ES2322400T3 - Procedimiento y disposicion para limpiar los gases de escape de un motor de combustion interna. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de limpieza de los gases de escape de un motor de combustión interna (9) usado en la generación de energía de una embarcación, especialmente una embarcación grande de pasajeros, en un lavador de gases de escape (21) principalmente mediante agua, caracterizado porque se genera agua dulce a partir de agua de mar de una manera conocida como tal utilizando un procedimiento de ósmosis inversa, y porque el agua de mar con salinidad concentrada generada mediante el procedimiento de ósmosis inversa se introduce en el lavador de gases de escape (21) para lavar los gases de escape del motor de combustión interna (9).
Description
Procedimiento y disposición para limpiar los
gases de escape de un motor de combustión interna.
La invención se refiere a un procedimiento según
el preámbulo de la reivindicación 1 para limpiar los gases de
escape de un motor de combustión interna usado en la generación de
electricidad de una embarcación, especialmente una embarcación
grande de pasajeros, en un lavador de gases de escape,
principalmente mediante agua. La invención se refiere también a una
disposición según el preámbulo de la reivindicación 6 (por ejemplo,
el documento JP 2004089770).
Para reducir los costes de combustible, se han
desarrollado motores de combustión interna de tal manera que puedan
usar incluso combustibles de baja calidad, por ejemplo,
fuel-oil pesado. El problema implicado a menudo en
estos combustibles de bajo coste es el de las impurezas que
contienen, especialmente azufre, que como resultado del proceso de
la combustión generan óxidos de azufre, SOx, que contribuyen
también a la acidificación del medio ambiente cuando se emiten al
mismo. Se han llevado a cabo intentos para eliminar esta desventaja
introduciendo los gases de escape del motor de combustión interna
en un lavador de gases de escape, en el que se lavan,
principalmente mediante agua, y añadiendo, según se requiera,
aditivos específicos, por ejemplo, hidróxido de sodio (NaOH),
caliza (CaCO3) o lejía (NH4OH) al anterior, antes de descargar los
gases de escape al medio ambiente. Naturalmente, estos aditivos
necesitan trasportarse junto con la embarcación, por lo que
necesita almacenamiento, equipo de alimentación así como la
supervisión y control de los diversos contenidos del agua de
lavado.
Alternativamente, se puede usar también agua de
mar como agua de lavado, pero la concentración de las sales en el
agua de lavado es baja y se requieren grandes cantidades de agua de
mar para neutralizar los gases SOx en los gases de escape
dependiendo de la salinidad del agua de mar en cada caso concreto.
Incluso si el agua de mar está libre de carga, su baja salinidad
para este objetivo aumenta la necesidad de la capacidad de bombeo y
del equipo relacionado. El agua de mar debe ser añadida al proceso
en cantidades elevadas en comparación con la cantidad de agua que
se evapora en el gas de escape. En consecuencia, incluso la
velocidad del flujo que sale del proceso aumentará y afectará al
tamaño del equipo requerido para su tratamiento.
Sólo se han instalado unos pocos lavadores de
SOx en embarcaciones. Se dimensionan para el agua de mar o para
usar el agua de mar junto con lejía. El uso de lejía aumenta los
costes de operación y el uso de agua de mar el precio de
adquisición, debido al dimensionamiento del equipo. Por otra parte,
existe una necesidad sustancial de agua dulce en las embarcaciones,
especialmente en las embarcaciones de pasajeros. En las
embarcaciones, el agua dulce se consigue tanto mediante evaporación
como utilizando ósmosis inversa. En la evaporación, la demanda de
energía es verdaderamente elevada y la salinidad del agua de mar
usada aumentará únicamente en una extensión menor. Por otra parte,
la salinidad del agua residual generada junto con el agua dulce al
usar el procedimiento de ósmosis inversa aumentará aproximadamente
un 40%.
Un objeto de la invención es proporcionar un
nuevo procedimiento de limpieza de los gases de escape de un motor
de combustión interna usado en la generación de energía de una
embarcación, especialmente una embarcación grande de pasajeros, en
un lavador de gases de escape con el fin de eliminar los gases SOx
en el anterior, por cuyo procedimiento, se pueden disminuir
esencialmente los problemas relacionados con la técnica anterior.
Un objeto es, concretamente, proporcionar un procedimiento adecuado
para embarcaciones, por medio del cual se pueda mejorar la economía
global de los motores de combustión interna usados en
embarcaciones, y el tratamiento de los gases de combustión generados
por los mismos.
Los objetos de la invención se consiguen
principalmente según se describe en las reivindicaciones adjuntas 1
y 6, y más concretamente según se explica en el resto de
reivindicaciones.
La solicitud de la invención es ventajosa
especialmente cuando se requiere agua dulce en grandes cantidades y
se puede proporcionar la generación de la misma económicamente
usando el procedimiento de ósmosis inversa. Esto es especialmente
cierto en el caso de embarcaciones grandes de pasajeros y cruceros,
que pasan también mucho tiempo en el mar. La aplicabilidad aumenta
además, si el objetivo es reducir las emisiones de óxido de
nitrógeno, NOx, generadas por el proceso de combustión de los
motores de las embarcaciones, utilizando agua limpia.
A continuación, se explica la invención por
medio de ejemplo con referencia al dibujo esquemático adjunto, la
única figura del cuál ilustra la solicitud de la invención.
El dibujo muestra esquemáticamente un motor de
combustión interna 9, que puede ser especialmente un motor diesel
grande, en el cual se lleva a cabo la entrada de aire 14 y desde el
cual se descargan los gases de escape 23 como resultado de un
proceso de combustión. El motor también va provisto de un
turbocompresor 15.
Los gases de escape se llevan hasta un lavador
de gases de escape 21, en el que se lavan, con el fin de eliminar
concretamente los óxidos de azufre, SOx antes de descargarse al
medio ambiente. En el dibujo sólo se muestra un ciclo real de
lavado, pero el lavado puede, si así se requiere, llevarse a cabo
en una o diversas etapas, y se lleva a cabo, al menos
principalmente, usando agua. El circuito del flujo del agua de
lavado comprende un tanque de agua de lavado 19, desde el que se
bombea el agua de lavado mediante una bomba 20 a través de una
línea de alimentación 18 hasta el lavador. La circulación incluye
también un intercambiador de calor 22, que puede funcionar
ventajosamente mediante agua de mar y por medio del cual se enfría
el agua de lavado. El agua de lavado enfriada condensa en el flujo
de gas de escape caliente y se recupera por la parte inferior del
lavador para reconducirse al tanque del agua de lavado. El tanque
del agua de lavado 19 está provisto de una línea de descarga 17
para descargar el agua de lavado en exceso y el rechazo del lavado
de la circulación del agua de lavado.
Se proporciona agua dulce limpia por medio del
procedimiento de ósmosis inversa usando un equipo 1, al cual se
bombea el agua de mar mediante una bomba 4 a través de una línea de
alimentación 5. El equipo 1 tiene un lado de agua dulce 2 y un lado
de agua residual 3, desde el cual se conduce el agua de mar con una
salinidad muy concentrada mediante un conducto 7 hasta el tanque
del agua de lavado 19. La posible agua suplementaria se introduce
en el tanque mediante un conducto 16. Esta agua suplementaria puede
ser naturalmente agua de mar. La introducción de la misma se
controla según el volumen de agua residual recibida desde el equipo
1 de tal manera que la salinidad del agua de lavado suministrada
desde el tanque 19 al lavador no llegue a diluirse demasiado y
afecte perjudicialmente el resultado del lavado y la demanda que se
hace del mismo.
Desde el lado de agua dulce del equipo 1 de agua
dulce se conduce el agua mediante un conducto 6 para satisfacer las
necesidades de la embarcación, especialmente la de los pasajeros u
otros consumidores similares. Si la embarcación está provista de
medios para la reducción de las emisiones de NOx de los motores de
combustión interna, el agua dulce puede, además, conducirse a
través de un tanque 8 hasta un tanque 10 que se va a usar con este
objetivo. Se puede introducir además agua limpia al tanque 10 desde
otra fuente a través de un conducto 12. Desde el tanque 10 se bombea
el agua mediante una bomba 13 a través de un filtro 11 para
suministrarse a la entrada de aire 14 del motor después del
compresor 15. En la práctica, el suministro puede llevarse a cabo
preferiblemente en dos etapas, de manera que un calentamiento
adicional de la corriente se proporcione entre las etapas con una
fuente de calor adecuada, por ejemplo, conduciendo al menos una
parte de los gases de escape a través de un intercambiador de calor
de los gases de escape dispuesto en el paso de aire de entrada del
motor. El objetivo de este calentamiento adicional es obtener más
agua evaporada en el aire de entrada después del compresor 15, por
lo cual también la reducción de las emisiones de NOx en el proceso
de combustión del motor es más eficiente.
En las embarcaciones de pasajeros, el otro
consumo, referido al del conducto 6, es elevado, y por tanto, el
lavador de gases de escape 21 utiliza mucha de la otra fuente de
agua dulce referida al conducto 12, humidificando el aire de
entrada después del compresor 15. La invención es también aplicable
a las embarcaciones de carga, en las que el agua limpia, referida al
conducto 8 que puede conducirse para la humidificación del aire de
entrada del motor, es cuantitativamente predominante.
La invención no está limitada a la forma de
realización mostrada sino que son concebidas diversas variantes en
el marco del alcance de las reivindicaciones anexas.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante es sólo para la comodidad del lector. Esto no forma
parte del documento de Patente Europea. Aunque se ha tenido cuidado
al recopilar las referencias, no pueden excluirse errores u
omisiones y la EPO no asume ningún tipo de responsabilidad a este
aspecto.
\bullet JP 2004089770 B [0001]
Claims (10)
1. Un procedimiento de limpieza de los gases de
escape de un motor de combustión interna (9) usado en la generación
de energía de una embarcación, especialmente una embarcación grande
de pasajeros, en un lavador de gases de escape (21) principalmente
mediante agua, caracterizado porque se genera agua dulce a
partir de agua de mar de una manera conocida como tal utilizando un
procedimiento de ósmosis inversa, y porque el agua de mar con
salinidad concentrada generada mediante el procedimiento de ósmosis
inversa se introduce en el lavador de gases de escape (21) para
lavar los gases de escape del motor de combustión interna (9).
2. Un procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el agua de mar completa también se
mezcla con dicha agua de mar concentrada antes de la introducción
en el lavador de gases de escape (21).
3. Un procedimiento según la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque se recircula el agua de lavado del
lavador de gases de escape (21).
4. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el agua
de lavado se enfría (22) antes de la introducción en el lavador de
gases de escape (21).
5. Un procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el agua
dulce proporcionada mediante el procedimiento de ósmosis inversa se
utiliza para minimizar las emisiones de NOx procedentes del motor
de combustión interna (9) de la embarcación, por ejemplo, mediante
el suministro de agua dulce, después del turbocompresor (15) del
motor, para la humidificación del aire de entrada (14) del
motor.
6. Una disposición para la limpieza de los gases
de escape de un motor de combustión interna (9) usado en la
generación de electricidad de una embarcación, especialmente una
embarcación grande de pasajeros, en un lavador de gases de escape
(21) principalmente mediante agua, caracterizado porque éste
comprende un equipo (1, 2, 3) que aplica el procedimiento de
ósmosis inversa para generar agua dulce a partir de agua de mar, y
porque el agua de mar con salinidad concentrada generada mediante
el procedimiento de ósmosis inversa se dispone para introducirse
(7, 19, 20, 18) en el lavador de gases de escape (21) para el
lavado de los gases de escape del motor de combustión interna
(9).
7. Una disposición según la reivindicación 6,
caracterizada porque el agua de mar completa (16) se dispone
también para mezclarse con dicha agua de mar concentrada antes de
la introducción en el lavador de gases de escape (21).
8. Una disposición según la reivindicación 6 ó
7, caracterizada porque el agua de lavado del lavador de
gases de escape (21) se dispone para recircularse.
9. Una disposición según una cualquiera de las
reivindicaciones 6-8 precedentes,
caracterizada porque el agua de lavado se dispone para
enfriarse (22) antes de la introducción en el lavador de gases de
escape (21).
10. Una disposición según una cualquiera de las
reivindicaciones 6-9 precedentes,
caracterizada porque el agua dulce proporcionada mediante el
procedimiento de ósmosis inversa se dispone para utilizarse para la
minimización de las emisiones de NOx procedentes del motor de
combustión interna (9) de la embarcación, suministrando, por
ejemplo, dicha agua dulce (8, 10, 11, 13), después del
turbocompresor (15) del motor (9), para la humidificación del aire
de entrada (14) del motor (9).
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