo de interacción electrostática 1500, mostrado en las figuras 7A y 7B, comprende, en general, un filtro electrostático 1510; un primer medio de acoplamiento 1520 y un segundo medio de acoplamiento 1530. En la realización descrita, el filtro electrostático comprende un par de filtros 1511 y 1512 cargados eléctricamente con cargas opuestas, respectivamente. Los filtros tienen preferiblemente una malla de 5 a 50 micrómetros, aproximadamente, preferiblemente 10, en mitad de la cual se encuentra un filtro mecánico 1513, preferiblemente con una malla del 95% a 98,5% inferior a la malla utilizada en el par de filtros 1511 y 1512. El material utilizado para producir los filtros es cualquiera adecuado que esté cargado eléctricamente, preferiblemente acero.
En la realización descrita, el primer medio de acoplamiento 1520 permite la conexión del módulo 1500 con el módulo 1400, aislando ambos módulos para evitar cualquier interferencia eléctrica, mientras que el segundo medio de acoplamiento 1530 permite la unión del módulo 1500 con el módulo 1600. En una realización adicional de la presente invención, los primero y segundo medios de acoplamiento 1520 y 1530 tienen un diseño que permite la fácil liberación del filtro electrostático. Esto es debido al hecho de que la atracción electrostática generada por las cargas positiva y negativa causa que los filtros 1511 y 1512 se saturen por la asociación de las partículas cargadas opuestas con el material de éstos, haciendo necesaria así su sustitución.
El módulo de interacción electrostática 1500 incluye también una fuente de corriente (no mostrada en las figuras) que proporciona la corriente eléctrica necesaria para generar una carga positiva de +5 a +50 kV, aproximadamente, así como una carga negativa de entre -5 y -50 kV, aproximadamente. Preferiblemente, se genera una carga positiva de aproximadamente +25 kV y una carga negativa de aproximadamente -15 kV.
Finalmente, las figuras 8A y 8B muestran el módulo de expulsión de gases 1600, que tiene la función de generar una presión negativa para inducir la salida de los gases tratados hacia el exterior del dispositivo. En la realización descrita, el módulo de expulsión de gases 1600 es preferiblemente un soplante que incluye un ventilador 1610 con una pluralidad de paletas 1611, que está acoplado con un medio motor 1620, preferiblemente un motor eléctrico, con la capacidad de inducir la salida de los gases del dispositivo 1000. El soplante está preferiblemente dentro de una cámara rectangular 1140.
En una realización adicional, el módulo de suministro de gases incluye un medio de control para ajustar el flujo volumétrico de gases a un valor adecuado para el tratamiento de éstos.
En otra realización adicional, los gases tratados que salen del módulo de expulsión de gases 1600 se introducen de nuevo en un dispositivo que no incluye un módulo de dispersión de calor y desestabilización molecular 1200, y por tanto, el módulo 1600 incluye el medio de acoplamiento 1630.
Los medios de acoplamiento de los diferentes módulos se seleccionan preferiblemente de medios de fijación y/o unión. Los medios preferidos son bridas, soportes, ensambles, tornillos, soldaduras, filetes, chaflanes, remaches y/o combinaciones de éstos.
Igualmente, en una realización preferida de la presente invención, cada una de las fuentes de corriente eléctrica de los módulos del dispositivo incluye un control por ordenador y diversos circuitos eléctricos y electrónicos y de protección electrónica para conseguir una actividad del tipo considerada como intrínsecamente segura. Igualmente, en una realización adicional, se comparte la misma fuente de energía para suministrar a todos los módulos del dispositivo que requieran la misma.
Aunque sean una realización específica de la presente invención, las ventajas y aplicaciones de la misma se ilustrarán más claramente mediante los siguientes ejemplos, que se presentan con propósitos ilustrativos pero no limitativos.
Ejemplos
Para la ejecución de los ejemplos, se trataron gases provenientes de diversas fuentes para observar el efecto que tenía el sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos sobre los gases generados, así como las desventajas de un sistema combinado que no incorpora las operaciones de difusión de calor y desestabilización molecular y transposición molecular magnética.
A continuación se presenta la tabla 1, en la que se muestra el tamaño de los picos obtenidos según los resultados de una espectrofotometría de gases utilizando una columna cromatográfica del tipo PORAPAK-N a 200ºC en el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ). Se obtuvieron cromatogramas que mostraban la presencia de los diversos compuestos antes y después de tratarse con los diversos procedimientos. Igualmente, se determinaron las cantidades totales mediante una columna de tipo AT-1000.
1
Como puede observarse de la tabla 1, al utilizar el sistema combinado de la presente invención, es posible obtener la eliminación de los hidrocarburos ligeros, así como la reducción de los contaminantes, en algunos casos hasta un 91,50%.
Es importante destacar el efecto del módulo de difusión del calor y desestabilización molecular, así como del módulo de redistribución molecular magnética, que aumentan la eliminación de contaminantes como muestran los resultados de los ejemplos 4 y 5. Sin embargo, la realización preferida del bombardeo electrónico consigue apenas una reducción del 66,50% de los contaminantes. Sin embargo, resulta evidente para los expertos en la técnica que estos resultados son mejores que los obtenidos hasta la fecha mediante los dispositivos de la técnica anterior que comprenden bombardeo electrónico y precipitación electrostática, debido a los voltajes e intensidades de corriente preferidos utilizados en el ejemplo 5.
Según la descripción anterior, puede observarse que tanto el sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos como el dispositivo para la eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos, se han diseñado para aumentar en gran medida la eficacia de la eliminación de contaminantes de los efluentes gaseosos cuando se utilizan las técnicas de bombardeo electrónico y filtración electrostática. Resultará evidente para los expertos en la técnica que las realizaciones descritas anteriormente en la presente descripción e ilustradas con las figuras adjuntas son sólo ilustrativas, pero no restrictivas de la presente invención, puesto que existen muchos posibles cambios en sus detalles sin ir más allá del alcance de la invención.
Igualmente, ha de destacarse que existen muchas modificaciones posibles de la invención según se describe e ilustra, tales como diferentes voltajes, intensidades de corriente o turbulencias en el sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos, así como de diferentes materiales de construcción, formas geométricas, fuentes de energía y realizaciones de montaje para cada uno de los módulos que comprende el dispositivo para la eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos. Por lo tanto, la presente invención no está restringida, excepto en aquello necesario por la técnica anterior y por el espíritu de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (53)

1. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos del tipo que comprende medios para llevar a cabo al menos una operación de bombardeo electrónico, y medios para llevar a cabo al menos una operación de interacción electrostática, caracterizado porque incluye medios para llevar a cabo una operación de difusión de calor y desestabilización molecular anterior a realizar la operación de bombardeo electrónico, estando constituida la citada operación de difusión de calor y desestabilización molecular por la restricción del flujo de gases de tal manera que produzca que las moléculas gaseosas y las partículas en suspensión en éste tiendan a separarse y desestabilizarse electrónicamente en el momento en que la temperatura de los gases mismos se reduzca; e incluye medios para llevar a cabo una transposición molecular magnética ante de la operación de interacción electrostática, estando constituida la citada operación de transposición molecular magnética por someter los gases a un campo magnético con una fuerza tal que consiga una transposición de las subpartículas y moléculas más pesadas, y por lo tanto, una separación selectiva que prepare la corriente gaseosa para la operación de interacción electrostática.
2. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 1, caracterizado además porque los medios para llevar a cabo la operación de bombardeo electrónico utilizan intensidades de corriente y voltajes tales que proporcionan suficiente energía para la formación de enlaces químicos, incluidos iónicos, entre las moléculas gaseosas, permitiendo así la condensación o precipitación de los compuestos que se separan de la corriente gaseosa.
3. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 1, caracterizado además porque los medios para llevar a cabo la operación de difusión de calor y desestabilización molecular producen una reducción de la temperatura del efluente gaseoso al intervalo aproximado de 30 a 50ºC, y generan un flujo turbulento con un número de Reynolds de aproximadamente 10^{-12} a 1.
4. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 2, caracterizado además porque los medios para llevar a cabo la operación de bombardeo electrónico utilizan una corriente continua con un voltaje en el intervalo de 500 a 80.000 voltios, aproximadamente, y una intensidad de corriente aproximada de 2 \muA a 2 A.
5. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 1, caracterizado además porque los medios para llevar a cabo la operación de transposición molecular magnética generan un campo magnético de 0,5 a 3 militeslas.
6. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 1, caracterizado además porque el sistema elimina aproximadamente entre el 60% y el 96% de los compuestos hidrocarburos y compuestos no aromáticos presentes.
7. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos del tipo que comprende medios para llevar a cabo al menos una operación de bombardeo electrónico, y medios para llevar a cabo al menos una operación de interacción electrostática, caracterizado porque incluye medios para llevar a cabo una operación de difusión de calor y desestabilización molecular anterior a realizar la operación de bombardeo electrónico, estando constituida la citada operación de desestabilización molecular por la restricción del flujo de los gases de tal manera que produzca que las moléculas de gas y las partículas en suspensión en éste tiendan a separarse y desestabilizarse electrónicamente en el momento en que la temperatura de los gases mismos se reduzca.
8. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 7, caracterizado además porque los medios para llevar a cabo la operación de bombardeo electrónico utilizan intensidades de corriente y voltajes tales que proporcionan suficiente energía para la formación de enlaces químicos, incluidos fónicos, entre las moléculas gaseosas, permitiendo así la condensación o precipitación de los compuestos que se separan de la corriente gaseosa.
9. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 7, caracterizado además porque los medios para llevar a cabo la operación de difusión de calor y desestabilización molecular producen una reducción de la temperatura del efluente gaseoso al intervalo aproximado de 30 a 50ºC, y generan un flujo turbulento con un número de Reynolds de aproximadamente 10^{-12} a 1.
10. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 8, caracterizado además porque los medios para llevar a cabo la operación de bombardeo electrónico utilizan una corriente continua con un voltaje en el intervalo de 500 a 80.000 voltios, aproximadamente, y una intensidad de corriente aproximada de 2 \muA a 2 A.
11. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos del tipo que comprende medios para llevar a cabo al menos una operación de bombardeo electrónico, y medios para llevar a cabo al menos una operación de interacción electrostática, caracterizado porque incluye medios para llevar a cabo una operación de transposición molecular magnética anterior al medio para llevar a cabo la operación de interacción electrostática, estando constituida la citada operación de transposición molecular magnética por someter a los gases a un campo magnético con una fuerza tal que se consiga una transposición de las subpartículas y moléculas más pesadas, consiguiéndose así una separación selectiva que prepara la corriente gaseosa para la operación de interacción electrostática.
12. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 11, caracterizado además porque los medios para llevar a cabo la operación de bombardeo electrónico utilizan intensidades de corriente y voltajes tales que proporcionan suficiente energía para la formación de enlaces químicos, incluidos iónicos, entre las moléculas gaseosas, permitiendo así la condensación o precipitación de los compuestos que se separan de la corriente gaseosa.
13. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 12, caracterizado además porque los medios para llevar a cabo la operación de bombardeo electrónico utilizan una corriente continua con un voltaje en el intervalo de 500 a 80.000 voltios, aproximadamente, y una intensidad de corriente aproximada de 2 \muA a 2 A.
14. Un sistema combinado de eliminación de contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 11, caracterizado además porque los medios para llevar a cabo la operación de transposición molecular magnética generan un campo magnético de 0,5 a 3 militeslas.
15. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos del tipo que comprende al menos un módulo de bombardeo electrónico y al menos un módulo de interacción electrostática, caracterizado por incluir adicionalmente un módulo de difusión de calor y desestabilización molecular a través del cual se pasa el efluente gaseoso en un primer término; y un módulo de transposición molecular magnética acoplado con al menos un módulo de interacción electrostática.
16. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 15, caracterizado además porque incluye un módulo de suministro de gases para generar una presión positiva.
17. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 16, caracterizado además porque el módulo de suministro de gases es un soplante, que incluye una hélice con una pluralidad de paletas, que se acopla con un medio motor.
18. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 17, caracterizado además porque el medio motor es un motor eléctrico.
19. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 16, caracterizado además porque el módulo de suministro de gases incluye un medio de control para ajustar el flujo volumétrico de los gases a un valor adecuado para el tratamiento de los mismos.
20. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 15, caracterizado además porque el módulo de difusión de calor y desestabilización molecular comprende una pluralidad de microtubos que están dentro de un conducto.
21. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 20, caracterizado además porque el conducto incluye 3 secciones de microtubos.
22. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 20, caracterizado además porque los microtubos tienen un diámetro interno de 0,5 a 5 mm, aproximadamente.
23. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 20, caracterizado además porque el conducto tiene una sección transversal circular.
24. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 20, caracterizado además porque el módulo de difusión de calor y desestabilización molecular incluye un primer medio de acoplamiento y un segundo medio de acoplamiento para permitir la unión del citado módulo con el módulo de suministro de gases y con el módulo de bombardeo electrónico.
25. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 15, caracterizado además porque el módulo de bombardeo electrónico está formado por una pluralidad de cámaras adjuntas herméticas interconectadas en serie mediante una pluralidad de medios de restricción del flujo, que además de generar una mejor distribución de los gases en cada cámara, dirigen el flujo de gas de manera que se requiera el menor espacio para el paso de los gases a través de cuantas más cámaras sea posible, teniendo tales cámaras dimensiones que dependen del flujo volumétrico de la corriente gaseosa, e incluyendo al menos un par de elementos de bombardeo electrónico.
26. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 25, caracterizado además porque las dimensiones de la cámara son tales que permiten un tiempo de residencia de los gases en cada cámara en el intervalo de 0,3 a 10 segundos, aproximadamente.
27. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 25, caracterizado además porque los elementos de bombardeo electrónico se encuentran conectados eléctricamente a una fuente de corriente continua que proporciona un voltaje en el intervalo de 500 a 80.000 voltios, aproximadamente, y una intensidad de corriente de aproximadamente 2 \muA a 2 A.
28. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 25, caracterizado además porque se utiliza un transformador de corriente alterna a corriente continua para proporcionar suficiente energía eléctrica para la actividad del módulo de bombardeo electrónico.
29. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 25, caracterizado además porque los elementos de bombardeo electrónico se producen de materiales seleccionados preferiblemente de cobre, oro, níquel, tungsteno, plata, wolframio, platino, paladio, acero inoxidable y combinaciones y/o aleaciones de éstos.
30. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 25, caracterizado además porque la cámara que recibe los gases provenientes del módulo de difusión de calor y desestabilización molecular incluye un orificio de entrada de gases al módulo de bombardeo electrónico, mientras que la última cámara incluye un orificio de salida de gases, estando acoplados respectivamente los citados orificios a medios de montaje para permitir la interconexión del módulo de bombardeo electrónico con los módulos de difusión de calor y desestabilización molecular y transposición molecular magnética.
31. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 25, caracterizado además porque los medios de restricción del flujo se seleccionan de entre orificios y válvulas.
32. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 31, caracterizado además porque los medios de restricción del flujo son válvulas de retención.
33. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 25, caracterizado además porque la colocación de las cámaras, así como de los elementos de bombardeo electrónico, está definida de tal manera que se evita la formación de arcos voltaicos o cortocircuitos, manteniendo una geometría que permite la generación de una atmósfera de bombardeo electrónico adecuada.
34. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 15, caracterizado además porque el módulo de transposición molecular magnética comprende un conducto y medios electromagnéticos generadores de campo magnético.
35. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 34, caracterizado además porque el conducto tiene una sección transversal circular e incluye una pluralidad de arrollamientos para formar una pluralidad de disposiciones de electromagnéticas de tipo solenoide con la unidad conducto-arrollamientos, teniendo los citados arrollamientos una distancia entre ellos equivalente al diámetro interno del conducto.
36. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 35, caracterizado además porque la energía eléctrica suministrada a la disposición conducto-arrollamientos es tal que se forma un polo magnético positivo (sur) en el lado del módulo molecular magnético que está interconectado con el módulo de bombardeo electrónico, mientras que en el lado que está interconectado con el módulo de interacción electrostática, se forma un polo magnético negativo (norte).
37. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 34, caracterizado además porque el módulo de transposición molecular magnética incluye además una fuente de corriente eléctrica que proporciona la corriente eléctrica necesaria para generar un campo magnético de 0,5 a 3 militeslas.
38. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 15, caracterizado además porque el módulo de interacción electrostática comprende un filtro electrostático, un primer medio de acoplamiento y un segundo medio de acoplamiento.
39. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 38, caracterizado además porque el filtro electrostático comprende un par de filtros cargados eléctricamente con cargas respectivamente opuestas, entre las cuales se encuentra un filtro mecánico.
40. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 39, caracterizado además porque el par de filtros cargados eléctricamente tienen tamaños de malla de aproximadamente 5 a 50 micrómetros.
41. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 40, caracterizado además porque el par de filtros cargados eléctricamente tienen tamaños de malla de 10 micrómetros.
42. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 39, caracterizado además porque el filtro mecánico tiene un tamaño de malla de aproximadamente el 95% al 98% inferior a la malla del par de filtros de malla de acero.
43. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 39, caracterizado además porque los filtros están hechos de acero.
44. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 38, caracterizado además porque el primer medio de acoplamiento permite la conexión del módulo de interacción electrostática con el módulo de transposición molecular magnética, aislando ambos de cualquier interferencia eléctrica, mientras que el segundo medio de acoplamiento permite la unión del módulo de interacción electrostática con el módulo de expulsión de gases.
45. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 44, caracterizado además porque el primer y segundo medios de acoplamiento tienen un diseño que permite una fácil retirada del filtro electrostático.
46. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 38, caracterizado además porque el módulo de interacción elecrostática incluye una fuente de corriente eléctrica que proporciona la corriente necesaria para generar una carga positiva de +5 a +50 kV, aproximadamente, así como una carga negativa de -5 a -50 kV, aproximadamente.
47. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 46, caracterizado además porque la fuente de corriente eléctrica proporciona la corriente eléctrica necesaria para generar una carga positiva de aproximadamente +25 kV, así como una carga negativa de aproximadamente -15 kV.
48. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 15, caracterizado además porque el módulo de expulsión de gases es un soplante que incluye una hélice con una pluralidad de paletas, que está acoplado con un medio motor, estando preferiblemente contenido el citado soplante en una cámara rectangular.
49. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 48, caracterizado además porque el medio motor es un motor eléctrico.
50. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 48, caracterizado además porque el módulo de suministro de gases incluye un medio de control para ajustar el flujo volumétrico de los gases a un valor adecuado para el tratamiento de los mismos.
51. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según la reivindicación 15, caracterizado además porque los gases tratados emitidos del módulo de expulsión de gases se introducen de nuevo en un dispositivo que no incluye el módulo de dispersión de calor y desestabilizante molecular, debido a que el módulo de expulsión de gases incluye un medio de acoplamiento.
52. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según las reivindicaciones 19, 28 ó 36, caracterizado además porque cada una de las fuentes de corriente eléctrica de los módulos del dispositivo incluyen un control por ordenador y diversos circuitos eléctricos y electrónicos de protección para conseguir una actividad del tipo considerado como intrínsecamente segura.
53. Un dispositivo para eliminar contaminantes de efluentes gaseosos según las reivindicaciones 27, 37 y 46, caracterizado además porque se utiliza la misma fuente de corriente eléctrica para suministrar la energía eléctrica a los módulos del dispositivo que la requieran.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2555603C (en) * 2004-02-11 2012-04-03 Jean-Pierre Lepage System for treating contaminated gas
FR2877692B1 (fr) * 2004-11-09 2007-05-11 Peugeot Citroen Automobiles Sa Filtre a particules pour ligne d'echappement de moteur diesel de vehicule automobile
US20100189606A1 (en) * 2009-01-23 2010-07-29 Ryan Thomas Burleson Elemental Separation Process
US8317901B2 (en) 2010-02-26 2012-11-27 Empire Technology Development Llc Nanoparticle filtration
US8961651B1 (en) * 2010-10-01 2015-02-24 Halit Gokturk Reduction of air pollution by utilizing electron affinity of pollutants
US9468888B2 (en) 2012-09-09 2016-10-18 (E)Mission Control Technologies, Llc System and methods for removing contaminants from gas effluents
WO2015034810A2 (en) * 2013-09-09 2015-03-12 (E)Mission Control Technologies, Llc System and methods for removing contaminants from gas effluents
CN103949344B (zh) * 2014-05-14 2016-08-17 武汉永磁科技有限公司 磁偏转高压脉冲除尘净化器
HK1205412A2 (en) * 2015-09-14 2015-12-11 立風鐡聯環保科技有限公司 An apparatus to purify fresh air using biodegradable filter
WO2019075480A1 (en) * 2017-10-13 2019-04-18 The Regents Of The University Of California ALTERNATIVE MAGNETIC FIELD SYSTEMS AND METHODS OF GENERATING NANOBULLES

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4170447A (en) * 1977-01-11 1979-10-09 Exxon Research & Engineering Co. Method of separating solid particulate
US4225323A (en) * 1979-05-31 1980-09-30 General Electric Company Ionization effected removal of alkali composition from a hot gas
EP0385310A1 (en) * 1989-02-27 1990-09-05 Pittsburgh Mineral And Environmental Technology, Inc. Electrostatic waste separation process
US4979364A (en) * 1988-03-11 1990-12-25 Fleck Carl M Diesel fuel exhaust gas filter
JPH0838934A (ja) * 1994-07-27 1996-02-13 Hiroshi Ko 空気洗浄器
JPH11197543A (ja) * 1998-01-19 1999-07-27 Ricoh Elemex Corp 静電式空気清浄機

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3041010C2 (es) * 1980-10-31 1988-03-10 Kloeckner-Werke Ag, 4100 Duisburg, De
KR950000197A (ko) * 1993-06-02 1995-01-03 히데오 요시카와 오염공기용 정화장치
US5968231A (en) * 1993-12-14 1999-10-19 Grignotage, (Sarl) Cyclone exchanger with tranquilizing tank and method for purifying and decontaminating air
US5792238A (en) * 1995-12-01 1998-08-11 The Babcock & Wilcox Company Fine-particulate and aerosol removal technique in a condensing heat exchanger using an electrostatic system enhancement
US5759239A (en) * 1997-05-07 1998-06-02 Yu; Chi-Chin Air purifier
JP3546132B2 (ja) * 1997-12-22 2004-07-21 三菱重工業株式会社 排煙処理方法
US6251281B1 (en) * 1998-11-16 2001-06-26 Archimedes Technology Group, Inc. Negative ion filter
US6203710B1 (en) * 1999-02-22 2001-03-20 David D. Woodbridge Liquid decontamination method and apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4170447A (en) * 1977-01-11 1979-10-09 Exxon Research & Engineering Co. Method of separating solid particulate
US4225323A (en) * 1979-05-31 1980-09-30 General Electric Company Ionization effected removal of alkali composition from a hot gas
US4979364A (en) * 1988-03-11 1990-12-25 Fleck Carl M Diesel fuel exhaust gas filter
EP0385310A1 (en) * 1989-02-27 1990-09-05 Pittsburgh Mineral And Environmental Technology, Inc. Electrostatic waste separation process
JPH0838934A (ja) * 1994-07-27 1996-02-13 Hiroshi Ko 空気洗浄器
JPH11197543A (ja) * 1998-01-19 1999-07-27 Ricoh Elemex Corp 静電式空気清浄機

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Vol. 1996, n‘ 06, 28 de junio de 1996 (28.06.1996) & JP 08038934 A (HIROSHI KO; OTHERS:01) 13.02.1996, resumen; figura. *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Vol. 1996, nº 06, 28 de junio de 1996 (28.06.1996) & JP 08038934 A (HIROSHI KO; OTHERS:01) 13.02.1996, resumen; figura. *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Vol. 1999, n‘ 12, 29 de octubre de 1999 (29.10.1999) & JP 11197543 A (RICOH ELEMEX CORP.) 27.07.1999, resumen; figura. *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Vol. 1999, nº 12, 29 de octubre de 1999 (29.10.1999) & JP 11197543 A (RICOH ELEMEX CORP.) 27.07.1999, resumen; figura. \\ P,Y 23,24 *

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