ES2377957T3 - Destrucción por combustión de sustancias nocivas - Google Patents

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Abstract

Un aparato para la destrucción por combustión de sustancias nocivas, que comprende una zona de combustión (14) rodeada por la superficie de salida de un quemador poroso de prendido interno (32), quemador poroso que tiene un extremo abierto a traves de cual se descarga de la zona de combustión el producto de combustión, medios (10) para inyectar una corriente de gas que contiene al menos una sustancia nociva en la zona de combustión, medios (38) para suministrar gas carburante y oxidante al quemador poroso para realizar la combustión en la superficie de salida, y caracterizado por un segundo quemador (42) para calentar al menos el extremo abierto del quemador poroso.

Description

Destrucci6n por combusti6n de sustancias nocivas
La presente invenci6n se refiere a la destrucci6n por combusti6n de sustancias nocivas, en particular gases con efecto de calentamiento global, contenidos dentro de una corriente de gas, y encuentra uso en el tratamiento de un gas quemado en una herramienta de procesamiento usada en la industria de fabricaci6n de semiconductores o pantallas planas.�
Loa gases perfluorados (PFC), tales como CF4, C2F6, NF3 y SF6, se suministran normalmente a camaras de procesamiento usadas en la industria de fabricaci6n de semiconductores y pantallas planas para, por ejemplo, de ataque quimico de capas dielectricas y/o prop6sitos de limpieza de camaras. Siguiendo al procedimiento de fabricaci6n o limpieza, existe por regla general una cantidad residual del gas suministrado a la camara de procesamiento contenida en el gas quemado en la camara de procesamiento. Los compuestos perfluorados mencionados anteriormente se conocen por ser gases con efecto invernadero, y por ello es deseable eliminar estas especies del gas de combusti6n antes de ventear el gas a la atm6sfera.
El documento EP-A-0 694 735 describe un aparato de reducci6n de gas para tratar una corriente de gas, para eliminar sustancias nocivas de una corriente de gas, en el que un gas carburante se premezcla con la corriente de gas antes de que sea inyectada a traves de una tobera en una zona de combusti6n que esta rodeada lateralmente por la superficie de salida de un quemador de gas poroso de prendido interno, cilindrico. Se suministran simultaneamente un gas carburante y aire a una camara de admisi6n que rodea el quemador poroso para realizar la combusti6n sin llama en la superficie de salida, siendo la cantidad de aire que pasa a traves del quemador poroso suficiente para consumir no s6lo el carburante suministrado al quemador sino tambien todos los combustibles de la mezcla inyectada en la zona de combusti6n. El extremo abierto del fondo de la zona de combusti6n esta conectado a una columna de refrigeraci6n que tiene una superficie interna que esta recubierta con una corriente de agua para enfriar la corriente de gas que sale de la zona de combusti6n. La corriente de gas se separa posteriormente del agua de refrigeraci6n y se pasa a traves de un lavador de gases antes de ser venteada a la atm6sfera.
Se encontr6 que premezclar la corriente de gas con un gas carburante antes de la entrada de la corriente en la zona de combusti6n mejoraba la eficacia de reducci6n de PFC del aparato. Aunque se obtuvieron buenos resultados con C2F6, SF6 y NF3, la tecnica no fue aplicable a la reducci6n de CF4 debido a la maxima temperatura que fue alcanzable dentro de la zona de combusti6n.
En el documento EP-A-0 802 370 se describe una modificaci6n de la tecnica anterior, en la que el carburante y la corriente de gas premezclados se inyectan en la zona de combusti6n a traves de una tobera que es concentrica con una lanza que introduce oxigeno en la mezcla antes de que entre en la zona de combusti6n. Usando esta tecnica, se consiguieron buenos resultados para todos los gases PFC, incluyendo el CF4. En el documento WO-A-2006/013355 se describe una modificaci6n adicional, en la que la tobera esta rodeada tambien por una manga para permitir inyectar un gas carburante en la zona de combusti6n con la corriente de gas, en contraposici6n a premezclar la corriente de gas con carburante. Variando la naturaleza de los gases que se suministran tanto a la lanza como a la manga, se puede tratar una gama de sustancias nocivas usando una estequiometria de inyecci6n unica. Se ha encontrado que esta configuraci6n es particularmente eficaz en el tratamiento de una corriente de gas que contiene fluor (F2) sin la generaci6n de CF4 como un producto secundario de la combusti6n.
El coste de posesi6n de tal aparato depende, entre otros, de la cantidad de gas carburante suministrada al quemador de gas poroso. Una tecnica que se ha usado para reducir el consumo de carburante ha sido reducir la longitud del quemador poroso, y reducir asi tanto el volumen de la camara de admisi6n que rodea al quemador, como las cantidades de gas carburante y aire que se necesitan suministrar a la camara de admisi6n para realizar una combusti6n sin llama en la superficie de salida del quemador.
La superficie de salida del quemador poroso emite radiaci6n infrarroja que ayuda en el mantenimiento de una temperatura elevada dentro de la zona de combusti6n. Sin embargo, unas condiciones relativamente frias prevalecen hacia el fondo del quemador poroso debido al reducido intercambio de radiaci6n. Como se ha reducido la longitud del quemador, la proporci6n del quemador en la que estas condiciones relativamente frias prevalecen ha aumentado. Se ha observado que cuando la relaci6n de aspecto (longitud/diametro interno) del quemador disminuye por debajo de una valor de 1, la cantidad de CO y gas carburante no consumido dentro de la corriente de gas quemado en el aparato empieza a aumentar, y el rendimiento de reducci6n del aparato empieza a disminuir. Este pobre rendimiento se ha atribuido al aumento de la proporci6n del quemador que funciona a una temperatura relativamente baja, situando de hecho un limite en la extensi6n a la que la relaci6n de aspecto del quemador poroso se puede reducir.
Otro factor que ha afectado al coste de posesi6n del aparato de reducci6n de gas ha sido el aumento del tamafo de las camaras de procesamiento de semiconductores y pantallas planas. Existe una tendencia en la fabricaci6n de tales dispositivos a dirigir el procesamiento sobre sustratos cada vez mas grandes para generar economias de escala, siendo cortado en tacos el sustrato tras la finalizaci6n de las etapas de procesamiento para producir una multiplicidad de dispositivos individuales del tamafo requerido. Como resultado, el tamafo de las camaras de
procesamiento y los caudales de los gases suministrados en ellas, y posteriormente quemados en ellas, han aumentado tambien para alojar sustratos mas grandes y producir velocidades de procesamiento aceptables.
El aumento de la cantidad de gas que entra en el aparato de reducci6n de gas se puede ajustar aumentando tanto el numero de entradas a traves de las que el gas de combusti6n se inyecta en la zona de combusti6n, como el volumen de la zona de combusti6n. Por las razones discutidas anteriormente, el aumento en el volumen de la zona de combusti6n no se puede realizar aumentando s6lo el diametro interno del quemador poroso (para alojar aumento en el numero de entradas requeridas por la disminuci6n de flujo del gas de combusti6n) sin detrimento del rendimiento del aparato de reducci6n. Por consiguiente, la longitud de la zona de combusti6n, y asi tambien tanto la longitud del quemador poroso como el volumen de la camara de admisi6n que rodea al quemador, deben aumentar tambien cuando aumenta el diametro interno del quemador, aumentando de este modo el consumo de gas carburante del aparato.
Es una intenci6n de al menos la realizaci6n preferida de la invenci6n proporcionar un aparato de reducci6n de gas que incluye un quemador de gas poroso y que es capaz de tratar una corriente de gas que tiene un caudal relativamente elevado con s6lo un consumo de gas carburante relativamente bajo.
La presente invenci6n proporciona un aparato para la destrucci6n por combusti6n de sustancias nocivas, que comprende una zona de combusti6n rodeada por una superficie de salida de un quemador poroso de prendido interno, quemador poroso que tiene un extremo abierto a traves del cual se descarga un producto de combusti6n desde la zona de combusti6n, medios para inyectar en la zona de combusti6n una corriente de gas que contiene al menos una sustancia nociva, medios para suministrar gas carburante y oxidante al quemador poroso para realizar la combusti6n en la superficie de salida, y caracterizado por un segundo quemador para calentar al menos el extremo abierto del quemado poroso.
Proporcionar un segundo quemador para calentar al menos el extremo abierto del quemador poroso puede reducir significativamente el diferencial de temperatura entre el extremo abierto del quemador poroso y el resto del ese quemador durante el uso. Esto puede posibilitar la reducci6n de la relaci6n de aspecto del quemador poroso a un valor por debajo de 1, por ejemplo entre 0,4 y 1, sin reducir de forma significativa el rendimiento de reducci6n del aparato. Como resultado, se puede reducir el consumo de gas carburante del aparato sin detrimento del rendimiento del aparato. Ademas, se puede aumentar el diametro del aparato para alojar un aumento en el numero de entradas
o de otros dichos medios a traves de los cuales se inyecte la corriente de gas en la zona de combusti6n, y de esta manera aumentar la capacidad del aparato, sin detrimento del rendimiento del aparato.
El segundo quemador puede estar al menos parcialmente rodeado por al quemador poroso, y puede ser basicamente coaxial con el quemador poroso. En una realizaci6n preferida, el segundo quemador comprende un quemador poroso de prendido externo rodeado tanto por el quemador poroso de prendido interno como por la zona de combusti6n, el aparato comprende medios para suministrar gas carburante y oxidante al quemador poroso de prendido externo.
La presente invenci6n proporciona tambien aparatos para la destrucci6n por combusti6n de sustancias nocivas, que comprenden una zona de combusti6n anular rodeada por una superficie de salida de un quemador poroso de prendido interno, y que rodea una superficie de salida de un quemador poroso de prendido externo, medios para inyectar en la zona de combusti6n una corriente de gas que contiene al menos una sustancia nociva, y medios para suministrar gas carburante y oxidante a los quemadores porosos para realizar la combusti6n en las superficies de salida.
Los medios para suministrar gas carburante y oxidante a los quemadores porosos se pueden disponer para suministrar la misma mezcla de gas carburante y oxidante a ambos quemadores porosos. Alternativamente, los medios para suministrar gas carburante y oxidante a los quemadores porosos se pueden disponer para suministrar una primera mezcla de gas carburante y oxidante al quemador poroso de prendido interno, exterior y una segunda mezcla de gas carburante y oxidante, diferente de la primera mezcla, al quemador poroso de prendido externo, interior. Por ejemplo, si se puede alcanzar el rendimiento de reducci6n requerido con una velocidad de combusti6n superficial menor (medida en kg-cal por hora por centimetro cuadrado de superficie del quemador) en la superficie de salida en el quemador interior, entonces la proporci6n de gas carburante contenida en la mezcla suministrada al quemador interior puede ser menor que la de la mezcla suministrada al quemador exterior, reduciendo de esta manera los costes.
Los quemadores porosos pueden tener cada uno una capa porosa de fibras ceramicas y/o de metal. El quemador exterior puede tener una composici6n diferente que el quemador interior, o los dos quemadores pueden tener la misma composici6n.
Se pueden proporcionar los medios para inyectar una corriente de gas en la zona de combusti6n mediante varios grupos de toberas para inyectar la corriente de gas en la zona de combusti6n. Estos grupos de toberas pueden estar espaciadas de forma basicamente equidistante respecto al eje longitudinal respecto al que se extiende la zona de combusti6n anular.
Cada grupo de toberas puede comprender varias toberas localizadas respecto a un eje respectivo que se extiende de forma basicamente paralela a y espaciada del eje longitudinal, y estos ejes pueden estar espaciados de forma basicamente equidistante respecto al eje longitudinal de la zona de combusti6n anular.
Cada grupo de toberas puede comprender al menos tres toberas. Estas toberas pueden estar dispuestas respecto al eje longitudinal para que las toberas formen un primer subconjunto de toberas localizado a una primera distancia radial de ese eje, y un segundo subconjunto de toberas localizado a una segunda distancia radial de ese eje. El aparato se puede proporcionar con al menos cuatro grupos de toberas, preferentemente con al menos seis grupos. Esto puede permitir que el aparato se proporcione con al menos dieciocho toberas, que pueden permitir que el caudal de la corriente de gas en el aparato sea al menos de 900 litros por minuto.
Cada tobera puede tener una lanza respectiva que se proyecta dentro de ella para suministrar uno de un gas carburante y un antioxidante a la parte de la corriente de gas que pasa a traves de esa tobera. La tobera se puede prolongar respecto a la lanza, y es preferentemente basicamente concentrica con la lanza.
Cada tobera puede tener tambien una manga respectiva que se prolonga en el entorno para suministrar uno de un gas carburante y un oxidante a la parte de la corriente de gas que pasa a traves de esa tobera. Esta manga puede ser basicamente concentrica con la tobera, y la tobera puede terminar dentro de la manga.
La provisi6n tanto de una lanza como de una manga para cada tobera puede permitir que las condiciones de combusti6n dentro de la zona de combusti6n se optimicen para una sustancia o sustancias nocivas particulares contenidas en la corriente de gas. Por ejemplo, la lanza puede inyectar selectivamente un antioxidante en la corriente de gas, y la manga puede inyectar selectivamente un carburante en la corriente de gas. Asi, se pueden inyectar un carburante, un oxidante o tanto un carburante como un oxidante en la corriente de gas segun se requiera, simplemente conectando y desconectando los flujos de fluido a la lanza y a la manga.
Se puede suministrar una columna de refrigeraci6n por debajo y en comunicaci6n fluida con la zona de combusti6n, junto con medios para mantener un flujo de agua a lo largo de la superficie interior de la columna de refrigeraci6n, y un separador gas-liquido conectado a la parte inferior de la columna. Esto puede permitir que la corriente del producto de combusti6n deje la zona de combusti6n para ser enfriada mientras se posibilita que algunos de los gases acidos contenidos en la corriente de gas, tales como HF y HCl, se recojan en disoluci6n mediante el recubrimiento de flujo de agua de la superficie interior de la columna, y permitiendo que este flujo de agua capture particulas s6lidas.
La presente invenci6n proporciona tambien un metodo para la destrucci6n por combusti6n de sustancias nocivas, que comprende inyectar una corriente de gas que contiene al menos una sustancia nociva en una zona de combusti6n rodeada por la superficie de salida de un quemador poroso de prendido interno que tiene un extremo abierto, que suministra gas carburante y oxidante al quemador poroso para realizar una combusti6n en la superficie de salida, y que descarga un producto de combusti6n desde la zona de combusti6n a traves del extremo abierto del quemador poroso, caracterizado porque el extremo abierto del quemador poroso se calienta mediante un segundo quemador.
La presente invenci6n proporciona ademas un metodo para la destrucci6n por combusti6n de sustancias nocivas, que comprende inyectar una corriente de gas que contiene al menos una sustancia nociva en una zona de combusti6n anular rodeada por la superficie de salida de un quemador poroso de prendido interno y que rodea la superficie de salida de un quemador poroso de prendido externo, y que suministra gas carburante y oxidante a los quemadores porosos para realizar la combusti6n en las superficies de salida.
Las caracteristicas descritas anteriormente en relaci6n a cuestiones del aparato de la invenci6n son aplicables igualmente a cuestiones del metodo, y viceversa.
Se describiran ahora caracteristicas preferidas de la presente invenci6n, s6lo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que
La Fig. 1 ilustra una secci6n transversal de un aparato para la destrucci6n por combusti6n de sustancias nocivas; y
La Fig. 2 ilustra la disposici6n de toberas para inyectar una corriente de gas en la zona de combusti6n del aparato de la Figura 1.
Con relaci6n primero a la Figura 1, el aparato comprende varias entradas 10, en este ejemplo seis entradas, para recibir una corriente de gas bombeada desde una herramienta de procesamiento de semiconductores o pantallas planas, mediante un sistema de bombeo a vacio. La corriente de gas es conducida desde cada entrada 10 hasta un grupo de toberas respectivo 12, que inyecta la corriente de gas en una zona de combusti6n 14. En este ejemplo, cada grupo de toberas 12 comprende tres toberas que estan dispuestas respecto a un eje respectivo 16 que se extiende basicamente paralelo al eje longitudinal 18 de la zona de combusti6n 14. Estos ejes 16 estan preferentemente espaciados basicamente de forma igualmente radial del eje longitudinal 18, y estan preferentemente espaciados basicamente de forma igualmente angular respecto a ese eje 18. Dentro de cada
grupo, las toberas 12 se pueden disponer como se desee respecto a su eje comun 16, pero en una disposici6n preferida ilustrada en la Figura 2 una de las toberas se localiza a una primera distancia radial r1 del eje longitudinal 18, y las otras dos toberas se localizan a una segunda distancia radial r2, mayor, del eje longitudinal 18.
Cada tobera 12 esta localizada dentro de una perforaci6n formada en una placa ceramica 20, que define (como se muestra) la superficie superior de la camara de combusti6n 14. Para posibilitar que las condiciones de combusti6n dentro de la camara de combusti6n 14 sean 6ptimas para una sustancia nociva particular contenida en la corriente de gas, cada tobera 12 se extiende respecto a, y es basicamente concentrica con, una lanza 22 que recibe un suministro de un oxidante, por ejemplo aire, desde una entrada de oxidante 24. Como se ilustra en la Figura 1, cada una de las lanzas 22 asociadas con las toberas 12 de una unica entrada de gas 10 puede estar alimentada con antioxidante a traves de una entrada de oxidante comun 24. Las seis entradas de oxidante 24 pueden estar convenientemente conectadas a una fuente compartida de oxidante.
Cada tobera 12 esta opcionalmente rodeada por una segunda tobera, o manga, concentrica 26, cada una de las cuales esta localizada dentro de una perforaci6n respectiva formada en la placa 20. Cada manga 26 rodea una tobera respectiva 12 tal que la salida de la tobera 12 esta localizada dentro de la manga 26. Una entrada de gas carburante 28 suministra un gas carburante a un pasaje de gas anular 30 definido entre la superficie exterior de la tobera 12 y la superficie interior de la manga 26 para permitir que el gas carburante, por ejemplo metano, sea conducido dentro de la zona de combusti6n 14 con la corriente de gas y cualquier oxidante que se haya inyectado en la corriente de gas mediante la lanza 22. Como se ilustra en la Figura 1, cada una de las mangas 26 asociadas con las toberas 12 de una unica entrada de gas 10 se puede alimentar con gas carburante a traves de una entrada comun de gas carburante 28. Las seis entradas de gas 28 se pueden conectar convenientemente a una fuente compartida de gas carburante.
Se puede proporcionar un controlador (que no se muestra) para controlar las cantidades relativas de gas carburante y antioxidante que se suministran a las entradas de gas carburante 28, y a las entradas de oxidante 24 para optimizar la combusti6n de la(s) sustancia(s) nociva(s) contenida(s) en la corriente de gas. Por ejemplo, para la reducci6n por combusti6n de organosilanos, se inyecta oxigeno en la corriente de gas a traves de las lanzas 22. Como otro ejemplo, para la reducci6n por combusti6n de las especies F2/NF3 contenidas en la corriente de gas, se inyecta gas carburante en la corriente de gas a traves de los pasajes de gas 30 para proporcionar la reducci6n de especies necesaria. Opcionalmente, se puede inyectar tambien oxigeno en la corriente de gas a traves de las lanzas 22 para producir condiciones de combusti6n que dan como resultado pocos hidrocarburos residuales y bajas emisiones de mon6xido de carbono desde el aparato.
Volviendo a la Figura 1, en este ejemplo la zona de combusti6n 14 es anular, y esta rodeada por la superficie de salida de un quemador poroso de prendido interno, exterior, 32, tal y como se describe en el documento EP-A-0 694
735. El quemador exterior 32 tiene una capa porosa 34 de fibras ceramicas y/o de metal depositadas sobre, o unidas a, una pantalla anular 36. Se forma un volumen de camara de admisi6n 38 entre la pantalla del quemador 36 y una carcasa exterior cilindrica 40. Se introduce una mezcla de gas carburante, tal como gas natural o un hidrocarburo, y aire en el volumen de la camara de admisi6n 38 a traves de una o mas toberas de entrada (que no se muestras) para que, durante el uso, la mezcla de gas carburante y aire se queme sin llama visible en la superficie de salida del quemador exterior 32. El extremo inferior (como se muestra) de la zona de combusti6n 14 esta abierto para permitir que los productos de la combusti6n salgan de la zona 14.
Durante el uso, la superficie de salida del quemador exterior 32 emite radiaci6n infrarroja que ayuda en el mantenimiento de una temperatura elevada dentro de la zona de combusti6n 14. Para evitar problemas asociados con un intercambio de radiaci6n reducido en el extremo abierto del quemador exterior 32, se proporciona un segundo quemador para calentar al menos el extremo abierto del quemador exterior 32. En este ejemplo, este segundo quemador se proporciona mediante un quemador poroso de prendido externo, interior, 42, rodeado por, y basicamente concentrico a, la zona de combusti6n anular 14. Parecido al quemador exterior 32, el quemador interior 42 tiene una capa porosa 44 de fibras ceramicas y/o de metal, que pueden tener la misma composici6n que la capa porosa 34 del quemador exterior 32 o una composici6n diferente que la de esa capa porosa. Como se ilustra en la Figura 1, la capa porosa 44 tiene una pared lateral anular rodeada por la zona de combusti6n 14, y una pared terminal 48 que cierra el extremo del quemador interior 42. La capa porosa 44 esta depositada en una pantalla tubular 50 que define un volumen de camara de admisi6n cilindrico 52 del quemador interior 42. Se introduce una mezcla de gas carburante, tal como gas natural o un hidrocarburo, y aire en este volumen de camara de admisi6n 52 a traves de la entrada 54 para que, durante el uso, esta mezcla de gas carburante y aire se queme sin llama visible en la superficie de salida del quemador interior 44. La mezcla de gas carburante y aire que se suministra al volumen de camara de admisi6n cilindrico 52 puede ser el mismo que, o diferente de, la mezcla de gas carburante y aire que se suministra al volumen de camara de admisi6n anular 38 del quemador exterior 32.
En el uso se suministra una corriente de gas que contiene una o mas sustancias nocivas, por ejemplo una especie halogenada, a las entradas 10. Se adicionan gas carburante y oxidante a la corriente de gas segun se requiera mediante las lanzas 22 y las mangas 26 antes de que se inyecte el gas en la zona de combusti6n anular 14. El exceso de aire que existe en las capas de fibras porosas de los quemadores 32, 42 consigue la destrucci6n por combusti6n de las sustancias nocivas dentro de la zona de combusti6n 14.
Se proporciona un quemador piloto de encendido para encender los quemadores exterior e interior 32, 42. El quemador piloto puede ser de un tipo convencional que tiene una bujia de encendido para inflamar una mezcla de gas carburante y oxidante suministrada a una tobera adicional 31, similar en tamafo a las toberas 12 y localizada tambien en una perforaci6n que se extiende a traves de la placa ceramica 20. Segun se ilustra en la Figura 2, el quemador piloto puede estar localizado cerca del quemador interior 42 para encender el quemador interior 42, que por turnos enciende el quemador exterior 32. Alternativamente se puede proporcionar un segundo quemador piloto pr6ximo al quemador exterior 32 para encender este quemador. El(los) quemador(es) piloto se proporciona(n) unicamente con la intenci6n de encender los quemadores exterior e interior 32, 42, y por ello se pueden apagar una vez que estos quemadores 32, 42 se han encendido. Segun se ilustra tambien en la Figura 2, se puede proporcionar un orificio de observaci6n 31a, adyacente a esta tobera 31.
La longitud del quemador interior 42 (medida en la direcci6n del eje longitudinal 18) es basicamente la misma que la del quemador exterior 32. En un ejemplo, cada quemador 32, 42 tiene una longitud de aproximadamente 15,24 cm (6 pulgadas), el quemador interior 42 tiene un diametro externo de aproximadamente 6,35 cm (2,5 pulgadas) y el quemador exterior tiene un diametro interno de aproximadamente 30,48 cm (12 pulgadas). Esto puede permitir que el aparato este provisto de hasta 18 toberas para inyectar la corriente de gas en la zona de combusti6n anular 14, que puede permitir que el aparato reciba al menos 900 litros de gas por minuto. En comparaci6n, en el ejemplo declarado en el documento EP-A-0 694 735, el (unico) quemador poroso de prendido interior tiene un diametro de 7,62 cm (3 pulgadas), y una longitud de 30,48 cm (12 pulgadas), y por consiguiente una capacidad de volumen mucho menor. Dado el calentamiento en el extremo abierto del quemador poroso exterior 32 por el quemador interior 42, se puede conseguir un buen rendimiento de reducci6n con bajas emisiones de CO y gas carburante, con un consumo de carburante en el intervalo de 40 a 50 litros por minuto.
El extremo abierto de la zona de combusti6n 14 esta conectado a una camara cilindrica de postcombusti6n 60 que comprende una columna de refrigeraci6n por agua 62 para recibir la corriente del producto de combusti6n que fluye desde la zona de combusti6n 14. Se suministra, a traves de una tuberia (que no se muestra), agua a una cubeta anular 64 que rodea la columna de refrigeraci6n 62 para que el agua se desborde desde la parte superior de la cubeta 64 y corra hacia abajo en la superficie interior de la columna de refrigeraci6n 62. El agua sirve para enfriar la corriente de producto de combusti6n y evitar el dep6sito de particulas s6lidas en la superficie de la columna de refrigeraci6n 62. Ademas, el agua puede disolver cualquier componente acido de la corriente del producto de combusti6n. La longitud de la camara 60 se puede seleccionar para optimizar el rendimiento de reducci6n del aparato. La corriente de gas y el agua se descargan a traves de la salida 66 de la camara 60, se puede conducir a un separador (que no se muestra) para separar el agua, que contiene ahora particulas s6lidas y especies acidas, de la corriente de gas. La corriente de gas se puede conducir entonces a traves de un lavador de gases humedo para eliminar es resto de especies acidas de la corriente de gas antes de su venteo a la atm6sfera.

Claims (23)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un aparato para la destrucci6n por combusti6n de sustancias nocivas, que comprende una zona de combusti6n
    (14)
    rodeada por la superficie de salida de un quemador poroso de prendido interno (32), quemador poroso que tiene un extremo abierto a traves de cual se descarga de la zona de combusti6n el producto de combusti6n, medios
    (10)
    para inyectar una corriente de gas que contiene al menos una sustancia nociva en la zona de combusti6n, medios (38) para suministrar gas carburante y oxidante al quemador poroso para realizar la combusti6n en la superficie de salida, y caracterizado por un segundo quemador (42) para calentar al menos el extremo abierto del quemador poroso.
  2. 2.
    El aparato segun la reivindicaci6n 1, en el que el segundo quemador esta rodeado al menos parcialmente por el quemador poroso.
  3. 3.
    El aparato segun la reivindicaci6n 1 o la reivindicaci6n 2, en el que el segundo quemador es basicamente coaxial con el quemador poroso.
  4. 4.
    El aparato segun cualquier reivindicaci6n precedente, en el que el segundo quemador comprende un quemador poroso de prendido externo rodeado tanto por el quemador poroso de prendido interno como por la zona de combusti6n, el aparato comprende medios (54) para suministrar gas carburante y oxidante al quemador poroso de prendido externo.
  5. 5.
    El aparato segun la reivindicaci6n 4, en el que el medio para suministrar gas carburante y oxidante a los quemadores porosos esta dispuesto para suministrar la misma mezcla de gas carburante y oxidante a ambos quemadores porosos.
  6. 6.
    El aparato segun la reivindicaci6n 4, en el que el medio para suministrar gas carburante y oxidante a los quemadores porosos esta dispuesto para suministrar una primera mezcla de gas carburante y oxidante al quemador poroso de prendido interno, y una segunda mezcla de gas carburante y oxidante, diferente de la primera mezcla, al quemador poroso de prendido externo.
  7. 7.
    El aparato segun cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que cada quemador poroso tiene una capa porosa (34, 44) de fibras ceramicas y/o de metal.
  8. 8.
    El aparato segun la reivindicaci6n 7, en el que el quemador poroso de prendido interno tiene una composici6n diferente que el quemador poroso de prendido externo.
  9. 9.
    El aparato segun cualquier reivindicaci6n precedente, en el que el medio para inyectar una corriente de gas en la zona de combusti6n comprende varios grupos de toberas (12) para inyectar la corriente de gas en la zona de combusti6n.
  10. 10.
    El aparato segun la reivindicaci6n 9, en el que la zona de combusti6n anular se extiende respecto a un eje longitudinal (18), y en el que los grupos de toberas estan espaciados de forma basicamente equidistante respecto al eje longitudinal.
  11. 11.
    El aparato segun la reivindicaci6n 10, en el que cada grupo de toberas comprende o varias toberas localizadas respecto a un eje respectivo que se extiende basicamente paralelo a, y espaciado del eje longitudinal; o al menos tres toberas; o al menos cuatro grupos de toberas.
  12. 12.
    El aparato segun cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que cada tobera tiene una lanza respectiva
    (22) que se proyecta dentro de ella para suministrar uno de un gas carburante y un oxidante en la parte de la corriente de gas que pasa a traves de esa tobera.
  13. 13.
    El aparato segun la reivindicaci6n 12, en el que la tobera se extiende respecto a la lanza.
  14. 14.
    El aparato segun la reivindicaci6n 12 o la reivindicaci6n 13, en el que la tobera es basicamente concentrica con la lanza.
  15. 15.
    El aparato segun cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en el que cada tobera tiene una manga respectiva
    (26) que se extiende en el entorno para suministrar uno de un gas carburante y un oxidante en la parte de la corriente de gas que pasa a traves de esa tobera.
  16. 16.
    El aparato segun la reivindicaci6n 15, en el que la manga es basicamente concentrica con la tobera.
  17. 17.
    El aparato segun la reivindicaci6n 15 o la reivindicaci6n 16, en el que la tobera termina dentro de la manga.
  18. 18.
    El aparato segun cualquier reivindicaci6n precedente, en el que la relaci6n de aspecto del quemador poroso de prendido interno tiene un valor menor de 1.
  19. 19.
    El aparato segun cualquier reivindicaci6n precedente, que comprende una columna de refrigeraci6n (60) debajo
    de y en comunicaci6n fluida con la zona de combusti6n, medios para mantener un flujo de agua a lo largo de la superficie interna (62) de la columna de refrigeraci6n, y un separador gas-liquido conectado a la parte inferior (66) de la columna.
  20. 20. Un metodo para la destrucci6n por combusti6n de sustancias nocivas, que comprende inyectar una corriente de
    5 gas que contiene al menos una sustancia nociva, en una zona de combusti6n rodeada por la superficie de salida de un quemador poroso de prendido interno que tiene un extremo abierto, suministrar gas carburante y oxidante al quemador poroso para realizar la combusti6n en la superficie de salida, y descargar un producto de combusti6n de la zona de combusti6n a traves del extremo abierto del quemador poroso, caracterizado porque el extremo abierto del quemador poroso se calienta mediante un segundo quemador.
    10 21. Un metodo segun la reivindicaci6n 20, en el que el extremo abierto del quemador poroso se calienta mediante un quemador poroso de prendido externo rodeado por el quemador poroso de prendido interno y al que se suministra un gas carburante y un oxidante para realizar la combusti6n en una superficie de salida del mismo.
  21. 22. Un metodo segun la reivindicaci6n 21, en el que o se suministra la misma mezcla de gas carburante y oxidante
    a ambos quemadores porosos, o se suministran mezclas diferentes de gas carburante y oxidante a los quemadores 15 porosos.
  22. 23.
    Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, en el que se suministra uno de un gas carburante y un oxidante a la corriente de gas antes de la inyecci6n en la zona de combusti6n.
  23. 24.
    Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, en el que la corriente de gas se descarga, a traves
    de un fondo abierto de la zona de combusti6n, en una columna que tiene una superficie interna a lo largo de la cual 20 se mantiene un flujo de agua.
    FIG.�1
    FIG. �
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