ES2324181T3 - Purificacion de dioxido de carbono. - Google Patents
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Abstract
Un método para la retirada de al menos una parte de uno o más contaminantes seleccionados del grupo que consiste en SO2 y NOx del dióxido de carbono gaseoso (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13), comprendiendo dicho método: mantener dicho dióxido de carbono gaseoso (5, 13) a presión(es) elevada(s) en presencia de oxígeno molecular ("O 2") y agua y, cuando se va a retirar el SO 2, el NO x, durante el tiempo suficiente para convertir el SO2 en ácido sulfúrico (6) y/o el NOx en ácido nítrico (14); y separar dicho ácido sulfúrico (6) y/o ácido nítrico (14) de dicho dióxido de carbono gaseoso (5, 13) para producir gas dióxido de carbono pobre en NO x, libre de SO 2 (20), en el que dicha(s) presión(es) elevada(s) es al menos 0,3 MPa (alrededor de 3 bar).
Description
Purificación de dióxido de carbono.
El presente invento se refiere a un método para
la retirada de uno o más contaminantes seleccionados del grupo que
consiste en dióxido de azufre ("SO_{2}") y NO_{x} del
dióxido de carbono gaseoso. El invento tiene una aplicación
particular en la purificación del gas de combustión dióxido de
carbono de un procedimiento de combustión de oxicombustible, por
ejemplo, en una central eléctrica de carbón pulverizado en la que el
combustible carbonoso o hidrocarbúrico que contiene azufre, se
combustiona en una caldera para producir vapor para la generación
de energía
eléctrica.
eléctrica.
El término "NO_{x}" quiere decir al menos
un compuesto de óxido de nitrógeno seleccionado del grupo que
consiste en óxido nítrico ("NO") y dióxido de nitrógeno
("NO_{2}").
Se ha demostrado que una de las principales
causas del calentamiento global es el aumento en la contaminación
de los gases de efecto invernadero en la atmósfera debido a efectos
antropológicos. El principal gas de efecto invernadero que se está
emitiendo, dióxido de carbono ("CO_{2}"), ha aumentado en
concentración en la atmósfera de 270 ppm antes de la revolución
industrial a la cifra actual de 378 ppm. Aumentos adicionales en la
concentración de CO_{2} son inevitables hasta que se frenen las
emisiones de CO_{2}. Las principales fuentes de emisión de
CO_{2} antropológico son las centrales eléctricas alimentadas con
combustibles fósiles y de los vehículos alimentados por
petró-
leo.
leo.
El uso de combustibles fósiles es necesario para
continuar produciendo las cantidades de energía eléctrica que las
naciones requieren para sostener sus economías y estilos de vida.
Hay, por lo tanto, una necesidad de inventar medios eficientes por
los que el CO_{2} pueda capturarse de las centrales eléctricas que
queman combustible fósil, así que pueda almacenarse en vez de ser
ventilado a la atmósfera. El almacenaje puede ser en una formación
geológica tal como un acuífero salino o un campo petrolífero agotado
o una formación de gas natural. Alternativamente, el CO_{2}
podría usarse para aumentar la recuperación del petróleo.
El procedimiento de combustión del
oxicombustible busca mitigar los efectos perjudiciales de las
emisiones de CO_{2} produciendo un gas producto de la combustión
neta que consiste en CO_{2} y vapor de agua combustionando un
combustible carbonoso o hidrocarbúrico en oxígeno puro. Este
procedimiento daría como resultado una ausencia de nitrógeno en el
gas de combustión, junto con una temperatura de combustión muy alta
que no sería práctica en un horno o caldera. Para moderar la
temperatura de combustión, parte de la corriente de gas de
combustión se recicla, después se enfría, y se devuelve al
quemador.
Un procedimiento del oxicombustible para
capturar CO_{2} a partir de una caldera eléctrica de carbón
pulverizado se describe en un documento titulado
"Oxy-combustion processes for CO_{2} capture
from advanced supercritical PF and NGCC power plants" (Dillon
et al; presentado en GHGT-7, Vancouver, Sept
2004), cuya descripción se incorpora en este contexto por
referencia.
La combustión de oxicombustible produce un
producto de CO_{2} bruto que contiene contaminantes tales como
vapor de agua, "inertes" que incluyen oxígeno molecular de la
combustión en exceso (O_{2}), nitrógeno molecular (N_{2}) y
argón (Ar) obtenidos a partir del oxígeno usado, cualquier fuga de
aire en el sistema y gases ácidos tales como trióxido de azufre
(SO_{3}), dióxido de azufre (SO_{2}), cloruro de hidrógeno
(HCl), óxido nítrico (NO) y dióxido de nitrógeno (NO_{2})
producidos como productos de oxidación de los componentes en el
combustible o por combinación de N_{2} y O_{2} a alta
temperatura. Las concentraciones exactas de las impurezas gaseosas
presentes en el gas de combustión dependen de la composición del
combustible, del nivel de N_{2} en la cámara de combustión, de la
temperatura de combustión y del diseño del quemador y del horno.
En general, el producto CO_{2} final se
producirá como una corriente de fluido a alta presión para descargar
en una tubería para su eliminación. El CO_{2} debe secarse para
evitar la corrosión de la tubería de acero al carbono. Los niveles
de impureza del CO_{2} no deben arriesgar la integridad del lugar
de almacenaje geológico, particularmente si el CO_{2} se va a
usar para aumentar la recuperación del petróleo y el transporte y
la eliminación no deben infringir los tratados y regulaciones
nacionales e internacionales que gobiernan el transporte y
eliminación de las corrientes de gas.
Es, por lo tanto, necesario purificar el
CO_{2} impuro de la caldera o horno para retirar el vapor de agua,
trióxido de azufre y dióxido de azufre ("SO_{x}"), óxido
nítrico y dióxido de nitrógeno ("NO_{x}"), impurezas
gaseosas solubles tal como HCl, y gases "inertes" tales como
O_{2}, N_{2} y Ar para producir un producto de CO_{2} final
que será adecuado para la eliminación.
En general, la técnica anterior en el área de la
captura de CO_{2} que usa el procedimiento de oxicombustible se
ha concentrado hasta ahora en la retirada del SO_{x} y NO_{x}
aguas arriba del sistema de compresión del CO_{2} que usa la
última tecnología actual. La retirada del SO_{x}/NO_{x} se basa
en los esquemas de desulfuración del gas de combustión tales como
el lavado con una suspensión de carbonato cálcico seguido por una
oxidación del aire que produce yeso y una reducción del NO_{x} que
usa una variedad de técnicas tales como quemadores de NO_{x}
bajo, sobrecocción o que usan agentes reductores tales como amoníaco
o urea a temperatura elevada con o sin catalizadores. La retirada
convencional de SO_{x}/NO_{x} que usa tecnologías de
desulfuración y reducción del NO_{x} se describe en "Oxyfuel
Combustion For Coal-Fired Power Generation
With CO_{2} Capture - Opportunities And Challenges" (Jordal
et al; GHGT-7, Vancouver, 2004). Tal
procedimiento podría aplicarse a calderas de carbón
convencionales.
Se ha desarrollado un procedimiento por Tyco
Labs., Inc. para la conversión del SO_{x}/NO_{x}, presentes en
el gas residual de las calderas alimentadas con combustibles
fósiles, en H_{2}SO_{4} y HNO_{3} concentrados y se describe
en un informe titulado "Development of the catalytic chamber
process for the manufacture of sulphuric and nitric acids from
waste flue gases" (Keilin et al; número de contrato
PH86-68-75; preparado para la
oficina de la agencia de protección del medio ambiente de EE.UU. de
los programas del aire 1967 a 1969). El procedimiento de Tyco se
basa en el procedimiento de la cámara de plomo para la fabricación
de ácido sulfúrico. En este procedimiento el SO_{2} se oxida a
SO_{3} por reacción con NO_{2} (véase la ecuación (a));
(a)SO_{2} +
NO_{2} = SO_{3} +
NO
Esta reacción sigue por la disolución del
SO_{3} en agua para forma ácido sulfúrico (véase la ecuación
(b));
(b)SO_{3} +
H_{2}O =
H_{2}SO_{4}
El NO se reoxida a NO_{2} por reacción con el
oxígeno presente en el gas de combustión (véase la ecuación
(c));
(c)2NO + O_{2}
=
2NO_{2}
El NO_{x} actúa como un catalizador en fase
gaseosa.
Este procedimiento no sería normalmente factible
a presión atmosférica y con las bajas concentraciones de NO_{x}
presentes.
Un problema adicional sería la cinética
demasiado lenta de la etapa de oxidación del NO. El procedimiento
de Tyco supera este problema de dos maneras. Primero, aumenta la
concentración de NO_{2} en el gas residual por un factor de
alrededor de 100 reciclando una corriente de gas rica en NO_{2}
que se mezcla con el gas residual antes de la oxidación del
SO_{2} y de la producción de H_{2}SO_{4}. El H_{2}SO_{4}
se recupera en un lavador a alta temperatura, que permite a la
mayor parte del vapor de agua en el gas residual pasar a través del
equipo sin condensación, produciendo un ácido de alrededor del 80%
de concentración. El NO_{2} y NO se hacen reaccionar con el ácido
sulfúrico para formar ácido nitrosilo sulfúrico, así que alrededor
del 90% del NO_{x} presente en el gas de combustión se retira
junto con prácticamente todo el SO_{x} (véase la ecuación
(d)).
(d)NO_{2} + NO
+ 2H_{2}SO_{4} = 2NOSO_{4} +
H_{2}O
En segundo lugar, la lenta oxidación del NO a
NO_{x} se acelera pasando el ácido nitrosilo sulfúrico a través
de una torre rectificadora que se arrastra por una pequeña corriente
lateral de la alimentación del gas de combustión que proporciona el
O_{2} necesario para la oxidación del NO neto a NO_{2}. La
reacción de oxidación en la torre rectificadora se ayuda por un
catalizador de carbono activo que circula en la fase líquida.
Hay una necesidad de una método mejorado para la
retirada del SO_{x}/NO_{x} del dióxido de carbono gaseoso,
particularmente del gas de combustión de dióxido de carbono
producido en un procedimiento de combustión de oxicombustible tal
como el implicado en una caldera eléctrica de carbón
pulverizado.
Según el primer aspecto del presente invento, se
proporciona un método para la retirada de al menos una parte de uno
o más contaminantes seleccionados del grupo que consiste en SO_{2}
y NO_{x} del dióxido de carbono gaseoso, comprendiendo dicho
método:
- mantener dicho dióxido de carbono gaseoso a presión(es) elevada(s) en presencia de oxígeno molecular ("O_{2}") y agua y, cuando el SO_{2} se va a retirar, el NO_{x}, durante el tiempo suficiente para convertir el SO_{2} en ácido sulfúrico y/o el NO_{x} en ácido nítrico; y
- separar dicho ácido sulfúrico y/o ácido nítrico de dicho dióxido de carbono gaseoso para producir un gas de dióxido de carbono pobre en NO_{x} y libre de SO_{2}
en el que dicha(s) presión(es)
elevada(s) es (son) al menos alrededor de 0,3 MPa (alrededor
de 3 bar).
Según un segundo aspecto del presente invento,
se proporciona un aparato para la retirada de uno o más
contaminantes seleccionados del grupo que consiste en SO_{2} y
NO_{x} del dióxido de carbono gaseoso, comprendiendo dicho
aparato:
- un compresor para elevar la presión del dióxido de carbono gaseoso;
- al menos un dispositivo de contacto líquido/gas a contracorriente para lavar dicho dióxido de carbono gaseoso con agua a presión elevada en presencia de oxígeno molecular y, cuando el SO_{2} se va a retirar, el NO_{x}, durante el tiempo suficiente para convertir el SO_{2} en ácido sulfúrico y/o el NO_{x} en ácido nítrico;
- medios de conducción para alimentar el dióxido de carbono gaseoso a presión elevada desde dicho compresor a o a cada dispositivo de contacto gas/líquido respectivo; y
- medios de conducción para reciclar la disolución acuosa de ácido sulfúrico y/o la disolución acuosa de ácido nítrico a o a cada dispositivo de contacto gas/líquido respectivo.
El método retira típicamente al menos
sustancialmente todo (y normalmente todo) de cualquier contaminante
SO_{2} y el volumen, normalmente alrededor del 90% de cualquier
NO_{x}.
Las reacciones que tienen lugar entre el
SO_{2}, SO_{3}, H_{2}O, NO y NO_{2} cuando el CO_{2}
impuro (que contiene estos compuestos) se mantiene a una presión
elevada (es decir, mayor que la presión atmosférica) son:
Estas reacciones pueden describirse como
sigue:
- \bullet
- La reacción (1) es en fase gaseosa, controlada cinéticamente;
- \bullet
- La reacción (2) es en fase gaseosa, controlada en el equilibrio con cinética rápida;
- \bullet
- La reacción (3) es en fase líquida, controlada cinéticamente;
- \bullet
- La reacción (4) es en fase líquida, controlada en el equilibrio con cinética rápida;
- \bullet
- La reacción (5) es en fase gaseosa, controlada en el equilibrio con cinética rápida; y
- \bullet
- La reacción (6) es en disolución en la fase acuosa que puede diseñarse en un contactor para ser un procedimiento rápido.
Las reacciones (1) y (3) tienen velocidades de
reacción que limitan el procedimiento de conversión, mientras que
las reacciones (2), (4) y (5) se consideran por ser suficientemente
rápidas sin limitar el procedimiento.
La reacción (1) se ha estudiado ampliamente y se
ha establecido bien como una reacción homogénea de tercer orden con
una constante de velocidad k (L^{2} mol^{-2} s^{-1}) = 1,2 x
10^{3} e ^{530/T} con T en grados Kelvin. La velocidad,
-d[NO]/dt = 2k [NO]^{2} [O_{2}], es de tercer
orden y así, proporcional a la presión para la tercera energía.
Además, la velocidad de reacción aumenta cuando disminuye la
temperatura. Los inventores se han dado cuenta que la relación
entre presión y temperatura para la velocidad de conversión puede
usarse para retirar eficazmente el SO_{x}/NO_{x} del dióxido de
carbono gaseoso.
Los inventores han encontrado que la velocidad
de la reacción (1) no se vuelve útil hasta que la presión ha
aumentado hasta al menos alrededor de 3 bar (alrededor de 0,3 MPa) y
preferentemente de 10 bar a 50 bar (1 MPa a 5 MPa), por ejemplo, en
un tren de compresión del CO_{2} donde el gas se ha enfriado en el
refrigerador intermedio o postenfriador del compresor. Al menos una
parte de la compresión es preferentemente adiabática.
La temperatura exacta a la que el gas se enfría
determina la cantidad de vapor de agua presente en el gas CO_{2}
resultante y por lo tanto, la cantidad de vapor de agua que condensa
en, por ejemplo, una torre depuradora de ácido. El exceso de ácido
se retira a una concentración determinada por la temperatura de
funcionamiento, la presión y los niveles de H_{2}O y SO_{2}
presentes en la corriente de CO_{2} cruda.
Las reacciones (1) y (5) juntas son el
procedimiento de la cámara de plomo para la fabricación de ácido
sulfúrico, catalizado por NO_{2}. La reacción (5) se conoce por
ser rápida y así, se considera por estar limitado el equilibrio.
Las reacciones (1) a (4) son parte del procedimiento del ácido
nítrico y así, son bien conocidas.
Los inventores se han dado cuenta que las
reacciones anteriormente mencionadas proporcionan un camino al
SO_{2} para ser retirado como H_{2}SO_{4} y al NO y NO_{2}
para ser retirados como HNO_{3} proporcionaron que los
componentes reactivos se proporcionen con suficiente tiempo de
contacto después de la elevación de la presión del CO_{2} bruto
(o impuro). El tiempo de contacto (o "de retención") determina
el grado de conversación del SO_{2} a H_{2}SO_{4} y del
NO_{x} a HNO_{3}. Un tiempo "de retención" total de no más
de 60 segundos es normalmente suficiente para la conversión máxima
de SO_{2}/NO_{x}.
Los dispositivos de contacto gas/líquido a
contracorriente tales como las columnas o torres depuradoras
permiten un mezclado profundo del agua con el SO_{3} y después
con el NO_{2} para retirar continuamente estos componentes del
gas, permitiendo así reacciones para continuar hasta que al menos se
retire sustancialmente todo el SO_{2}, junto con el volumen del
NO_{x}. Tales dispositivos son adecuados para proporcionar el
tiempo de contacto requerido para la(s)
conversión(es). No se formará ni HNO_{2} ni HNO_{3} hasta
que todo el SO_{2} se haya consumido. El NO_{2} formado por la
lenta reacción (1) se consumirá por la rápida reacción (5) antes de
que la lenta reacción 3 pueda producir HNO_{2} y HNO_{3}.
Sin estar presente el SO_{2}, las reacciones
(1)-(4) vuelven al procedimiento del ácido nítrico. Una pequeña
cantidad de agua ayuda también al camino de la reacción empujando la
reacción (3) hacia la derecha.
El oxígeno molecular ("O_{2}") requerido
para las conversiones puede añadirse al dióxido de carbono gaseoso.
Sin embargo, está presente normalmente una cantidad de oxígeno
molecular en el dióxido de carbono gaseoso, por ejemplo, cualquier
exceso de oxígeno molecular usado en un procedimiento de combustión
de oxicombustible. El agua está normalmente presente en el dióxido
de carbono gaseoso, por ejemplo, habiéndose producido en un
procedimiento de combustión de oxicombustible.
El dióxido de carbono gaseoso se lava
normalmente con agua en al menos un dispositivo de contacto
gas/líquido a contracorriente para producir un gas de dióxido de
carbono pobre en NO_{x}, libre de SO_{2} y una disolución
acuosa de ácido sulfúrico y/o una disolución acuosa de ácido
nítrico. Las disoluciones acuosas ácidas están normalmente
diluidas. Al menos una parte de cada disolución acuosa se recicla
preferentemente a o a cada dispositivo de contacto gas/líquido
respectivo. Cuando el dispositivo de contacto es una columna o torre
depuradora, la disolución se recicla a la parte superior de la
columna o torre. La(s) parte(s) reciclada(s) de
o de cada disolución acuosa se bombean normalmente a
presión(es) más altas para producir disolución(es)
bombeada(s) que se enfrían después antes del reciclado.
En realizaciones preferidas en las que el
dióxido de carbono gaseoso comprende SO_{2} y NO_{x}, el método
comprende convertir el SO_{2} en ácido sulfúrico a una primera
presión elevada y convertir el NO_{x} en ácido nítrico a una
segunda presión elevada que es mayor que la primera presión elevada.
Una parte del NO_{x} puede convertirse en ácido nítrico a la
primera presión elevada. Por ejemplo, si la concentración de la
alimentación del SO_{2} es suficientemente baja, podría haber más
ácido nítrico que ácido sulfúrico producido a la primera presión
elevada.
En estas realizaciones, el método comprende
normalmente:
- lavar el dióxido de carbono gaseoso con agua a dicha primera presión elevada en un primer dispositivo de contacto gas/líquido a contracorriente para producir gas dióxido de carbono libre de SO_{2} y una disolución acuosa de ácido sulfúrico;
- comprimir al menos una parte del gas dióxido de carbono libre de SO_{2} a la segunda presión elevada; y
- lavar al menos una parte del gas dióxido de carbono libre de SO_{2} con agua a la segunda presión elevada en un segundo dispositivo de contacto gas/líquido a contracorriente para producir gas dióxido de carbono pobre en NO_{x}, libre de SO_{2} y una disolución acuosa de ácido nítrico. Al menos una parte de la disolución acuosa de ácido sulfúrico se recicla normalmente al primer dispositivo de contacto gas/líquido, opcionalmente después del bombeo y/o enfriamiento. Al menos, una parte de la disolución acuosa de ácido nítrico se recicla normalmente al segundo dispositivo de contacto gas/líquido, opcionalmente después del bombeo y/o enfriamiento.
El calor de compresión puede retirarse por
intercambio de calor indirecto con un refrigerante. El refrigerante
es preferentemente agua de alimentación para una caldera de
oxicombustible, por ejemplo, la caldera que produce el dióxido de
carbono gaseoso.
En realizaciones en las que el o cada
dispositivo de contacto es una columna de contacto gas/líquido o una
torre depuradora, una corriente de agua de una fuente externa puede
inyectarse en la parte superior del o de cada dispositivo de
contacto. El agua inyectada en la parte superior de una primera
columna de contacto gas/líquido aseguraría que no se transportaría
ácido aguas abajo para corroer el aparato tal como el (los)
compresor(es). El agua inyectada en la parte superior de una
segunda columna de contacto gas/líquido aumenta la conversión de
NO_{x} en ácido nítrico para un tiempo de contacto y velocidad de
reciclado dados.
La primera presión elevada es normalmente de 10
bar a 20 bar (1 MPa a 2 MPa) y es preferentemente alrededor de 15
bar (alrededor de 1,5 MPa). Cuando el dióxido de carbono gaseoso se
comprime a la primera presión elevada, tal compresión es
preferentemente adiabática.
La segunda presión elevada es normalmente de 25
bar a 35 bar (2,5 MPa a 3,5 MPa) y es preferentemente alrededor de
30 bar (alrededor de 3 MPa).
El tiempo de contacto del gas dióxido de carbono
y agua en los dispositivos de contacto gas/líquido se conoce como
tiempo de residencia. El dióxido de carbono gaseoso tiene
preferentemente un tiempo de residencia en el primer dispositivo de
contacto gas/líquido de 2 segundos a 20 segundos. El gas dióxido de
carbono libre de SO_{2} tiene preferentemente un tiempo de
residencia en el segundo dispositivo de contacto gas/líquido de 2
segundos a 20 segundos.
Una de las ventajas de las realizaciones
preferidas del presente invento es que el método trabaja con
concentraciones de NO_{x} tan bajas como 300 ppm. La
concentración de NO_{x} en el dióxido de carbono gaseoso es
preferentemente de 300 ppm a 10.000 ppm. En realizaciones en las
que el dióxido de carbono gaseoso no comprende NO_{x} como
contaminante, el método comprende adicionalmente añadir al dióxido
de carbono gaseoso al menos la mínima cantidad de NO_{x}
requerida para convertir dicho SO_{2} en ácido sulfúrico. En
aquellas realizaciones, la cantidad de NO_{x} añadida es
preferentemente de 300 ppm a 10.000 ppm.
La temperatura a la que el dióxido de carbono
gaseoso se mantiene a dicha(s) presión(es)
elevada(s) para convertir SO_{2} en ácido sulfúrico y/o
NO_{x} en ácido nítrico normalmente no es más que alrededor de
80ºC y preferentemente no más que alrededor de 50ºC. En
realizaciones preferidas, la temperatura no es menor que alrededor
de 0ºC y es preferentemente de alrededor de 0ºC a 50ºC. Lo más
preferentemente, la temperatura es casi ambiental, por ejemplo,
alrededor de 30ºC.
El método es adecuado para purificar corrientes
de dióxido de carbono de cualquier fuente, proporcionó que las
corrientes contengan SO_{x} y/o NO_{x} como contaminantes. Sin
embargo, el método tiene una aplicación particular cuando se
integra con un procedimiento de combustión de oxicombustible. En
realizaciones preferidas, el dióxido de carbono gaseoso crudo se
produce en un procedimiento de combustión de oxicombustible y se
lava con agua para retirar partículas sólidas y componentes
solubles en agua produciendo así dióxido de carbono gaseoso,
normalmente a alrededor de la presión atmosférica. El dióxido de
carbono gaseoso se comprime después, preferentemente
adiabáticamente, a presión(es) elevada(s).
Cuando se produce el dióxido de carbono gaseoso
en un procedimiento de combustión de oxicombustible, el
procedimiento implica normalmente la combustión de al menos un
combustible que contiene azufre seleccionado del grupo que consiste
en combustible carbonoso o combustible hidrocarbúrico, en un gas que
consiste esencialmente en oxígeno molecular y, opcionalmente, gas
de combustión reciclado del procedimiento de combustión.
Puede procesarse adicionalmente al menos una
parte del gas dióxido de carbono pobre en NO_{x}, libre de
SO_{2}. En esta conexión, el gas normalmente se seca, se purifica
para retirar componentes "inertes", y se comprime a una
presión de la tubería de 80 bar a 250 bar (8 MPa a 25 MPa). El gas
puede almacenarse después en formaciones geológicas o usarse en una
recuperación del petróleo mejorada. En realizaciones preferidas, el
gas se seca en un secador desecante y después se enfría a una
temperatura cerca de su punto triple en el que "inertes" tales
como O_{2}, N_{2} y Ar se retiran en la fase gaseosa. El
procedimiento permite que la pérdida de CO_{2} con la corriente
de gas inerte se minimice fijando la presión del gas de alimentación
en un nivel alto apropiado en el intervalo de 20 bar a 40 bar (2
MPa a 4 MPa). Se describe un procedimiento de retirada de
"inertes" adecuado en un documento titulado "Oxyfuel
conversion of heaters and boilers for CO_{2} capture"
(Wilkinson et al; Segunda Conferencia Nacional en la
Retención de Carbón; 5 a 8 de mayo 2003; Washington, DC), cuya
descripción se incorpora en este contexto por referencia. Este
procedimiento lleva a purezas del CO_{2} de alrededor de 95 a 98%
y recuperaciones del CO_{2} del 90% a 95%.
En realizaciones preferidas, el SO_{2} se
convierte en ácido sulfúrico y/o el NO_{x} en ácido nítrico en
inter-etapas de un tren de compresión de dióxido de
carbono. Cuando el gas se lava con agua, estas realizaciones tienen
la ventaja que el agua también enfría el gas para retirar el calor
de compresión.
El método para la retirada del SO_{2} y del
NO_{x} del dióxido de carbono gaseoso producido en un
procedimiento de combustión del oxicombustible, comprende
preferentemente
- lavar el dióxido de carbono crudo producido en el procedimiento de combustión del oxicombustible con agua para retirar las partículas sólidas y los componentes solubles en agua produciendo así el dióxido de carbono gaseoso;
- comprimir adiabáticamente al menos una parte del dióxido de carbono gaseoso para producir dióxido de carbono gaseoso a una primera presión elevada;
- lavar el dióxido de carbono gaseoso con agua a la primera presión elevada en un primer dispositivo de contacto gas/líquido a contracorriente para producir gas dióxido de carbono libre de SO_{2} y una disolución acuosa de ácido sulfúrico, reciclándose al menos una parte de dicha disolución acuosa de ácido sulfúrico al primer dispositivo de contacto gas/líquido;
- comprimir al menos una parte del gas dióxido de carbono libre de SO_{2} para producir gas dióxido de carbono libre de SO_{2} a una segunda presión elevada; y
- lavar el gas dióxido de carbono libre de SO_{2} con agua a una segunda presión elevada en un segundo dispositivo de contacto gas/líquido a contracorriente para producir gas dióxido de carbono pobre en NO_{x}, libre de SO_{2} y una disolución acuosa de ácido nítrico, reciclándose al menos una parte de la disolución acuosa de ácido nítrico al segundo dispositivo de contacto gas/líquido.
Cuando el método se integra con un procedimiento
de combustión de oxicombustible que usa carbón como combustible,
estará presente mercurio en el dióxido de carbono gaseoso basado en
composiciones de carbón típicas. Una ventaja adicional del presente
invento es que, como se produce ácido nítrico, cualquier mercurio
elemental o compuestos de mercurio presentes en el dióxido de
carbono gaseoso se retirarán también como mercurio elemental en la
fase vapor y se convertirán en nitrato de mercurio y los compuestos
de mercurio reaccionarán fácilmente con ácido nítrico. Las
concentraciones de ácido nítrico típicas en el procedimiento serán
suficientes para retirar todo el mercurio de la corriente de
dióxido de carbono, tanto por reacción como por disolución.
El aparato del presente invento proporciona la
retirada de uno o más contaminantes seleccionados del grupo que
consiste en SO_{2} y NO_{x} del dióxido de carbono gaseoso. El
aparato comprende:
- un compresor para elevar la presión del dióxido de carbono gaseoso;
- al menos un dispositivo de contacto gas/líquido a contracorriente para lavar el dióxido de carbono gaseoso con agua a presión elevada en presencia de oxígeno molecular y, cuando el SO_{2} se retira, el NO_{x}, durante el tiempo suficiente para convertir el SO_{2} en ácido sulfúrico y/o el NO_{x} en ácido nítrico;
- medios de conducción para alimentar el dióxido de carbono gaseoso a presión elevada desde el compresor al o a cada dispositivo de contacto gas/líquido respectivo; y
- medios de conducción para reciclar la disolución acuosa de ácido sulfúrico y/o la disolución acuosa de ácido nítrico al o a cada dispositivo de contacto gas/líquido respectivo.
En realizaciones preferidas, el aparato para la
retirada de los contaminantes SO_{2} y NO_{x} del dióxido de
carbono gaseoso, en el que el oxígeno molecular está presente en el
dióxido de carbono gaseoso, comprende:
- un primer compresor para comprimir dióxido de carbono gaseoso a una primera presión elevada;
- un primer dispositivo de contacto gas/líquido a contracorriente para lavar el dióxido de carbono gaseoso con agua a una primera presión elevada durante el tiempo suficiente para producir gas dióxido de carbono libre de SO_{2} y una disolución acuosa de ácido sulfúrico;
- medios de conducción para alimentar dicho dióxido de carbono gaseoso a una primera presión elevada desde el primer compresor al primer dispositivo de contacto gas/líquido; y
- medios de conducción para reciclar la disolución acuosa de ácido sulfúrico a la primera columna de contacto gas/líquido;
- un segundo compresor para comprimir al menos una parte del gas dióxido de carbono libre de SO_{2} a una segunda presión elevada que es mayor que la primera presión elevada;
- un segundo dispositivo de contacto gas/líquido a contracorriente para lavar el gas dióxido de carbono libre de SO_{2} con agua a la segunda presión elevada durante el tiempo suficiente para producir gas dióxido de carbono pobre en NO_{x}, libre de SO_{2} y una disolución acuosa de ácido nítrico;
- medios de conducción para alimentar el gas dióxido de carbono libre de SO_{2} a dicha segunda presión elevada desde el segundo compresor al segundo dispositivo de contacto gas/líquido; y
- medios de conducción para reciclar la disolución acuosa de ácido nítrico al segundo dispositivo de contacto gas/líquido.
En realizaciones preferidas del aparato, el
primer y segundo compresor son etapas de un tren de compresión de
dióxido de carbono.
El invento se describirá ahora por medio del
ejemplo solo y con referencia a la Figura 1 que se acompaña que es
una representación esquemática (o diagrama de flujo) de una
realización preferida del presente invento.
Refiriéndose a la Figura 1, el gas de combustión
neto de un horno alimentado con oxicombustible (no mostrado) se
enfría a 30ºC y el agua condensada y los componentes solubles se
retiran para producir una corriente 1 de dióxido de carbono impuro.
Podría usarse una torre de contacto directo (no mostrada) a este
respecto. El dióxido de carbono impuro comprende oxígeno molecular
y agua, junto con contaminantes SO_{2} y NO_{x}. Las
proporciones de contaminantes SO_{2} y NO_{x} en el dióxido de
carbono impuro dependen de la composición del combustible usado en
el horno alimentado con oxicombustible.
La corriente 1 se comprime después a una primera
presión elevada de alrededor de 15 bar absoluto ("bara")
(alrededor de 1,5 MPa) en un compresor adiabático axial K101 para
producir una corriente 2 de dióxido de carbono impuro comprimido.
La corriente 2 está a una temperatura de alrededor de 308ºC y se usa
para precalentar el agua de alimentación de la caldera (no
mostrada) por intercambio de calor indirecto en el intercambiador de
calor E101 para producir una corriente 3 de dióxido de carbono
enfriado que se enfría después adicionalmente en el intercambiador
de calor E102 por intercambio de calor indirecto contra una
corriente de condensado (no mostrada) para producir una corriente 4
de dióxido de carbono enfriado adicionalmente. El agua de
alimentación de la caldera calentada y las corrientes de condensado
(no mostrado) se devuelven a la caldera de oxicombustible (no
mostrada). La corriente 4 se enfría después por intercambio de calor
indirecto contra una corriente de agua de refrigeración (no
mostrada) en el intercambiador de calor E103 para producir una
corriente 5 de dióxido de carbono a una temperatura de alrededor de
30ºC.
Los intercambiadores de calor E101, E102 y E103
proporcionan suficiente tiempo de contacto entre los contaminantes,
el oxígeno molecular y el agua para convertir una parte del
contaminante SO_{2} en las corrientes de dióxido de carbono
impuro 3, 4 y 5 en ácido sulfúrico.
La corriente 5 se alimenta a la parte inferior
de la primera columna C101 que pone en contacto el gas/líquido a
contracorriente. La corriente 11 de gas dióxido de carbono libre de
SO_{2} se retira de la parte superior de la columna C101 y la
corriente 6 de la disolución acuosa de ácido sulfúrico (que también
contiene ácido nítrico) se retira de la base de la columna
C101.
La columna C101 proporciona el tiempo de
contacto suficiente entre el gas ascendente y el líquido descendente
para la conversión del resto del contaminante SO_{2} para
producir ácido sulfúrico. El tiempo de contacto es también
suficiente para que una parte del contaminante NO_{x} se convierta
en ácido nítrico. El tiempo de contacto en la columna C101 se
calcula dejando la conversión completa de SO_{x} en ácido
sulfúrico, junto con la conversión en ácido nítrico de una parte
del contaminante NO_{x}. Reduciendo el tiempo de contacto en la
columna C101 se reduciría, primero, la cantidad de NO_{x}
convertido en ácido nítrico y, después, se reduciría la cantidad de
SO_{2} convertido en ácido sulfúrico.
La corriente 6 se divide en dos partes. Una
primera parte 7 puede concentrarse adicionalmente (no mostrado) o
puede neutralizarse por reacción con carbonato cálcico para producir
yeso (no mostrado). El ácido nítrico presente en la parte 7 se
convertiría en nitrato cálcico soluble en tal reacción de
neutralización. Una segunda parte 8 se bombea en la bomba P101 para
producir una corriente bombeada 9 de una disolución acuosa de ácido
sulfúrico que se enfría después por intercambio de calor indirecto
contra el agua refrigerante (no mostrado) en el intercambiador de
calor E104 para producir una corriente 10 de una disolución acuosa
de ácido sulfúrico bombeada, enfriada. El intercambiador de calor
E104 retira el calor de la reacción producida por las reacciones de
conversión exotérmicas en la columna C101. La corriente 10 se
recicla a la parte superior de la columna C101.
El agua puede inyectarse (no mostrado) en la
parte superior de la columna C101 en una sección empacada separada
(no mostrada), esto debería ser necesario para asegurar que no se
transporten gotas de ácido aguas abajo de la columna C101 en la
corriente 11.
El diagrama de flujo representado en la Figura 1
muestra la secuencia de enfriamiento entre el compresor K101 y la
columna C101. La condensación sucederá probablemente en el
intercambiador E102. Si tal condensación se considera que es un
tema de corrosión, podría colocarse un servicio extra en el
intercambiador E104 en el circuito de reciclado dejando que el gas
a 15 bar (1,5 MPa) de la corriente 5 entre en la columna C101 por
encima de su temperatura de condensación.
La corriente 11 no contiene SO_{x} y se reduce
el contenido de NO_{x}. La corriente 11 se comprime hasta
alrededor de 30 bar (alrededor de 3 MPa) en el compresor K102 para
producir una corriente 12 de gas dióxido de carbono libre de
SO_{2} comprimido. Aumentando la presión de la corriente 11 del
gas dióxido de carbono libre de SO_{2}, la corriente aumenta
adicionalmente la velocidad de conversión del NO_{x} en ácido
nítrico.
El calor de compresión generado por el compresor
K102 en la corriente 12 se retira por intercambio de calor
indirecto en el intercambiador de calor E105 para producir una
corriente de gas dióxido de carbono libre de SO_{2} comprimido y
enfriado.
La corriente 13 se alimenta a la base de una
segunda columna de contacto gas/líquido a contracorriente. El gas
libre de SO_{2} asciende por la columna C102 en contacto directo
con el agua descendente. Una corriente 20 de gas dióxido de carbono
pobre en NO_{x}, libre de SO_{2}, se retira de la parte superior
de la columna C102 y una corriente 14 de una disolución acuosa de
ácido nítrico se retira de la base de la columna C102.
La columna C102 proporciona el tiempo de
contacto entre el gas ascendente y el líquido descendente para la
conversión del volumen del contaminante NO_{x} sobrante para
producir ácido nítrico.
La corriente 14 de una disolución acuosa de
ácido nítrico se divide en dos partes. Una primera parte 15 se
retira y una segunda parte 16 se bombea en la bomba P102 para
producir una corriente 17 de una disolución de ácido nítrico
bombeada que en cambio se enfría por intercambio de calor indirecto
en el intercambiador de calor E106 que retira calor de la reacción
producido al convertir el NO_{x} en ácido nítrico en la columna
C102 para producir una corriente 18 de una disolución de ácido
nítrico bombeada y enfriada. La corriente 18 se recicla a la parte
superior de la columna C102.
Una corriente 19 de agua fresca se inyecta en la
parte superior de la columna C102. Aunque este agua diluye el ácido
nítrico, su adición aumenta la conversión del NO_{x} en ácido
nítrico para un tiempo de contacto de la columna y velocidad de
reciclado dados.
Todo el contaminante SO_{2} y la mayor parte,
por ejemplo, alrededor de 90% del contaminante NO_{x} en el gas
de combustión generado en el procedimiento de combustión del
oxicombustible se retira usando este procedimiento para producir la
corriente 20 de dióxido de carbono pobre en NO_{x}, libre de
SO_{2}. La corriente 20 puede ahora tratarse adicionalmente si se
requiere. Por ejemplo, la corriente 20 puede secarse (no mostrado)
y pueden retirarse el oxígeno molecular, nitrógeno molecular e
"inertes" de argón (no mostrado) para producir gas dióxido de
carbono purificado que puede comprimirse después a una presión de la
tubería de 80 bar a 250 bar (8 MPa a 25 MPa) para su almacenaje o
eliminación.
El procedimiento puede usarse para purificar el
gas de combustión de un procedimiento de combustión de
oxicombustible que tiene una alta concentración de contaminante
SO_{2}. Tales altas concentraciones de contaminante SO_{2}
pueden ser debidas al procedimiento de combustión de oxicombustible
que usa carbón, que contiene altos niveles de azufre, como el
combustible. Adicional o alternativamente, las altas concentraciones
de contaminante SO_{2} pueden ser debidas a que no hay retirada
de SO_{2} (o NO_{x}) separado, aplicada aguas abajo del
procedimiento de combustión pero antes de la compresión en el
compresor K101.
Es concebible que una central eléctrica
existente, convertida en combustión de oxicombustible, tuviera
retirada de SO_{2} y/o NO_{x}. También es posible que pudiera
usarse carbón con menos azufre. En cualquier caso, la cantidad de
SO_{2} a ser convertida en la columna C101 sería menor. Por lo
tanto, el tiempo de contacto en la columna C101 necesitaría ser
solo mínimo para asegurar que se retire el ácido nítrico en la
columna C102. Alternativamente, la columna C101 podría diseñarse
para retirar las cantidades requeridas de NO_{x}, haciendo así la
columna redundante C102 que debería después sustituirse por un
recipiente de separación sencillo para retirar el líquido
condensado.
En la versión más sencilla del diagrama de
flujo, ambas columnas C101 y C102 podrían ser recipientes de
separación sencillos que dejen retirar el líquido condensado (ácido
diluido). Ya que esto no proporcionaría la duración del tiempo de
contacto que las columnas de contacto directo proporcionarían, la
conversión del NO_{x} en ácido nítrico se reduciría a niveles que
pueden requerir un tratamiento adicional de los gases que no se
ventilan a la atmósfera. Una opción adicional es eliminar el
intercambiador de calor E105 y llevar a cabo la retirada del calor
de compresión en la columna C102, con el calor siendo retirado por
el intercambiador de calor E106 al agua de refrigeración o al
precalentamiento del condensado.
Una ventaja adicional del presente invento es
que cualquier compuesto de mercurio o mercurio elemental presente
en el gas de combustión de dióxido de carbono de la central
eléctrica será retirado cuantitativamente por reacción con ácido
nítrico en la columna C101 y/o columna C102.
Ejemplo
Las simulaciones por ordenador de la realización
del presente invento ejemplificadas en la Figura 1 se han llevado a
cabo para la purificación del gas de combustión de la combustión de
oxicombustible que contiene bajas y altas concentraciones de
azufre.
La Tabla 1 representa el calor y balance de masa
para las corrientes del procedimiento relevante para el caso de
"bajo azufre".
La Tabla 2 representa el calor y balance de masa
para las corrientes del procedimiento relevante en el caso de
"alto azufre".
\newpage
Por todas las especificaciones, el término
"medios" en el contexto de medios para llevar a cabo una
función, se destina a referirse a al menos un dispositivo adaptado
y/o construido para llevar a cabo esa función. Por ejemplo,
"medios de conducción" es una disposición de conductos
adaptados y construidos para transferir un fluido. La(s)
tubería(s) o red de tuberías se ejemplifican en la presente
solicitud.
Se apreciará que el invento no se limita a los
detalles descritos anteriormente con referencia a las realizaciones
preferidas, pero esas numerosas modificaciones y variaciones pueden
hacerse sin apartarse del alcance del invento como se define en las
siguientes reivindicaciones.
Claims (24)
1. Un método para la retirada de al menos una
parte de uno o más contaminantes seleccionados del grupo que
consiste en SO_{2} y NO_{x} del dióxido de carbono gaseoso (1,
2, 3, 4, 5, 11, 12, 13), comprendiendo dicho método:
- mantener dicho dióxido de carbono gaseoso (5, 13) a presión(es) elevada(s) en presencia de oxígeno molecular ("O_{2}") y agua y, cuando se va a retirar el SO_{2}, el NO_{x}, durante el tiempo suficiente para convertir el SO_{2} en ácido sulfúrico (6) y/o el NO_{x} en ácido nítrico (14); y
- separar dicho ácido sulfúrico (6) y/o ácido nítrico (14) de dicho dióxido de carbono gaseoso (5, 13) para producir gas dióxido de carbono pobre en NO_{x}, libre de SO_{2} (20), en el que dicha(s) presión(es) elevada(s) es al menos 0,3 MPa (alrededor de 3 bar).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un método según la reivindicación 1, en el
que dicho oxígeno molecular está presente en el dióxido de carbono
gaseoso.
3. Un método según la reivindicación 1 o
reivindicación 2, que comprende lavar dicho dióxido de carbono
gaseoso (5, 13) con agua en al menos un dispositivo de contacto
gas/líquido a contracorriente (C101, C102) para producir dicho gas
dióxido de carbono pobre en NO_{x}, libre de SO_{2} (20) y una
disolución acuosa de ácido sulfúrico (6) y/o una disolución acuosa
de ácido nítrico (14).
4. Un método según la reivindicación 3, que
comprende reciclar (8, 9, 10, 16, 17, 18) al menos una parte de la
o de cada disolución acuosa (6, 14) al o a cada dispositivo de
contacto gas/líquido respectivo (C101, C102).
5. Un método según la reivindicación 4, que
comprende bombear (P101, P102) dicha(s) parte(s) de la
o de cada disolución acuosa a presión(es) más alta(s)
para producir disolución(es) bombeada(s) (9, 17) y
enfriar (E104, E106) dicha(s) disolución(es)
bombeada(s) antes del reciclado.
6. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicho dióxido de carbono
gaseoso comprende SO_{2} y NO_{x}, comprendiendo dicho método
convertir (C101) SO_{2} en ácido sulfúrico a una primera presión
elevada y convertir (C102) NO_{x} en ácido nítrico a una segunda
presión elevada que es mayor que la primera presión elevada.
7. Un método según la reivindicación 6 que
comprende:
- lavar dicho dióxido de carbono gaseoso (5) con agua a dicha primera presión elevada en un primer dispositivo de contacto gas/líquido a contracorriente (C101) para producir gas dióxido de carbono libre de SO_{2} (11) y una disolución acuosa de ácido sulfúrico (6);
- comprimir (K102) al menos una parte de dicho gas dióxido de carbono libre de SO_{2} (11) a la segunda presión elevada; y
- lavar al menos una parte de dicho gas dióxido de carbono libre de SO_{2} (13) con agua a dicha segunda presión elevada en un segundo dispositivo de contacto gas/líquido a corriente (C102) para producir gas dióxido de carbono pobre en NO_{x}, libre de SO_{2} (20) y una disolución acuosa de ácido nítrico (14).
\vskip1.000000\baselineskip
8. Un método según la reivindicación 7 que
comprende reciclar al menos una parte (8, 9, 10) de dicha disolución
acuosa de ácido sulfúrico (6) al primer dispositivo de contacto
gas/líquido (C101), opcionalmente después del bombeo (P101) y/o
enfriamiento (E104).
9. Un método según la reivindicación 7 o
reivindicación 8 que comprende reciclar al menos una parte (16, 17,
18) de dicha disolución acuosa de ácido nítrico (14) al segundo
dispositivo de contacto gas/líquido (C102), opcionalmente después
del bombeo (P102) y/o enfriamiento (E106).
10. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 7 a 9, en el que se inyecta una corriente (19) de
agua a la parte superior del segundo dispositivo de contacto
(C102).
11. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 10, en el que la primera presión elevada es de
1 MPa a 2 Mpa (10 bar a 20 bar).
12. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 11, en el que la segunda presión elevada es de
2,5 MPa a 3,5 MPa (25 bar a 35 bar).
13. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 12, en el que dicho dióxido de carbono gaseoso
(5) tiene un tiempo de residencia en el primer dispositivo de
contacto gas/líquido (C101) de 2 segundos a 20 segundos.
14. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 6 a 13, en el que dicho gas dióxido de carbono
libre de SO_{2} (13) tiene un tiempo de residencia en el segundo
dispositivo de contacto gas/líquido de 2 segundos a 20
segundos.
15. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicho dióxido de carbono
gaseoso (1) no comprende NO_{x} como contaminante, comprendiendo
dicho método añadir a dicho dióxido de carbono gaseoso, al menos la
cantidad mínima de NO_{x} requerida para convertir dicho SO_{2}
en ácido sulfúrico.
16. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la concentración de NO_{x}
en dicho dióxido de carbono gaseoso (5) es de 300 ppm a 10.000
ppm.
17. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la temperatura a la que
dicho dióxido de carbono gaseoso (5, 13) se mantiene a
dicha(s) presión(es) elevada(s) para convertir
SO_{2} en ácido sulfúrico y/o NO_{x} en ácido nítrico no es más
que alrededor de 80ºC.
18. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dicho dióxido de carbono
gaseoso (1) se comprime adiabáticamente (K101) a la(s)
presión(es) elevada(s).
19. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el dióxido de carbono
gaseoso crudo se produce en un procedimiento de combustión de
oxicombustible y se lava con agua para retirar partículas sólidas y
componentes solubles en agua, produciendo así dicho dióxido de
carbono gaseoso (1).
20. Un método según la reivindicación 19, en el
que el procedimiento de combustión de oxicombustible implica la
combustión de al menos un combustible que contiene azufre
seleccionado entre el combustible carbonoso o combustible
hidrocarbúrico, en un gas que consiste esencialmente en oxígeno
molecular y, opcionalmente, gas de combustión reciclado del
procedimiento de combustión.
21. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que el SO_{2} se convierte en
ácido sulfúrico y/o el NO_{x} en ácido nítrico en
inter-etapas de un tren de compresión de dióxido de
carbono (K101, K102).
22. Un aparato para la retirada de uno o más
contaminantes seleccionados del grupo que consiste en SO_{2} y
NO_{x} del dióxido de carbono gaseoso (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13),
comprendiendo dicho aparato:
- al menos un compresor (K101, K102) para elevar la presión del dióxido de carbono gaseoso (1, 11);
- al menos un dispositivo de contacto gas/líquido a contracorriente (C101, C102) para lavar dicho dióxido de carbono gaseoso (5, 13) con agua a presión elevada en presencia de oxígeno molecular y, cuando el SO_{2} se va a retirar, NO_{x}, durante el tiempo suficiente para convertir el SO_{2} en ácido sulfúrico (6) y/o el NO_{x} en ácido nítrico (14);
- medios de conducción (2, 3, 4, 5, 11, 12, 13) para alimentar dióxido de carbono gaseoso a presión elevada desde dicho(s) compresor(es) (K101, K102) a o cada dispositivo de contacto gas/líquido respectivo (C101, C102); y
- medios de conducción (6, 8, 9, 10, 14, 16, 17, 18) para reciclar una disolución acuosa de ácido sulfúrico y/o una disolución acuosa de ácido nítrico a o a cada dispositivo de contacto gas/líquido respectivo (C101, C102).
23. Un aparato según la reivindicación 22, para
la retirada de los contaminantes SO_{2} y NO_{x} del dióxido de
carbono gaseoso (1, 2, 3, 4, 5, 11, 12, 13), en el que el oxígeno
molecular está presente en dicho dióxido de carbono gaseoso,
comprendiendo dicho aparato:
- un primer compresor (K101) para comprimir el dióxido de carbono gaseoso (1) a una primera presión elevada;
- un primer dispositivo de contacto gas/líquido a contracorriente (C101) para lavar dicho dióxido de carbono gaseoso (5) con agua a dicha primera presión elevada durante el tiempo suficiente para producir gas dióxido de carbono libre de SO_{2} (11) y una disolución acuosa de ácido sulfúrico (6);
- medios de conducción (2, 3, 4, 5) para alimentar dicho dióxido de carbono gaseoso a dicha primera presión elevada desde dicho primer compresor (K101) a dicho primer dispositivo de contacto gas/líquido (C101); y
- medios de conducción (6, 8, 9, 10) para reciclar una disolución acuosa de ácido sulfúrico a dicha primera columna de contacto gas/líquido (C101);
- un segundo compresor (K102) para comprimir al menos una parte de dicho gas dióxido de carbono libre de SO_{2} (11) a una segunda presión elevada que es mayor que dicha primera presión elevada;
- un segundo dispositivo de contacto gas/líquido a contracorriente (C102) para lavar dicho gas dióxido de carbono libre de SO_{2} (13) con agua a dicha segunda presión elevada durante el tiempo suficiente para producir gas dióxido de carbono pobre en NO_{x}, libre de SO_{2} (20) y una disolución acuosa de ácido nítrico (14);
- medios de conducción (12, 13) para alimentar dicho gas dióxido de carbono libre de SO_{2} a dicha segunda presión elevada desde dicho segundo compresor (K102) a dicho segundo dispositivo de contacto gas/líquido (C102); y
- medios de conducción (14, 16, 17, 18) para reciclar una disolución acuosa de ácido nítrico a dicho segundo dispositivo de contacto gas/líquido (C102).
24. Un aparato según la reivindicación 23, en el
que el primer y segundo compresor (K101, K102) son etapas de un
tren de compresión de dióxido de carbono.
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