ES2252802T3 - Procedimiento para tratar gas de combustion. - Google Patents

Abstract

PARA PODER CONSEGUIR FACILMENTE UNA CONTRAMEDIDA CONTRA EL SO 3 PRESENTE EN LOS GASES DE LA COMBUSTION SIN TENER QUE RECURRIR A UNA INYECCION DE AMONIACO Y PODER PURIFICAR AUN MAS LOS GASES DE LA COMBUSTION SIN LA DESVENTAJA DE HACER QUE LA SUSTANCIA INYECTADA PERMANEZCA EN LOS GASES DE LA COMBUSTION TRATADO, EN ESTA INVENCION SE PRESENTA UN PROCESO PARA EL TRATAMIENTO DE LOS GASES DE LA COMBUSTION QUE CONSISTE EN UN PASO DE ABSORCION PARA PONER LOS GASES DE LA COMBUSTION EN CONTACTO GAS-LIQUIDO CON UN FLUIDO ABSORBENTE (D) EN UNAS TORRES DE ABSORCION (12, 13) Y RETIRAR AL MENOS EL SO 2 PRESENTE EN LOS GASES DE LA COMBUSTION MEDIANTE UNA ABSORCION EN EL FLUIDO ABSORBENTE (D), QUE SE CARACTERIZA PORQUE SE SIGUE UN PASO DE ADICION DE POLVO PARA PULVERIZAR UN POLVO QUE SE PUEDA RECOGER EN EL PASO DE ABSORCION [EJ. CARBONATO CALCICO PULVERIZADO (G)] EN LOS BASES DE LA COMBUSTION ANTES DEL PASO DE ABSORCION.

Description

Procedimiento para tratar gas de combustión.

Esta invención se refiere a una técnica para la purificación de gases de combustión que contienen SO_{2} y SO_{3} como óxidos de azufre (p. ej., el gas de combustión producido por calderas alimentadas con aceite pesado). Más concretamente, se refiere a una técnica de tratamiento de gases de combustión, en la que se puede lograr una contramedida frente al SO_{3} presente en el gas de combustión, capaz de condensarse para producir humos nocivos de ácido sulfúrico, a un coste bajo, y con un funcionamiento y una construcción de equipo sencillos.

Generalmente, el gas de combustión producido, por ejemplo, en una caldera alimentada con aceite pesado de una central termoeléctrica o similares contiene óxidos de azufre, que incluyen SO_{3} (trióxido de azufre) además de SO_{2} (dióxido de azufre). La proporción de SO_{3} en relación con la cantidad total de óxidos de azufre (p. ej., 1.500 ppm) puede variar según la temperatura de combustión de la caldera, el tipo de quemador, el tipo de catalizador de la combustión y similares, pero, en cualquier caso, está en el orden de varios porcentajes. Es decir, el SO_{3} se encuentra presente en una cantidad relativamente pequeña, por ejemplo, de aproximadamente 30 ppm. Por consiguiente, una consideración básica importante en la desulfuración de este tipo de gases de combustión es la capacidad para absorber SO_{2}.

Sin embargo, cuando el SO_{3} presente en el gas de combustión produce humos, éstos forman emisiones nocivas de vapor de H_{2}SO_{4} que son muy corrosivas y constituyen un factor para la formación de escorias. Además, están constituidas por partículas submicrométricas que apenas pueden ser capturadas mediante un simple contacto gas-líquido con el fluido absorbente. Por esta razón, se necesita algún tratamiento para eliminar el SO_{3} con el fin de evitar la corrosión del equipo y la formación de escorias, o con el fin de conseguir una mayor purificación del gas de combustión.

Por consiguiente, en los sistemas de tratamiento de gases de combustión que se usan, por ejemplo, con una caldera alimentada con aceite pesado, ha sido una práctica convencionalmente extendida inyectar amoníaco en el gas de combustión en una posición corriente arriba del equipo y capturar de ese modo el SO_{3} presente en el gas de combustión en forma de sulfato de amonio [(NH_{4})_{2}SO_{4}].

Abajo se describe un ejemplo de tal procedimiento y sistema convencional de tratamiento de gases de combustión en referencia con la fig. 5.

En la fig. 5, el número de referencia 1 designa un calentador de aire (equipo secundario de caldera) para calentar el aire de combustión por suministrar a una caldera (no mostrada), utilizando el calor de los gases de escape. En este caso, el aparato o las etapas siguientes a este calentador de aire 1 pertenecen al alcance de la presente invención.

Para empezar, en un conducto de entrada 2, se pone en contacto el gas de combustión A sin tratar que sale del calentador de aire 1 con amoníaco (NH_{3}) pulverizado desde una boquilla 2a. Por lo tanto, el SO_{3} presente en el gas de combustión reacciona con este amoníaco y el agua en el gas de combustión para formar sulfato de amonio.

Entonces, el gas de escape A es introducido en un precipitador electrostático por vía seca 3, en el que se elimina el polvo B, tal como cenizas volantes, del mismo. Este polvo B está esencialmente constituido por carbón no consumido y, en el caso, por ejemplo, de las calderas alimentadas con aceite pesado, contiene además impurezas tales como vanadio y magnesio. Además, la mayoría del sulfato de amonio anteriormente mencionado también es recolectado en este precipitador electrostático 3, descargada en el polvo B y eliminada, por ejemplo, como un residuo industrial.

A partir de entonces, con el fin de descargar en la atmósfera el gas de combustión tratado térmicamente C en la sección de recalentamiento 5 del calentador de gas-gas (CGG), como se describirá más adelante, el gas de escape A es introducido en la sección de recuperación térmica 4 de este CGG, en la que es sometido a una recuperación térmica y, de ese modo, enfriado (etapa de recuperación térmica). Por ejemplo, la temperatura del gas de combustión A es reducida de aproximadamente 160ºC a aproximadamente 100ºC.

Posteriormente, al menos el SO_{2} y parte de la pequeña cantidad que queda de polvo son eliminados del gas de combustión A en las torres de absorción 12 y 13 (que se describirán más adelante) de un aparato de desulfurización 10 (etapa de absorción), calentados en la sección de recalentamiento 5 del CGG a una temperatura adecuada para ser descargados en la atmósfera, y luego son descargados desde una chimenea (no mostrada) a la atmósfera como gases de combustión tratados C.

La sección de recalentamiento 5 puede ser omitida según las normativas en materia de gases de combustión de escape, la altura de la chimenea, etc.

En este procedimiento, el aparato de desulfuración 10 tiene una construcción en la que se yuxtaponen dos torres de absorción 12 y 13 del tipo de columna líquida (i.e., torres de absorción de flujo paralelo y contraflujo) sobre un tanque 11 para almacenar un lodo absorbente (o fluido absorbente) D, y en el que el gas de combustión es introducido sucesivamente en estas torres de absorción y llevado a un contacto gas-líquido con el lodo en el interior del tanque 11 de las respectivas torres de absorción. Cada torre de absorción 12 y 13 está equipada con una pluralidad de tupos pulverizadores 15 y 16. El lodo absorbido por las bombas de circulación 17 y 18 es inyectado hacia arriba desde estos tubos pulverizadores 15 y 16 en forma de columnas de líquido. Además, hay un eliminador de emisiones de vapor 20 para recolectar y eliminar las emisiones de vapor arrastradas que está instalado corriente abajo de las torres de absorción. Las emisiones de vapor recolectadas mediante este eliminador de emisiones de vapor 20 se acumulan en una tolva inferior (no mostrada) y se devuelven al tanque 11 a través de un tubo de purga que se extiende desde el fondo de la tolva.

Por otra parte, este aparato está equipado con un llamado burbujeador de aire con brazos giratorios 21 para soplar el aire oxidante dentro del lodo del tanque 11 en forma de pequeñas burbujas de aire mientras que agita el lodo, de manera que el lodo absorbente que tiene dióxido de azufre absorbido en su interior entra eficazmente en contacto con el aire del tanque 11, y de ese modo, se oxida completamente para formar yeso.

Más concretamente, en este aparato, el lodo absorbente inyectado desde los tubos pulverizadores 15 ó 16 en el interior de la torre de absorción 12 ó 13 fluye hacia abajo mientras absorbe el dióxido de azufre y el polvo como resultado del contacto gas-líquido con el gas de combustión, y entra en el tanque 11 en el que es oxidado mediante la entrada en contacto con un gran número de burbujas de aire insufladas en el interior del mismo mientras es agitado con el burbujeador de aire 21, y luego se somete a una reacción de neutralización para formar yeso. Las reacciones dominantes que ocurren en el transcurso de estos tratamientos están representadas por las siguientes fórmulas de reacción (1) a (3).

(sección de entrada de gas de combustión de la torre de absorción)

(1)SO_{2} + H_{2}O \rightarrow H^{+} + HSO_{3}{}^{-}

(Tanque)

(2)H^{+} + HSO_{3}{}^{-} + 1/2O_{2} \rightarrow 2H^{+} + SO_{4}{}^{2-}

(3)2H^{+} + SO_{4}{}^{2-} + CaCO_{3} + H_{2}O \rightarrow CaSO_{4} \cdot2H_{2}O + CO_{2}

Por lo tanto, el yeso, una pequeña cantidad de piedra caliza (usada como absorbente) y una ligera cantidad de polvo se encuentran suspendidos ininterrumpidamente en el lodo del interior del tanque 11. En este procedimiento, el lodo del tanque 11 es retirado y cargado en un separador sólido-líquido 23 por medio de una bomba de lodo 22. Este lodo es filtrado en el separador sólido-líquido 23, de manera que se recupera un yeso E, que tiene un contenido reducido de agua. Por otro lado, se carga una porción F1 del filtrado procedente del separador sólido-líquido 23 en un tanque de preparación de lodos 26 por medio de un tanque de filtrados 24 y una bomba de filtrados 25, y se reutiliza como lodo absorbente D constituido por agua.

El tanque de preparación de lodos 26 está equipado con un agitador y sirve para preparar el lodo absorbente D mediante la mezcla de la piedra caliza G introducida desde un silo (no mostrado) y el agua cargada desde el tanque de filtrados 24. El lodo absorbente D del tanque de preparación de lodos 26 es adecuadamente cargado en el tanque 11 por medio de un tanque de lodos 27. Para compensar la pérdida gradual de agua, por ejemplo, debida la evaporación producida en las torres de absorción 12 y 13, se suministra adecuadamente agua complementaria (tal como agua industrial), por ejemplo, en el tanque 11. La piedra caliza G se usa en forma de un polvo que se obtiene habitualmente mediante la pulverización de piedra caliza extraída de una cantera a un diámetro de partícula de aproximadamente 100 \mum.

Además, para evitar la acumulación de impurezas en el agua que circula a través del aparato de desulfuración 10, se transfiere el resto del filtrado del tanque de filtrados 24 a un procedimiento de eliminación de aguas residuales (no mostrado), como la denominada agua residual de desulfurización F2.

Según el procedimiento de tratamiento de gases de combustión anteriormente mencionado, el gas de combustión que sale del precipitador electrostático 3 contiene poco SO_{3}, evitándose por tanto las desventajas anteriormente descritas.

Es decir, si no fuera por la inyección de amoníaco para el tratamiento de SO_{3}, este SO_{3} se condensaría en el equipo en base al punto de rocío del ácido sulfúrico y, de ese modo, produciría humos como se describe anteriormente. Generalmente, la mayoría del SO_{3} se condensaría en forma de humos como resultado del enfriamiento producido en la sección de recuperación térmica 4 del CGG.

Por consiguiente, en al menos la sección de recuperación térmica 4 del CGG y en las partes localizadas corriente abajo del mismo, pueden surgir problemas tales como la obstrucción del conducto de gases de combustión debida a la corrosión de los componentes del equipo o la formación de escorias, causando así un aumento en el coste de equipo y en el coste de mantenimiento. Además, como tales humos de SO_{3} permanecen en el gas de combustión tratado C descargado desde el aparato de desulfuración 10, es necesario instalar un colector de polvo por vía húmeda, por ejemplo, en una posición corriente abajo de la torre de absorción 13 y corriente arriba de la sección de recalentamiento 5 del CGG, con el fin de alcanzar un grado elevado de purificación de los gases de combustión. Esto también produce un aumento del coste y el tamaño del equipo.

Sin embargo, si se emplea la inyección de amoníaco como se ilustra en la fig. 5, el SO_{3} presente en el gas de combustión se convierte en sulfato de amonio en una posición corriente arriba del precipitador electrostático 3 como se describe anteriormente, y el sulfato de amonio resultante es recolectado como polvo B en el precipitador electrostático 3. Por lo tanto, los problemas anteriormente descritos con el SO_{3} quedan provisionalmente resueltos.

En los sistemas de tratamiento de gases de combustión para calderas alimentadas con carbón, está muy extendido el empleo de un sistema en el que la sección de recuperación térmica 4 del CGG está dispuesta en el lado de corriente arriba del precipitador electrostático 3 para llevar a cabo la etapa de recuperación térmica antes de eliminar el polvo electrostático (i.e., el llamado sistema de alto rendimiento). Con este sistema se pretende alcanzar un alto rendimiento en la recolección de polvo con una construcción de equipo sencilla y de tamaño reducido, centrando la atención en el hecho de que cuando la temperatura del gas de combustión es baja, se mejora el rendimiento de recolección del polvo por capacidad unitaria de precipitador electrostático en base a la resistividad del polvo. Sin embargo, en los casos en los que se emplean combustibles líquidos, este sistema presenta pocas ventajas debido a las diferencias en las propiedades (p. ej., resistencia eléctrica) del polvo que está presente en el gas de combustión. Por consiguiente, la aplicación de la inyección de amoníaco anteriormente citada mediante el empleo de una construcción de equipo como se ilustra en la fig. 5 es una práctica común.

Sin embargo, el procedimiento o sistema convencional de tratamiento de gases de combustión anteriormente descrito supone los siguientes problemas debido a la inyección de amoníaco anteriormente citada.

Para empezar, es necesario adquirir amoníaco, de coste elevado, y suministrarlo. Esto es desventajoso desde el punto de vista del coste operativo.

Además, también es necesario alargar el conducto de entrada 2 para que el amoníaco pueda ser inyectado y difundido. Esto interfiere con una reducción en el tamaño del equipo.

Es más, como parte del amoníaco se queda en el lado de corriente abajo del precipitador electrostático 3, el agua residual de desulfuración F2 contiene componentes de nitrógeno. Por consiguiente, se requiere un problemático tratamiento de eliminación del nitrógeno, por ejemplo, mediante desnitrificación microbiana antes de eliminar el agua residual de desulfuración. Esto también produce un aumento en el coste operativo y en el tamaño del equipo.

Además, el amoníaco también se encuentra presente en el gas de combustión tratado C y es descargado en la atmósfera. Las emisiones de amoníaco todavía no están reguladas en Japón, pero no son deseables desde el punto de vista de alcanzar una purificación en mayor profundidad del gas de combustión. Si se regulan en el futuro, se requerirá alguna medida para la eliminación del amoníaco (p. ej., el uso de un equipo adicional). Esto también planteará un problema desde el punto de vista del coste y similares.

Además, el amoníaco también se encuentra presente en el yeso E formado como subproducto. Por consiguiente, en función de las normas de aceptación del yeso, puede que sea necesario lavar el mismo con el objetivo de eliminar un olor desagradable o similares.

Además, el polvo de sulfato de amonio que queda en el lado de corriente abajo del precipitador electrostático 3 tiene un diámetro de partícula relativamente pequeño y no es completamente capturado mediante un contacto gas-líquido en las torres de absorción 12 y 13. Por consiguiente, tal polvo de sulfato de amonio se queda en el gas de combustión tratado C, y también plantea un problema desde el punto de vista de lograr una mayor purificación del gas de combustión.

El documento US 5.470.556 se refiere a la reducción de trióxido de azufre de los gases de combustión. El combustible y el aire son sometidos a combustión para producir un gas producto de combustión que contiene partículas, SO_{3} y SO_{2}. Entonces, se separan las partículas y se mezcla el gas producto resultante con dichas partículas. Esta mezcla es entonces cargada en un precalentador de aire en el que tiene lugar una condensación del SO_{3} del material de las partículas. La mezcla resultante es luego cargada en un depurador por vía húmeda.

El documento US 4.696.804 describe el paso de un gas de escape a través de un colector de polvo por vía seca con el fin de eliminar la mayoría del polvo del mismo. Al menos se usa uno entre hidróxido de calcio y carbonato de calcio como absorbente en el dispositivo de absorción de gases.

El documento DE 195 12 786 revela la oxidación de una solución absorbente para formar yeso. El gas de combustión es parcialmente purificado mediante una etapa de recolección en la que se recolectan las partículas del gas de combustión. Después de ello, se añade un agente de sorción.

Por lo tanto, la técnica convencional de tratamiento de gases de combustión es insatisfactoria para ser usada como técnica de purificación de gases de combustión, de la que recientemente se ha pasado a desear un rendimiento cada vez mayor desde el punto de vista cualitativo y cuantitativo y, en particular, como una técnica de tratamiento de gases de combustión sencilla y de bajo coste para centrales eléctricas reducidas y centrales eléctricas independientes que se está popularizando en los últimos años. Por consiguiente, existe la necesidad por realizar más mejoras en esta técnica de tratamiento de gases de combustión.

Consiguientemente, el primer objeto de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento y un sistema de tratamiento de gases de combustión en los que se pueda lograr fácilmente una contramedida frente al SO_{3} presente en el gas de combustión sin una inyección de amoníaco, y que el gas de combustión pueda ser purificado en mayor profundidad sin la desventaja de que la sustancia inyectada se quede en el gas de combustión tratado.

El segundo objeto de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento y un sistema de tratamiento de gases de combustión en los que se pueda lograr fácil y completamente una contramedida frente al SO_{3} presente en el gas de combustión y una purificación en mayor profundidad del gas de combustión con una construcción de equipo y un funcionamiento más sencillos.

El tercer objeto de la presente invención consiste en emplear el procedimiento de cal-yeso en la etapa de absorción para eliminar el SO_{2} y similares del gas de combustión a la vez que se mantiene la pureza del yeso formado como subproducto a un nivel alto o se disminuye la cantidad de residuo industrial descargado.

Con el fin de conseguir los objetos anteriormente descritos, los presentes inventores llevaron a cabo investigaciones intensivas, y descubrieron el hecho empírico de que, incluso aunque no se realice una inyección de amoníaco, no surgirán los problemas anteriormente descritos relativos al SO_{3} en los sistemas de tratamiento de gases de combustión para el tratamiento de gases de combustión procedentes de calderas que usan aceite pesado, emulsión de aceite, VR y mezcla de carbón con agua / aceite pesado o carbón / aceite pesado. Se ha descubierto que la razón de esto es que el gas de combustión producido en estas calderas contiene una gran cantidad de polvo tal como cenizas volantes (i.e., su contenido es de 10 a 100 veces superior si se compara con el gas de combustión de las calderas alimentadas con aceite).

Es decir, según las investigaciones realizadas por los presente inventores, se cree que cuando un polvo, tal como cenizas volantes, se encuentra en el gas de combustión, la condensación, si se produce, del SO_{3} presente en el gas de combustión como resultado del enfriamiento producido en la sección de etapa de recuperación térmica 4 del CGG tiene lugar únicamente en la superficie de las partículas del polvo anteriormente mencionado y, por lo tanto, las partículas de H_{2}SO_{4} formadas mediante la condensación del SO_{3} existen en un estado de unión a las partículas del polvo anteriormente mencionado, resultando en la ausencia de producción de humos nocivos (o emisiones de vapor de ácido sulfúrico). Además, se ha descubierto por experiencia que si el gas de combustión contiene polvo en una proporción tal que la proporción en peso (P/S) entre la cantidad de polvo (P) presente en un volumen unitario de gas de combustión y la cantidad de SO_{3} (S) presente en un volumen unitario de gas de combustión no es menor de aproximadamente 2, apenas se produce la formación de escorias ni la corrosión de los componentes del equipo causada por el SO_{3}.

Según la presente invención, se proporciona un procedimiento de tratamiento de gases de combustión para el tratamiento de los gases de combustión procedentes de calderas que usan aceite pesado, emulsión de aceite, VR y mezcla de carbón con agua / aceite pesado o carbón / aceite pesado que contienen al menos SO_{2} y SO_{3}, que comprende una etapa de adición de polvo, una etapa posterior de recolección del polvo y una etapa posterior de absorción como se definen en la reivindicación 1.

En la presente invención, se proporciona una etapa de adición de polvo para pulverizar un polvo recolectable en un colector de polvo dentro de un gas de combustión antes de la etapa de absorción en la que se usa la torre de absorción o a una etapa de recolección de polvo en la que se usa el colector de polvo.

Por consiguiente, aunque el SO_{3} que está presente en el gas de combustión se condensa en o tras esta etapa de adición de polvo, esta condensación sólo ocurre sobre la superficie de las partículas del polvo anteriormente citado. Consiguientemente, las partículas de H_{2}SO_{4} formadas mediante la condensación del SO_{3} existen en un estado de unión a las partículas del polvo anteriormente citado, lo que resulta en una disminución de la producción de humos nocivos (o emisiones de vapor de ácido sulfúrico).

Además, como este polvo es recolectado en la etapa de recolección de polvo, las partículas de H_{2}SO_{4} son eliminadas, junto con el polvo, en esta etapa. Por consiguiente, ni el polvo ni las partículas de H_{2}SO_{4} se quedan al menos en el gas de combustión tratado.

Por lo tanto, según la presente invención, se puede alcanzar fácilmente una contramedida frente al SO_{3} presente en el gas de combustión sin recurrir a una inyección de amoníaco, y el gas de combustión puede ser purificado en mayor profundidad sin la desventaja de hacer que la sustancia inyectada permanezca en el gas de combustión tratado.

Especialmente cuando se pulveriza el polvo anteriormente citado en una proporción tal que la proporción en peso (P/S) entre la cantidad de polvo (P) que contiene el polvo anteriormente citado y la cantidad de SO_{3} (S) presente en el gas de combustión no es menor de 2 (i.e., P/S \geq 2), la mayoría de la condensación del SO_{3} tiene lugar sobre la superficie de las partículas del polvo anteriormente mencionado y similares. Esto hace posible evitar la producción de humos nocivos (o emisiones de vapor de ácido sulfúrico) con una certeza sustancial y evitar que el SO_{3} cause la formación de escorias o la corrosión con una alta fiabilidad. Como resultado de esto, se puede eliminar completamente la inyección de amoníaco para dar lugar a los siguientes efectos que resultan favorables en la práctica:

(1) Se reduce el consumo de amoníaco a cero, lo que resulta en un ahorro sustancial en el coste operativo.

(2) El equipo para la inyección de amoníaco se vuelve innecesario y el conducto no necesita alargarse especialmente para permitir la difusión del amoníaco, de manera que se puede conseguir una reducción correspondiente del coste de equipo y del tamaño de equipo.

(3) Como el contenido del componente de nitrógeno en el agua residual de desulfuración es nulo, se elimina la necesidad de un problemático tratamiento de eliminación del nitrógeno anterior a la eliminación del agua residual de desulfuración. Desde este punto de vista, también se puede lograr una reducción del coste de equipo y del tamaño de equipo.

(4) La cantidad de amoníaco contenida en el gas de combustión tratado y descargado en la atmósfera se ve reducida a cero. Esto no sólo contribuye enormemente a una mayor purificación del gas de combustión, sino que además facilita el hacer frente a las regulaciones en materia de emisión de amoníaco en el futuro.

(5) Cuando se emplea el procedimiento de cal-yeso, el yeso formado como subproducto no contiene amoníaco Por consiguiente, el yeso no necesita ser lavado para eliminar el olor desagradable y similares.

(6) Como no se queda polvo que comprenda emisiones de vapor de ácido sulfúrico ni polvo con sulfato de amonio en el gas de combustión tratado en contraste con la técnica anterior, el rendimiento total de recolección de polvo del sistema es mejorado sin tener que recurrir a medios tales como un colector de polvo por vía húmeda instalado en el lado de corriente abajo de la torre de absorción. Esto también contribuye a una mayor purificación del gas de combustión.

Además, cuando la temperatura del polvo pulverizado en el gas de combustión es menor que la temperatura del gas de combustión, se permite que el SO_{3} se condense más eficazmente sobre la superficie de las partículas del polvo. Como resultado de esto, se puede evitar la producción de emisiones nocivas de vapor de SO_{3} más satisfactoria y fácilmente.

Además, cuando el polvo se encuentra suspendido en un líquido para formar un lodo y es pulverizado en el gas de combustión, se pueden usar, sin realizar ninguna modificación, los aparatos y dispositivos convencionalmente usados en los sistemas de desulfuración o similares, tales como tanques agitados para la preparación de lodos, bombas de lodo y boquillas para pulverizar el lodo. Esto supone una ventaja desde el punto de vista del coste de equipo y la operabilidad del sistema. Además, esto facilita la dispersión del polvo uniformemente en el gas de combustión en comparación con el transporte neumático, de manera que se pueden evitar los problemas derivados del SO_{3} de una manera más eficaz.

Es más, en este caso, las partículas de la carbonilla H se mantienen a una temperatura más baja debido al efecto del enfriamiento causado por la evaporación del líquido del lodo dentro del gas de combustión (o el efecto de mantenimiento del frío causado por la presencia del líquido del lodo). Por consiguiente, se promueve la condensación del SO_{3} sobre la superficie de las partículas de la carbonilla H, de manera que la función de extracción del SO_{3} de la carbonilla H usada como polvo es realizada de manera más satisfactoria.

Además, también se puede alcanzar un grado elevado de purificación del gas de combustión cuando el polvo contenido en el gas de escape de la combustión del carbón (i.e., la carbonilla) es usado como el polvo anteriormente mencionado. Es decir, como tal carbonilla tiene un diámetro de partícula relativamente grande, del orden de varias decenas de micrómetros, puede ser recolectada en la torre de absorción con un grado de recolección relativamente elevado, en comparación no sólo con las emisiones de vapor de ácido sulfúrico convencionalmente encontradas, sino además con el polvo de sulfato de amonio convencionalmente encontrado. Consiguientemente, queda poca carbonilla en el gas de combustión tratado resultante.

Al igual que la piedra caliza, la carbonilla es un material convencionalmente conocido que se ha manejado con familiaridad en los sistemas de tratamiento de gases de combustión, y se pueden usar, sin realizar ninguna modificación, el equipo y las técnicas de manipulación existentes. Por lo tanto, la carbonilla se puede obtener y manejar con facilidad, lo que resulta en otro ahorro en el coste operativo y el coste de equipo. En concreto, la carbonilla normalmente es eliminada como residuo industrial en centrales eléctricas con alimentación exclusiva de carbón y similares, de manera que se puede obtener ventajosamente sin ningún coste apreciable.

También, cuando al menos una parte del polvo que ha sido recolectado en la etapa de recolección de polvo se vuelve a usar como polvo pulverizado en el gas de combustión, se producen los siguientes efectos además de los efectos básicos anteriormente descritos.

En este caso, el polvo (que comprende carbonilla y otros) es reciclado al igual que el polvo que recolecta el SO_{3}. Por consiguiente, la cantidad de polvo (que comprende carbonilla y otros) por suministrar nuevamente puede ser disminuida, y la cantidad de polvo (que comprende carbonilla y otros) por ser descargada fuera del sistema puede ser disminuida. Además, cuando el polvo (que comprende carbonilla y otros) por ser descargado fuera del sistema es mezclado con yeso formado según el procedimiento cal-yeso como se describirá más adelante, se produce un efecto único que consiste en que es posible minimizar la cantidad de polvo para mantener la pureza del yeso.

Además, el polvo (que comprende carbonilla y otros) usado para recolectar el SO_{3} puede ser reciclado. Por consiguiente, se puede disminuir la cantidad de carbonilla fresca por suministrar, así como la cantidad de polvo (que comprende carbonilla y otros) por descargar fuera del sistema. Además, incluso cuando el polvo (que comprende carbonilla y otros) por descargar fuera del sistema se mezcla con el yeso formado según el procedimiento de cal-yeso que se describirá más adelante, esto tiene el efecto único de que es posible minimizar la cantidad de polvo mezclado con el yeso para mantener la pureza del yeso a un nivel elevado.

Es más, cuando al menos una parte del polvo recolectado en la etapa de recolección de polvo [i.e., el polvo (que comprende carbonilla y otros) por ser descargado fuera del sistema] está mezclado con el yeso formado como un subproducto según el procedimiento de cal-yeso, la cantidad de polvo descargada como residuo industrial puede ser reducida a cero. Esto también contribuye, por ejemplo, a un ahorro en el coste operativo.

Además, cuando se usa piedra caliza como el polvo anteriormente mencionado, la piedra caliza añadida tiene un diámetro grande de partícula, del orden de 100 \mum y, por lo tanto, puede ser recolectada en la torre de absorción (o la etapa de absorción) con un grado de recolección notablemente elevado, en comparación no sólo con las emisiones de vapor de ácido sulfúrico convencionalmente encontradas, sino además con el polvo de sulfato de amonio convencionalmente encontrado. Por consiguiente, poca piedra caliza queda en el gas de combustión tratado resultante. Por lo tanto, se puede alcanzar un grado particularmente elevado de purificación del gas de combustión.

Es más, la piedra caliza es un material convencionalmente conocido que se ha manejado con familiaridad en los sistemas de tratamiento de gases de combustión, y se pueden usar, sin realizar ninguna modificación, el equipo y las técnicas de manipulación existentes. Por lo tanto, la piedra caliza se puede obtener y manejar con facilidad, lo que resulta en un mayor ahorro en el coste operativo y el coste de equipo.

La piedra caliza también tiene la ventaja de que su adición al gas de combustión no ejerce una influencia negativa en el funcionamiento global del sistema. En este caso en concreto, la piedra caliza recolectada en la torre de absorción es disuelta o suspendida en el fluido absorbente y actúa como un absorbente (o agente alcalino) para neutralizar el fluido absorbente, promoviendo así, por el contrario, las reacciones de absorción del óxido de azufre.

Además, cuando se emplea el procedimiento de cal-yeso en el que la piedra caliza se usa como absorbente y el yeso se forma a partir de los óxidos de azufre absorbidos, la realización en la que la piedra caliza se usa como el polvo y se añade al gas de combustión no ejerce una influencia negativa en la pureza del yeso, con la condición de que la cantidad total de piedra caliza sea controlada de la manera habitual. Es más, la piedra caliza añadida se convierte en el yeso útil sin causar un aumento en la cantidad del residuo industrial.

Además, cuando la etapa de absorción para eliminar el SO_{2} y similares del gas de combustión es llevada a cabo según el procedimiento de cal-yeso, y la cantidad total de piedra caliza que se necesita para usarla como absorbente en esta etapa de absorción es añadida al gas de combustión como el polvo anteriormente mencionado, el equipo convencionalmente usado para cargar la piedra caliza en el tanque de la torre de absorción, por ejemplo, mediante la preparación de un lodo de la misma, se vuelve totalmente innecesario. Por lo tanto, se puede lograr otro ahorro en el coste de equipo y similares.

Para llevar a cabo el procedimiento de la invención, se proporciona un sistema de tratamiento de gases de combustión para el tratamiento de un gas de combustión que contiene al menos SO_{2} y SO_{3}, que comprende una torre de absorción para llevar el gas de combustión a un contacto gas-líquido con un fluido absorbente y eliminar al menos el SO_{2} presente en el gas de absorción mediante la absorción en el fluido absorbente, y un medio de adición de polvo para pulverizar un polvo dentro del gas de combustión, que se proporciona corriente arriba de la torre de absorción.

En el sistema de tratamiento de gases de combustión, es posible emplear una realización en la que se proporciona un precipitador electrostático por vía seca para recolectar el polvo presente en el gas de combustión que contiene el polvo pulverizado, corriente abajo del intercambiador térmico y corriente arriba de la torre de absorción, y al menos una parte del polvo recolectado mediante este precipitador electrostático es reutilizado como el polvo por pulverizar.

La fig. 1 es una vista esquemática que ilustra la construcción de un sistema de tratamiento de gases de combustión según la primera realización de la presente invención;

La fig. 2 es una vista esquemática que ilustra la construcción de un sistema de tratamiento de gases de combustión según la segunda realización de la presente invención;

La fig. 3 es un gráfico que muestra los datos que demuestran el principio de la presente invención.

La fig. 4 es un gráfico que muestra otros datos que demuestran el principio de la presente invención; y

La fig. 5 es una vista esquemática que ilustra la construcción de un sistema convencional de tratamiento de gases.

De aquí en adelante, se describirán varias realizaciones de la presente invención con referencia a las figuras anexas. Los elementos semejantes según se incluyen en el sistema convencional de la fig. 5 están designados por los mismos números de referencia, omitiéndose la explicación de los mismos.

Primera realización

La primera realización de la presente invención se explica en referencia a la fig. 1. Esta realización se diferencia del sistema convencional de tratamiento de gases de combustión de la fig. 5 en que se omite la etapa de inyección de amoníaco, en que se proporciona un medio de adición del polvo (no mostrado) para pulverizar un polvo en el gas de combustión antes del precipitador electrostático 3, y en que se proporciona una etapa para pulverizar un polvo [p. ej., un polvo contenido en el gas de escape de la combustión del carbón (i.e., la llamada carbonilla H)] en un gas de combustión A, mediante el uso de un medio de adición de polvo, antes de la etapa de recolección de polvo en la que se usa el precipitador electrostático 3.

Como carbonilla H anteriormente citada, puede usarse, por ejemplo, la carbonilla recolectada por los precipitadores electrostáticos incluidos en el sistema de tratamiento de gases de combustión de una central eléctrica alimentada exclusivamente con carbón. Tal carbonilla, habitualmente, es eliminada como un residuo industrial y, por lo tanto, se puede obtener de forma muy barata con el único coste sustancial del transporte.

Como medio de adición de polvo anteriormente citado, se puede usar cualquier medio adecuado que esté, por ejemplo, diseñado para un transporte neumático o un transporte de lodos. Un ejemplo de medio de adición de polvo que se puede usar diseñado para el transporte neumático es aquél constituido por un calefactor o un compresor de aire y un conducto para transportar el polvo en una corriente de aire, así como una boquilla fija para dispersar e inyectar el polvo transportado neumáticamente dentro del conducto de gases de combustión. Un ejemplo de medio de adición de polvo que se puede usar diseñado para el transporte de lodos es aquél constituido por un tanque agitado para dispersar el polvo en un líquido hasta formar un lodo, una bomba de lodos para presurizar y transportar el lodo formado en el tanque agitado, y una boquilla fija para dispersar e inyectar el lodo presurizado y transportado dentro del conducto de gases de combustión.

Cuando el polvo es pulverizado en forma de lodo, es preferible que el líquido que constituye el lodo se evapore inmediatamente mediante el calor del gas de combustión para conseguir de forma eficaz el efecto de capturar el SO_{3} sobre la superficie de las partículas del polvo. El agua común (p. ej., agua industrial) es adecuada para usarla como este líquido. Como la temperatura del gas de combustión A es tan alta como de aproximadamente 160ºC, el agua del lodo pulverizado se evaporará de una vez.

El contenido sólido del lodo puede ser del mismo orden que el contenido sólido del lodo absorbente del aparato de desulfurización 10 (p. ej., del aproximadamente 20% al 30% en peso). Los cálculos de prueba realizados por los presenten inventores indican que, incluso cuando el polvo es pulverizado en forma de lodo, su cantidad pude ser ligera en relación con el gas de combustión, como se describirá más adelante. Por consiguiente, la temperatura del gas de combustión será reducida sólo en unos cuantos grados centígrados, y de ahí que no ejerza una influencia negativa en la recuperación térmica posterior producida en el CGG.

Incluso cuando la carbonilla H usada como el polvo es pulverizada en forma de lodo, la carbonilla H pude ser añadida en una proporción tal que la proporción en peso (P/S) entre la cantidad de polvo (P) presente en un volumen unitario de gas de combustión y la cantidad de SO_{3} (S) presente en un volumen unitario de gas de combustión satisfaga la relación que se muestra en la fig. 4 descrita más adelante. Por ejemplo, si fuera necesario aumentar el grado de eliminación de SO_{3} hasta aproximadamente un 70%, el valor de P/S no debería ser menor de 25. Por ejemplo, si la concentración de SO_{3} fuera de 50 mg/m^{3}N, la carbonilla H debería usarse en una cantidad tal que la cantidad de polvo que incluyera el polvo del gas de combustión no fuera menor de 1.250 mg/m^{3}N.

Por ejemplo, incluso cuando la carbonilla H usada como el polvo es pulverizada en forma de lodo, se puede añadir en una proporción baja tal que la proporción en peso (P/S) entre la cantidad de polvo (P) presente en un volumen unitario de gas de combustión y la cantidad de SO_{3} (S) presente en un volumen unitario de gas de combustión no sea, por ejemplo, menor de 2 (i.e., P/S \geq 2). Por ejemplo, si la concentración de SO_{3} fuera de 50 mg/m^{3}N, la carbonilla H podría ser añadida en una cantidad no menor de 100 mg/m^{3}N.

De este modo, se producen de forma positiva y satisfactoria los efectos anteriormente descritos en cuanto al polvo, de manera que se puede lograr una contramedida frente al SO_{3} presente en el gas de combustión a un coste bajo, y con un funcionamiento y una construcción de equipo sencillos sin necesidad de recurrir a la inyección de amonia-
co.

Más concretamente, aunque se condense el SO_{3} presente en el gas de combustión, por ejemplo, como resultado del enfriamiento producido en la sección de recuperación térmica 4 del CGG, la mayoría de esta condensación tiene lugar sobre la superficie de las partículas del polvo (que comprende la carbonilla anteriormente citada y otros) presente en el gas de combustión. Por consiguiente, las partículas de H_{2}SO_{4} formadas mediante la condensación del SO_{3} existen en un estado de unión a las partículas del polvo anteriormente mencionado, lo que resulta en una pequeña producción de humos nocivos (o emisiones de vapor de ácido sulfúrico).

Además, como la carbonilla añadida tiene un diámetro de partícula relativamente grande, del orden de 10 \mum, se puede recolectar la mayoría de ella en un precipitador electrostático 3 con un grado de recolección relativamente elevado, pudiéndose recolectar el resto que no ha sido recolectado en el precipitador electrostático 3, en las torres de absorción 12 y 13 del aparato de desulfurización 10 casi por completo, en comparación no sólo con las emisiones de vapor de ácido sulfúrico convencionalmente encontradas, sino, además, con el polvo de sulfato de amonio convencionalmente encontrado. Por consiguiente, queda poca carbonilla en el gas de combustión tratado C resultante.

La carbonilla recolectada en las torres de absorción 12 y 13 es disuelta o suspendida en el lodo circulante, y finalmente es contenida en el yeso E formado como subproducto. Sin embargo, su contenido es tan bajo como varios porcentajes y, en la mayoría de los casos, no causa problemas. Por otro lado, el ácido sulfúrico que se ha condensado en la superficie de la carbonilla y similares, y que ha sido recolectado en las torres de absorción 12 y 13 junto con la carbonilla y similares se somete finalmente a la reacción de neutralización previamente descrita (3) con piedra caliza, por ejemplo, en el tanque 11 de la torre de absorción para producir una parte del yeso formado como subproducto.

En esta realización, una parte B1 del polvo (que comprende el polvo que ha sido pulverizado en el gas de combustión y el polvo presente en el gas de combustión), que ha sido recolectado en una etapa de recolección de polvo en la que se usa el precipitador electrostático 3, es reciclada como el polvo de la presente invención para ser pulverizado en el gas de combustión. Una parte B1 del polvo que ha sido recolectado en el precipitador electrostático 3 es suministrada al silo para polvo 30, es mezclada con la carbonilla H fresca en el silo para polvo 30, y luego es pulverizada en una posición corriente arriba del precipitador electrostático 3, de nuevo, mediante el medio de adición de polvo. Así, una parte B1 del polvo es reciclada. En esta realización, el polvo, tal como las cenizas volantes, que está contenido en el gas de combustión sin tratar A descargado desde el calentador de aire 1, así como la carbonilla H que es suministrada desde el exterior, están incluidos en el polvo por ser pulverizado dentro del gas de combustión.

Además, en esta realización, la otra parte B2 del polvo que ha sido recolectado mediante el precipitador electrostático por vía seca 3 es mezclada uniformemente con el yeso E que ha sido producido como subproducto en el aparato de desulfurización 10, y es descargada fuera del sistema.

En esta realización, es preferible que la cantidad total de polvo por ser pulverizada sea tal como la cantidad mínima requerida para satisfacer la proporción P/S anteriormente definida. Además, también es preferible que la cantidad de carbonilla B1 por ser reciclada sea aumentada hasta un límite en el que el polvo pulverizado tenga la capacidad de capturar SO_{3}, y que la cantidad de carbonilla H por ser añadida y la de polvo B2 por ser descargada sean disminuidas hasta sus niveles mínimos requeridos. De este modo, la cantidad de polvo B2 por ser mezclada con el yeso E puede ser minimizada para mantener la pureza del yeso E a un nivel elevado, y la cantidad de carbonilla H por ser añadida puede ser disminuida para facilitar la manipulación de la carbonilla H.

Por lo tanto, según esta realización, es posible evitar de forma fiable la formación de escorias y la corrosión debida al SO_{3} en la sección de recuperación térmica 4 del CGG y los conductos dispuestos corriente abajo del mismo. Además, se producen los siguientes efectos (1) a (9) favorables en la práctica.

(1) Se reduce el consumo de amoníaco a cero, lo que resulta en un ahorro sustancial en el coste operativo.

(2) El equipo para la inyección de amoníaco se vuelve innecesario y el conducto no necesita alargarse especialmente para permitir la difusión del amoníaco, de manera que se puede conseguir una reducción correspondiente del coste de equipo y del tamaño de equipo.

(3) Como el contenido del componente de nitrógeno en el agua residual de desulfuración es nulo, se elimina la necesidad de un problemático tratamiento para eliminar el nitrógeno que sería necesario antes de eliminar el agua residual de desulfuración F2. Desde este punto de vista, también se puede lograr una reducción del coste de equipo y del tamaño de equipo.

(4) La cantidad de amoníaco contenida en el gas de combustión tratado y descargado en la atmósfera se ve reducida a cero. Esto no sólo contribuye enormemente a una mayor purificación del gas de combustión, sino que además facilita el hacer frente en el futuro a las regulaciones en materia de emisión de amoníaco.

(5) El yeso formado como subproducto no contiene amoníaco Por consiguiente, el yeso no necesita ser lavado para eliminar el olor desagradable y similares.

(6) Como no se queda polvo que comprenda emisiones de vapor de ácido sulfúrico ni polvo con sulfato de amonio en el gas de combustión tratado, en contraste con la técnica anterior, el rendimiento total de recolección de polvo del sistema es mejorado sin tener que recurrir a medios tales como un colector de polvo por vía húmeda instalado en el lado de corriente abajo de la torre de absorción. Esto también contribuye a una mayor purificación del gas de combustión.

(7) Cuando la carbonilla H usada como el polvo es pulverizada en forma de lodo, se pueden usar, sin realizar ninguna modificación, los aparatos y dispositivos convencionalmente usados en los sistemas de desulfuración o similares, tales como tanques agitados para la preparación de lodos, bombas de lodo y boquillas para pulverizar lodo. Esto supone una ventaja desde el punto de vista del coste del equipo y la operabilidad del sistema. Además, esto facilita la dispersión del polvo uniformemente en el gas de combustión en comparación con el transporte neumático, de manera que se pueden evitar los problemas derivados del SO_{3} de una manera más eficaz.

Es más, en este caso, las partículas de la carbonilla H se mantienen a una temperatura más baja debido al efecto de enfriamiento causado por la evaporación del líquido del lodo dentro del gas de combustión (o el efecto de mantenimiento del frío causado por la presencia del líquido del lodo). Por consiguiente, se promueve la condensación del SO_{3} sobre la superficie de las partículas de la carbonilla H, de manera que la función de extracción de SO_{3} de la carbonilla H usada como el polvo es realizada de manera más satisfactoria.

(8) En esta realización, el polvo que comprende la carbonilla H, que es usado como un polvo capaz de recolectar SO_{3}, es reciclado. Por consiguiente, esta realización tiene efectos exclusivos que consisten en que se puede disminuir la cantidad de carbonilla fresca por ser suministrada y en que se puede minimizar la cantidad de polvo B2 por ser mezclado con el yeso E para mejorar la pureza del yeso E.

(9) En esta realización, como el polvo B2 es mezclado con el yeso E, la cantidad de polvo por descargar como residuo industrial puede ser nula. Por consiguiente, se puede reducir el coste operativo. Cuando se requiere que la pureza del yeso sea más elevada, es posible no mezclar una parte o todo el polvo B2 con el yeso E.

La fig. 3 muestra los datos medidos en una situación real que demuestran el principio de la presente invención (en concreto, la adición de la carbonilla).

Estos datos indican la relación existente entre la concentración de gas SO_{3} en la entrada del CGG (o en la entrada de la sección de recuperación térmica) y la concentración de las emisiones de vapor de SO_{3} a la salida del CGG (o la salida de la sección de recalentamiento) (i.e., el grado de eliminación de SO_{3}) cuando se usa la concentración de carbonilla del gas de combustión como parámetro. En la fig. 3, los puntos negros de datos muestran los datos realmente medidos con los que fue observada a simple vista la deposición de las emisiones de vapor de SO_{3} sobre las superficies internas del aparato, tal como la sección de recuperación térmica 4, mientras que los puntos blancos de datos muestran los datos realmente medidos con los que no se observó la deposición de las emisiones de vapor de SO_{3}.

Se puede observar a partir de estos datos que aproximadamente el 90% de SO_{3} fue eliminado incluso a un valor de P/S de aproximadamente 1,5, que no se observó la deposición de las emisiones de vapor de SO_{3} sobre las superficies del equipo y que la cantidad de emisiones de vapor de SO_{3} que quedaron en el gas de combustión efluente fue tan baja como del aproximadamente 10%. Por consiguiente, resulta obvio que, se si añade carbonilla al gas de combustión, por ejemplo, en una proporción tal que la P/S no sea menor de aproximadamente 2, las emisiones de vapor de SO_{3} serán casi eliminadas por completo y apenas permanecerán en el gas de combustión tratado, evitándose con una fiabilidad elevada la corrosión y la formación de escorias derivadas de la deposición de emisiones de vapor.

Como el efecto de eliminación de las emisiones de vapor de la carbonilla anteriormente descrito es un fenómeno físico en el que se deja condensar el SO_{3} sobre la superficie de las partículas presentes en el gas de combustión, hay otros polvos además de la carbonilla (p. ej., piedra caliza pulverizada) que producirán efectos similares.

Segunda realización

A continuación, se explica la segunda realización de la presente invención con referencia a la fig. 2. Básicamente, la carbonilla es usada como el polvo de la presente invención y es pulverizada en la posición de corriente arriba de una sección de recuperación térmica 4 del CGG. Sin embargo, esta realización se caracteriza por que el precipitador electrostático por vía seca 3 está instalado en el lado de corriente abajo de la sección de recuperación térmica 4 y porque se proporciona una etapa de recolección de polvo para recolectar el polvo que se encuentra presente en el gas de combustión por medio de este precipitador electrostático 3 tras la etapa de recuperación térmica, en la que se usa el apartado de recuperación térmica 4 anteriormente citado y antes de la etapa de absorción en la que se usa el aparato de desulfuración 10.

También en esta realización, se puede pulverizar la carbonilla dentro del gas de combustión mediante transporte neumático o se puede pulverizar en forma de lodo.

Además, esta realización está construida de tal modo que al menos una parte B1 del polvo recolectado en la etapa de recolección de polvo usando el precipitador electrostático 3 es reutilizada como el polvo de la presente invención que es pulverizado en una posición corriente arriba de la sección de recuperación térmica 4. Concretamente, en este caso, una parte B1 del polvo recolectado en el precipitador electrostático 3 se carga primero en un silo para polvo 30, al que se añade carbonilla H fresca. Luego, este polvo es reciclado mediante el uso del medio de adición de polvo previamente descrito para volverlo a pulverizar en una posición corriente arriba de la sección de recuperación térmica 4. En esta realización, por lo tanto, el polvo pulverizado en una posición corriente arriba de la sección de recuperación térmica 4 contiene, además de la carbonilla H suministrada desde el exterior, el polvo (p. ej., cenizas volantes) originariamente presente en el gas de combustión sin tratar A que sale del calentador de aire 1.

Además, en esta realización, la parte B2 restante del polvo recolectado en el precipitador electrostático por vía seca 3 es mezclada homogéneamente con el yeso E formado en el aparato de desulfurización como subproducto, y es descargada fuera del sistema.

En esta realización, es preferible que la cantidad total de polvo pulverizado sea la cantidad mínima requerida (p. ej., una cantidad tal que haga que la proporción P/S anteriormente definida tenga un valor de aproximadamente 2). Además, también es preferible que la cantidad de polvo B1 reciclada sea aumentada hasta un límite en el que el polvo pulverizado tenga la capacidad de capturar SO_{3}, y que la cantidad de carbonilla H fresca añadida y la de polvo B2 descargada sean disminuidas hasta sus niveles mínimos requeridos. De este modo, la cantidad de polvo B2 mezclada con el yeso E puede ser minimizada para mantener la pureza del yeso E a un nivel elevado, y la cantidad de carbonilla H fresca añadida puede ser disminuida para facilitar la manipulación de la carbonilla H.

También en esta realización, se producen de forma positiva y satisfactoria los efectos anteriormente descritos relativos al polvo, de manera que se puede lograr una contramedida frente al SO_{3} presente en el gas de combustión a un coste bajo, y con un funcionamiento y una construcción de equipo sencillos sin necesidad de recurrir a la inyección de amoníaco.

Además, el sistema de esta realización representa el sistema de alto rendimiento anteriormente descrito, en el que la sección de recuperación térmica 4 está instalada corriente arriba del precipitador electrostático 3, de manera que se mejora el rendimiento por capacidad unitaria del precipitador electrostático 3. Por consiguiente, al usar un precipitador electrostático 3 de tamaño reducido, la carbonilla H añadida puede ser eliminada del gas de combustión con un grado elevado de eliminación. Además, el polvo originariamente contenido en el gas de combustión sin tratar A también es recolectado casi por completo en este precipitador electrostático 3 y en las torres de absorción 12 y 13 del aparato de desulfuración 10, apenas sí quedando en el gas de combustión tratado C resultante.

También en esta realización, por lo tanto, se previene con eficacia la formación de escorias y la corrosión debida al SO_{3}, por ejemplo, en la sección de recuperación térmica 4 del CGG y en los conductos localizados corriente abajo del mismo, así como en la tolva del precipitador electrostático 3. Además, se producen los mismos efectos que los efectos (1) a (7) anteriormente descritos en conexión con la primera realización.

Además, en esta realización, el polvo (que comprende la carbonilla H y otros) usado para recolectar el SO_{3} es reciclado. Esto tiene el efecto exclusivo de que se puede disminuir la cantidad de carbonilla fresca H suministrada y que, además, se puede minimizar la cantidad de polvo B2 mezclada con el yeso E para mantener la pureza del yeso E a un nivel elevado.

Además, como el polvo B2 se mezcla con el yeso E, la cantidad de polvo descargada como residuo industrial puede ser reducida a cero. Esto también contribuye, por ejemplo, a un ahorro en el coste operativo.

Huelga decir que si se desea que el yeso tenga una pureza mayor, es posible no mezclar nada o una parte del polvo B2 con el yeso E.

La fig. 4 muestra los datos medidos en una situación real que demuestran el principio de la presente invención (en concreto, la adición de piedra caliza).

Estos datos indican la relación existente entre la cantidad de piedra caliza añadida y la proporción de SO_{3} eliminada mediante la condensación sobre la superficie de las partículas de la piedra caliza cuando se pulverizó de forma simple un lodo compuesto de piedra caliza en polvo y agua (con una concentración del aproximadamente 20-30% en peso) dentro del gas de combustión que contenía aproximadamente 3,7-11,5 ppm de SO_{3}, sin realizar una recuperación térmica posterior desde el gas de combustión. Estos datos revelan que el SO_{3} puede ser eliminado eficazmente simplemente pulverizando un lodo de piedra caliza en el gas de combustión. Por consiguiente, se puede observar que, según el principio de la presente invención, en el que la recuperación térmica es realizada después de la adición de un polvo para permitir positivamente la condensación del SO_{3}, se puede lograr un grado elevado de eliminación del SO_{3} incluso a un valor de P/S bajo.

Se debe entender que la presente invención no queda limitada por las realizaciones anteriormente descritas, sino que también puede ser llevada a la práctica de otros modos diversos. Por ejemplo, el polvo de la presente invención no se limita a piedra caliza y carbonilla, sino que se puede usar cualquier polvo que permita la condensación del SO_{3} sobre la superficie de las partículas del mismo y que pueda ser recolectado en un precipitador electrostático común o la torre de absorción de un aparato de desulfuración. Sin embargo, la piedra caliza y la carbonilla anteriormente citadas son materiales convencionalmente conocidos que han sido manejados con familiaridad en los sistemas de tratamiento de gases de combustión, pudiéndose utilizar, sin realizar ninguna modificación, el equipo y las técnicas de manipulación existentes. Por lo tanto, presentan la ventaja de que se pueden obtener y manipular fácilmente, y de que no ejercen ninguna influencia negativa en el manejo global del sistema, pudiéndose evitar, por el contrario, el problema generado por el suministro de piedra caliza al tanque de la torre de absorción según se describe anteriormen-
te.

Además, para promover la condensación del SO_{3} sobre la superficie de las partículas del polvo, se puede pulverizar un polvo (o un lodo del mismo) que tenga una temperatura menor que la del gas de combustión [p. ej., un polvo (o un lodo del mismo) que haya sido enfriado a la fuerza según lo requerido] en el gas de combustión. Esto permite que el SO_{3} se condense más eficazmente sobre la superficie de las partículas del polvo, de manera que se puede evitar la producción de emisiones nocivas de vapor de SO_{3} más satisfactoria y fácilmente.

Es más, el polvo de la presente invención puede comprender tanto piedra caliza como carbonilla, y éstas pueden ser añadidas en mezcla o por separado. Incluso cuando sólo se usa piedra caliza, ésta puede ser añadida de un modo tal que sólo se pulverice dentro del gas de combustión la parte de la misma requerida para capturar el SO_{3}, suministrando el resto directamente en el tanque de la torre de absorción del aparato de desulfurización como se hace habitualmente.

También, en la primera realización, en lugar de reciclar el polvo que comprende un polvo que ha sido recolectado en el precipitador electrostático 3 como un poder de la presente invención, es posible descargar todo el polvo como residuo industrial como se hace habitualmente.

Además, huelga decir que la construcción de la etapa de absorción o de la torre de absorción de la presente invención no queda limitada por las realizaciones anteriormente descritas. Por ejemplo, la torre de absorción puede comprender una única torre de absorción, y se pueden emplear varios tipos de torres de absorción (o aparatos de contacto gas-líquido), incluyendo los tipos de torre de relleno fijo, torre de pulverización o torre de fraccionamiento. Es más, la presente invención no se limita al uso de un compuesto de calcio (p. ej., piedra caliza) como absorbente, sino que se puede emplear un procedimiento de desulfurización usando, por ejemplo, hidróxido de sodio o hidróxido de magnesio.

Claims (5)

1. Un procedimiento de tratamiento de gas de combustión destinado al tratamiento del gas de combustión procedente de calderas que usan aceite pesado, emulsión de aceite, VR y mezcla de carbón con agua / aceite pesado o carbón / aceite pesado que contiene al menos SO_{2} y SO_{3}, que comprende:

una etapa de adición de polvo destinada a pulverizar el polvo contenido en el gas de escape de la combustión del carbón en el gas de combustión como un polvo, de manera que el SO_{3} presente en el gas de combustión se condense sobre la superficie de las partículas de dicho polvo, haciendo que la temperatura de dicho polvo sea menor que la temperatura del gas de combustión,

una etapa de recolección del polvo posterior para introducir el gas de combustión en el colector de polvo y recolectar al menos el polvo que está presente en el gas de combustión, y

una etapa de absorción posterior para llevar el gas de combustión a un contacto gas-líquido con un fluido absorbente en una torre de absorción, eliminando al menos el SO_{2} que está presente en el gas de combustión mediante la absorción en el fluido absorbente y la recolección de dicho polvo.

2. Un procedimiento de tratamiento de gas de combustión como el reivindicado en la reivindicación 1, en el que dicho polvo es pulverizado en el gas de combustión en forma de lodo preparado mediante la suspensión de dicho polvo en un líquido.

3. Un procedimiento de tratamiento de gas de combustión como el reivindicado en la reivindicación 1 ó 2, en el que al menos una parte del polvo que ha sido recolectado en dicha etapa de recolección de polvo es reutilizado como un polvo para ser pulverizado en el gas de combustión en dicha etapa de adición de polvo.

4. Un procedimiento de tratamiento de gas de combustión como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicha etapa de absorción es llevada a cabo según el procedimiento de cal-yeso en el que se usa un absorbente para formar yeso como subproducto, y al menos una parte del polvo recolectado en dicha etapa de recolección de polvo es mezclada con el yeso formado como subproducto en dicha etapa de absorción y descargada fuera del sistema.

5. Un procedimiento de tratamiento de gas de combustión como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la carbonilla recolectada por los precipitadores electrostáticos incluidos en el sistema de tratamiento de gases de combustión de una central eléctrica alimentada exclusivamente con carbón y que se proporcionan fuera del sistema, es usada como dicho polvo.