ES2378942T3

ES2378942T3 - Aparato de transporte para transportar polvo y procedimiento para el transporte de polvo

Info

Publication number: ES2378942T3
Application number: ES09757558T
Authority: ES
Inventors: Odd Edgar BJARNÃ–
Original assignee: Alstom Technology AG
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2009-06-03
Publication date: 2012-04-19
Anticipated expiration: 2029-06-03
Also published as: CN102056825A; BRPI0913605A8; AU2009253899A1; US20090304464A1; RU2010154026A; ES2378942T5; NZ589229A; US20140255109A1; EP2280888B2; US8764350B2; ATE539020T1; ZA201007908B; AR072010A1; WO2009147177A1; EP2280888B1; EP2280888A1; BRPI0913605A2; CN102056825B; CA2725942C; AU2009253899B2

Abstract

Procedimiento para el transporte de polvo dentro de un conducto de transporte por lecho fluidizado (12, 1 .12), desde un punto de entrada (14,114) hasta por lo menos un punto de descarga (20, 120), comprendiendo este procedimiento : La aportación del polvo al interior del conducto de transporte (12, 112) por el punto de entrada (14 ; 114); El suministro de gas al conducto de transporte (12, 112) con el fin de fluidizar el polvo dentro del conducto de transporte (12, 112); La eliminación del gas del conducto de transporte (12, 112); La separación del polvo del gas eliminado; así como El retomo del polvo separado ala masa del polvo en la proximidad del referido punto de descarga (20, 120).

Description

Aparato de transporte para transportar polvo y procedimiento para el transporte de polvo .

5 Campo de aplicaciÃ³ n

(0001) La presente invenciÃ³n se refiere a un procedimiento para el transporte de polvo dentro de un conducto d e transporte de lecho fluidizado, desde un punto de entrada hasta por lo menos un punto de descarga . Esta invenciÃ³n se refiere, asimismo, a un aparato de transporte para transportar polvo .

lo Fundamentos de la invenciÃ³ n

(0002) La Patente NÃºm. 4.016.053 de los Estados Unidos revela un sistema conforme a lo indicado en e l preÃ¡mbulo de la reivindicaciÃ³n de patente 8), el cual estÃ¡ previsto para distribuir albÃºmina entre cubilotes . Este

15 sistema estÃ¡ basado en unos aparatos de transporte por gravedad activados por aire, es decir, en aparatos d e transporte de lecho fluidizado dentro de los cuales la alÃºmina es fluidizada por una corriente de aire vertical , dirigida hacia arriba. Por consiguiente, la gravedad hace que la alÃºmina pueda fluir como un lÃquido, a travÃ©s d e unos conductos de transporte de lecho fluidizado, hasta los cubilotes de fusiÃ³n .

20 (0003) Se permite que el aire, empleado para fluidizar la alÃºmina dentro dedos aparatos de transporte, pueda sali r de los conductos de transporte para ser conducido - conjuntamente con los gases de combustiÃ³n procedentes de l proceso de reducciÃ³n de los cubilotes - hacia una planta depuradora de gas que, por regla general, comprend e unos filtros como, por ejemplo, los filtros de tipo bolsa .

25 (0004) La planta depuradora de gas consume gran cantidad de energÃa, en parte debido a la elevada diferencia d e presiÃ³n que es necesaria para el transporte del gas, que estÃ¡ cargado de polvo, a travÃ©s de los filtros de bolsa .

Resumen de la invenciÃ³n

30 (0005) Un objeto de la presente invenciÃ³n consiste en resolver, Ã³ por lo menos mitigar, parte de los problema s anteriormente mencionados . Para esta finalidad es proporcionado un procedimiento para transportar polvo dentr o de un conducto de transporte de lecho fluidizado, desde un punto de entrada hasta por lo menos un punto d e descarga; procedimiento Ã©ste que comprende las fases de aportar el polvo al interior del conducto de transporte e n el punto de entrada ; suministrar el gas al conducto de transporte, con el fin de fluidizar el polvo dentro del conduct o de transporte ; eliminar el gas del conducto de transporte ; separar el polvo del gas eliminado ; asÃ como hace r retornar el polvo separado al polvo en la proximidad del punto de descarga .

(0006) Por devolver el polvo separado al polvo cerca del referido punto de descarga queda impedido un nuev o arrastre del polvo dentro del gas de fluidizaciÃ³n a lo largo del conducto de transporte . Las partÃculas de polvo ,

40 separadas del gas eliminado, son normalmente muy finas, es decir, unas partÃculas muy pequeÃ±as de polvo con u n tamaÃ±o de partÃculas que es inferior al tamaÃ±o medio de las partÃculas del polvo que estÃ¡ asiendo transportad o dentro del conducto de transporte. Estas partÃculas finas tienen la tendencia de ser arrastradas por el cuerpo de l polvo que es transportado bajo la acciÃ³n del gas de fluidizaciÃ³n . El hecho de separar el polvo, es decir, las partÃculas finas del gas que ha sido eliminado del conducto de transporte, y de retomar el polvo separado, Ã³ sea ,

45 las partÃculas finas, hacia la masa del polvo, hace que se puede reducir la acumulaciÃ³n de las partÃculas finas , tanto dentro del eliminado gas de fluidizaciÃ³n como dentro del sistema depurador de gas, lo que hace que s e reduce, a su vez, la caÃda de presiÃ³n sobre los filtros dentro de la planta depuradora de gas .

(0007) SegÃºn una preferida forma de realizaciÃ³n es asÃ que este procedimiento comprende, ademÃ¡s, la fluidizaciÃ³ n

50 del polvo en la proximidad del referido punto de descarga, de tal modo que el polvo, separado y retornado, pued a ser mezclado con el otro polvo, y esto de tal manera que el polvo quede homogeneizado . La homogeneizaciÃ³n de l polvo incrementa la fiabilidad asÃ como la posibilidad de predeterminar cualquier proceso que tenga lugar corrient e abajo y el que emplea el polvo tal como es, por ejemplo, la fusiÃ³n del polvo dentro de una cÃ©lula para la reducciÃ³ n

de alÃºmina .

55 (0008) De forma preferente, el gas es eliminado del conducto de transporte en la proximidad del punto d e descarga. De esta manera resulta mÃ¡s fÃ¡cil mantener durante largo tiempo una distribuciÃ³n uniforme en el tamaÃ±o de las partÃculas del polvo . Esto es sobre todo conveniente al variar, en el transcurso del tiempo, la velocidad Ã³

magnitud del flujo del polvo dentro del conducto de transporte . AdemÃ¡s, ello hace mÃ¡s, fÃ¡cil mantener una

60 distribuciÃ³n uniforme del tamaÃ±o de partÃculas del polvo dentro de los sistemas distribuidores que tengan vario s puntos de descarga . Como aÃ±adidura, las corrientes de aire por la parte superior del conducto de transporte de l lecho de fluidizaciÃ³n serÃ¡n dirigidas hacia el punto de descarga, con lo cual puede ser acelerado el transporte de l

polvo.

65 (0009) SegÃºn otra forma de realizaciÃ³n resulta que el polvo es separado del gas dentro de un ciclÃ³n . Un ciclÃ³n permite una velocidad para el retorno del polvo hacia el punto de descarga, la cual es relativamente constante durante largo tiempo, habida cuenta de que el mismo precisa muy poca limpieza periÃ³dica . Esto conduce a un control mÃ¡s predecible de cualquier proceso que tenga lugar corriente abajo del ciclÃ³n tal como puede ser, po r ejemplo, la reducciÃ³n de alÃºmina dentro de una cÃ©lula reductora . AdemÃ¡s, un ciclÃ³n no es caro ; el mismo es de un mantenimiento relativamente sencillo y hace posible devolver el polvo, es decir, las partÃculas finas y mezclarla s con el polvo dentro de un mismo dispositivo . De forma preferente, el polvo separado es mezclado otra vez con e l polvo dentro de una zona para la mezcla, la cual estÃ¡ situada por la parte inferior del ciclÃ³n . Esta es una forma de realizaciÃ³n particularmente compacta y eficiente. Con mayor preferencia aÃºn es asÃ que esta zona para la mezcla comprende un lecho fluidizado; de este modo, pueden ser conseguidas una mezcla y una homogeneizaciÃ³ n

especialmente eficientes del polvo .

(0010) El polvo es transportado desde el conducto de transporte hasta el punto de descarga, preferentemente po r

medio del ciclÃ³n . Esto reduce al mÃnimo la posibilidad de un nuevo arrastre del polvo separado, es decir, de la s

partÃculas finas, por parte del gas de fluidizaciÃ³n .

(0011) Conforme a otra aspecto de la presente invenciÃ³n, queda proporcionado por la misma un aparato d e transporte para transportar el polvo - corno, por ejemplo, la alÃºmina en polvo - desde un punto de entrada hasta po r lo menos un punto de descarga, comprendiendo este aparato de transporte un conducto de transporte por lech o fluidizado asÃ como un conducto de suministro del gas de fluidizaciÃ³n ; el conducto de transporte estÃ¡ separado del conducto de suministro del gas de fluidizaciÃ³n por una pared que es permeable al gas, y este aparato de transport e comprende, ademÃ¡s, una salida de gas para eliminar el gas de fluidizaciÃ³n del conducto de transporte ; un medi o para separar el polvo del eliminado gas de fluidizaciÃ³n ; como asimismo comprende este aparato otro medio para retornar el polvo separado al polvo, en la cercanÃa del punto de descarga . Un aparato de transporte de esta clase .

reduce la acumulaciÃ³n de las pequeÃ±as partÃculas de polvo dentro de la aportaciÃ³n del eliminado gas d e fluidizaciÃ³n asÃ como dentro del sistema depurador de gas, lo cual reduce, a su vez, la caÃda de la presiÃ³n sobre .

los filtros dentro de una planta depuradora de gas .

(0012) SegÃºn una preferida forma de realizaciÃ³n es asÃ que el mencionado medio para separar el polvo del eliminado gas de fluidizaciÃ³n estÃ¡ constituido por un ciclÃ³n ; y este ciclÃ³n comprende una entrada para el gas qu e estÃ¡ cargado de polvo ; comprende una primera salida para el polvo y una segunda salida para el gas que est Ã¡ desprovisto del polvo ; la referida entrada para el gas cargado de polvo se encuentra en comunicaciÃ³n con e l mencionado conducto de transporte : Un tal ciclÃ³n permite una velocidad para el retorno del gas hacia el punto d e descarga, la cual es relativamente constante durante largo tiempo, toda vez que el ciclÃ³n requiere muy poca

limpieza periÃ³dica. Esto conduce a un control mÃ¡s predecible de cualquier proceso que-tenga lugar corriente abaj o como puede ser, por ejemplo, la reducciÃ³n de la alÃºmina dentro de una cÃ©lula reductora . AdemÃ¡s, un tal ciclÃ³n n o es caro; es de un mantenimiento especialmente sencillo, y el mismo hace posible retornar el polvo eliminado, es decir, las partÃculas finas y mezclarlas con el polvo dentro de un mismo dispositivo .

(0013) De forma preferente, la mencionada entrada para el gas cargado de polvo se encuentra en comunicaciÃ³ n con el referido conducto de transporte cerca del punto de descarga . De este modo, resulta mÃ¡s fÃ¡cil mantene r durante largo tiempo una distribuciÃ³n uniforme del tamaÃ±o de partÃculas dentro del polvo . Esto representa un a ventaja especial si la magnitud del flujo del polvo por el conducto de transporte varÃa en el transcurso del tiempo

. Ello permite, ademÃ¡s, un mÃ¡s fÃ¡cil mantenimiento de una distribuciÃ³n uniforme de los tamaÃ±os de partÃcula en lo s sistemas distribuidores de polvo con mÃºltiples puntos de descarga . Como aÃ±adidura, las corrientes de aire por l a

parte superior del conducto de transporte de lecho fluidizado serÃ¡n dirigidas hacia el punto de descarga, con l o

cual puede ser acelerado el transporte del polvo .

(0014) Una parte inferir del ciclÃ³n estÃ¡ preferentemente en comunicaciÃ³n con el conducto de transporte con el fin . de permitir un traspaso del polvo - como, por ejemplo, el polvo de alÃºmina - entre el conducto de transporte y e l ciclÃ³n. Esta es una forma de distribuciÃ³n particularmente compacta para hacer retornar las separadas partÃcula s

finas del polvo al interior del polvo .

(0015) El mencionado ciclÃ³n comprende, de forma preferente, una pared que es permeable al gas y la que separ a el ciclÃ³n de un punto de suministro del gas de fluidizaciÃ³n con el fin de permitirla fluidizaciÃ³n del polvo dentro de l referido ciclÃ³n. Esta forma de realizaciÃ³n es especialmente eficiente en cuanto a mezclar y homogeneizar el polvo .

(0016) De forma preferente, el referido conducto de transporte estÃ¡ unido con el punto de descarga a travÃ©s de un a parte inferior del mencionado ciclÃ³n . Esto reduce al mÃnimo la posibilidad de un nuevo arrastre de las partÃculas finas dentro del gas de fluidizaciÃ³n .

Breve descripciÃ³n de los planos

(0017) Tanto los objetos, aspectos y ventajas anteriormente mencionados como otros adicionales de la presente invenciÃ³n pueden ser apreciados mejor en la siguiente descripciÃ³n detallada de una preferida forma para l a realizaciÃ³n de la invenciÃ³n, la cual ha de ser considerada como una ilustraciÃ³n y no como limitaciÃ³n, haciendo par a ello referencia a los planos adjuntos, en los cuales :

La Figura 1 muestra una esquematizada vista de secciÃ³n de una primera forma de realizaciÃ³n para un aparato d e transporte de lecho fluidizado para transportar polvo ;

s: La Figura 2 indica una esquematizada vista de perspectiva de una segunda forma de realizaciÃ³n para un aparat o de transporte de lecho fluidizado para transportar polvo ;

La Figura 3 muestra una esquematizada vista lateral de secciÃ³n de un aparato de transporte de lecho fluidizad o para el transporte de polvo ; mientras qu e

lo: La Figura 4 indica una esquematizada vista de secciÃ³n del aparato de transporte de la Figura 3, la cual ha sid o realizada a lo largo de la lÃnea IV - IV de la Figura 3 .

DescripciÃ³n detallada de un ejemplo de realizaciÃ³ n

is (0018) Aluminio es producido frecuentemente por la aplicaciÃ³n del procedimiento Hall-Heroult para la reducciÃ³ n electrolÃtica de alÃºmina, es decir, dÃ© Ã³xido de aluminio en aluminio . Este proceso tiene lugar dentro de unas cÃ©lulas reductoras Ã³ cubilotes y en la presencia de compuestos de fluorina . Muchas veces comprenden las planta s productoras de aluminio unos sistemas de distribuciÃ³n a gran escala, capaces de transportar el pulverulento Ã³xid o de aluminio por unas distancias de varios cientos de metros, desde un terminal de despacho de alÃºmina, situad o

de forma central, con el fin de distribuirlo entre varios cientos de cÃ©lulas reductoras .

(0019) Los gases de combustiÃ³n, procedentes de las cÃ©lulas reductoras, contienen el fluoruro de hidrÃ³geno y otro s

componentes agresivos, y los mismos tienen que ser eliminados dentro de una cÃ¡mara de lavado. Con el objeto de

poder reutilizar la fluorina, que es esencial para el proceso de la reducciÃ³n, los gases de combustiÃ³n son lavado s

25 empleando la alÃºmina primaria, es decir, alÃºmina virgen Ã³ cruda, como un agente absorbente seco dentro de l a cÃ¡mara de lavado . Una instalaciÃ³n colectora de polvo que consiste, por lo general, en una planta de filtros d e bolsas; separa el polvo del gas depurado y retorna el polvo ala alÃºmina dentro de la cÃ¡mara de lavado. Una alÃºmina secundaria, es decir, la alÃºmina gastada que ha sido empleada para absorber la fluorina de hidrÃ³gen o dentro de la cÃ¡mara de lavado y la cual comprende el polvo retornado desde la instalaciÃ³n colectora de polvo, e s

30 distribuida luego.entre los cubilotes para su reducciÃ³n a aluminio, con lo cual se devuelve la fluorina al proceso . La cÃ¡mara de lavado y la planta de los filtros de bolsas se encuentran situadas juntas entre si, en un lugar central y cercano al punto en el cual llega la alÃºmina primaria a la planta productora de aluminio, es decir, por camiÃ³n Ã³ po r barco. De este modo, la alÃºmina primaria puede ser empleada para dentro de la cÃ¡mara de lavado limpiar lo s gases de combustiÃ³n, procedentes del proceso de la reducciÃ³n, antes de que la misma sea transportada hacia lo s

35 cubilotes de fusiÃ³n a travÃ©s del sistema de distribuciÃ³n .

(0020) Dentro de un sistema distribuidor de alÃºmina mediante lecho fluidizado, tambiÃ©n el usado aire d e

fluidizaciÃ³n, que ha sido empleado para fluidizar el polvo de alÃºmina dentro de los aparatos de transporte, e s

transportado - conjuntamente con los gases de combustiÃ³n del proceso de la reducciÃ³n - desde los cubilotes hasta

40 la planta depuradora de gas que comprende la cÃ¡mara de lavado y los filtros de bolsas . De esta manera, el usado aire de fluidizaciÃ³n puede ser limpiado de cualquier partÃcula de polvo, arrastrada por el mismo, antes de que est e aire usado pueda ser emitido al medio ambiente .

(0021) El polvo de alÃºmina primaria, es decir, el Ã³xido de aluminio que no ha sido procesado todavÃa dentro de l a

45 cÃ¡mara de lavado, representa un material que comprende unas partÃculas de alÃºmina que se encuentran dentro d e la gama desde unas partÃculas relativamente gruesas, que normalmente tienen un diÃ¡metro de varios milÃmetros , hasta unas partÃculas muy finas, de solamente unas . micras Ã³ menos aÃºn . Una tÃpica alÃºmina primaria puede, po r ejemplo, consistir principalmente en partÃculas que estÃ¡n dentro de la gama desde 5 hasta 200 Dm, con solamente una pequeÃ±a fracciÃ³n de terrones con un tamaÃ±o hasta varios mms . TambiÃ©n la alÃºmina secundaria se compon e

so de unas muy finas partÃculas de humo, que son recogidas del gas de combustiÃ³n dentro de la cÃ¡mara de lavado . Estas finas partÃculas de humo, que pueden tener un diÃ¡metro bien por debajo de un micrÃ³metro, son de un nive l relativamente elevado de compuestos de fluorina y, por consiguiente, es necesario que las mismas sea n retomadas al proceso de la reducciÃ³n .

55 (0022) El usado aire de fluidizaciÃ³n, que sale del aparato de transporte por lecho fluidizado, estÃ¡ cargado de una s finas partÃculas de polvo que pueden comprender tanto unas partÃculas finas de alÃºmina como unas partÃculas d e humo. El aire que comprende las partÃculas finas de polvo, que son de un elevado nivel de compuestos de fluorina , es conducido hacia el interior de los conductos de gas que transportan el extraÃdo gas de combustiÃ³n desde la s cÃ©lulas reductoras hasta la planta depuradora de gas . En esta planta depuradora de gas son capturadas la s

60 partÃculas finas que siguen al usado aire de fluidizaciÃ³n, y las mismas - conjuntamente con los humos recogido s del gas de combustiÃ³n - son retornadas con la alÃºmina secundaria al sistema de transporte y distribuciÃ³n . Dentro del sistema de distribuciÃ³n, una parte importante de las partÃculas finas serÃ¡n arrastradas una vez mÃ¡s por el aire de fluidizaciÃ³n para ser transportadas a la planta depuradora de gas . Por consiguiente, las partÃculas finas tiende n a acumularse dentro de los sistemas de depuraciÃ³n del gas y de distribuciÃ³n de la alÃºmina secundaria. Esta

65 acumulaciÃ³n de las partÃculas finas dentro de los sistemas tiene la tendencia de incrementar la caÃda de presiÃ³ n por toda la planta depuradora de gas, con lo cual queda aumentada la energÃa necesaria para transportar el gas a

travÃ©s de los filtros, teniendo en cuenta que los filtros quedarÃ¡n atascados con las partÃculas finas . Esto puede conducir tambiÃ©n a una incrementada formaciÃ³n de incrustaciones, es decir, a unos depÃ³sitos de polvo mÃ¡s duro s dentro del sistema depurador de gas, y convertir en un ambiente generalmente muy polvoriento todo el sistema d e manipulaciÃ³n y de transporte de la alÃºmina secundaria .

5 (0023) La Figura 1 indica de forma esquematizada una primera forma para la realizaciÃ³n de un aparato de . transporte de lecho fluidizado para transportar polvo . El aparato de transporte 10 comprende un espacio Ã³ canal d e

transporte superior 12 que estÃ¡ previsto para recibir el material pulverulento en un punto de entrada 14 . Dentro de l canal de transporte 12 y por el punto de entrada 14, la direcciÃ³n de aportaciÃ³n del polvo estÃ¡ indicada por la flech a 10 A, mientras que el nivel del polvo estÃ¡ representado aquÃ por una zona sombreada . Este aparato de transporte 1 0 comprende, ademÃ¡s, un conducto inferior para el suministro de gas de fluidizaciÃ³nl6 que del espacio superior d e transporte de polvo 12 estÃ¡ separado por una pared 18 que es permeable al gas . Este espacio inferior de suministro de gas de fluidizaciÃ³n 12 estÃ¡ previsto para recibir un flujo de gas procedente de una . fuente de suministro de gas (no indicada aquÃ) como puede ser, por ejemplo, un conducto de ventilaciÃ³n, una ventilador, u n

15 compresor Ã³ un contenedor de gas comprimido .

(0024) El gas es aportado al interior del espacio de suministro de gas de fluidizaciÃ³n 16 en la direcciÃ³n indicada po r la flecha B, y se permite. que el mismo pueda entrar en el espacio inferior de transporte de polvo 12 a travÃ©s de l a pared permeable al gas 18, de tal modo que el gas pueda fluidizar el polvo, presente dentro del espacio . d e

20 transporte de polvo 12, a travÃ©s de un flujo vertical del gas . Los materiales para unas apropiadas parede s permeables al gas son, por ejemplo, las telas, unos tejidos de filamentos metÃ¡licos, unas hojas perforadas d e material plÃ¡stico Ã³ de metal, las hojas de metal sinterizado Ãº otros elementos similares .

(0025) Bajo la fuerza de gravedad, el polvo fluidizado flotarÃ¡ lentamente a lo largo del canal de transporte 12 hasta

un punto de. descarga 20 en el que el polvo es descargado desde el aparato de transporte 10 sobre una unidad de l equipo que estÃ¡ situado corriente abajo (no indicado aquÃ) .

(0026) El usado gas de fluidizaciÃ³n - es decir, el gas que desde el espacio de suministro de gas de fluidizaciÃ³n 1 6 ha pasado a travÃ©s del polvo dentro del espacio de transporte 12 - es expulsado por ventilaciÃ³n en las salidas 2 2 para el usado gas de fluidizaciÃ³n, las cuales estÃ¡n situadas porta parte superior del espacio de transporte 12 . Est e usado gas de fluidizaciÃ³n tambiÃ©n arrastrarÃ¡ polvo, principalmente las partÃculas mÃ¡s pequeÃ±as del polvo que est Ã¡ dentro del espacio de transporte 12, con lo cual quedan eliminadas del gas transportado algunas partes de la s fracciones de las partÃculas mÃ¡s pequeÃ±as . Esto significa que, dentro del polvo transportado, la fracciÃ³n de la s

partÃculas mÃ¡s pequeÃ±as se reducirÃ¡ en funciÃ³n de la distancia en el transporte desde la entrada de polvo 14

.

(0027) El usado gas de fluidizaciÃ³n, que estÃ¡ cargado de las partÃculas finas, es conducido hacia un dispositiv o separador de polvo 24 como, por ejemplo, hacia un ciclÃ³n Ã³ hacia un filtro, en el cual las partÃculas finas del polv o son separadas del usado gas de fluidizaciÃ³n . DespuÃ©s de ello, el usado gas de fluidizaciÃ³n puede ser retornado a la fuente de suministro de gas de fluidizaciÃ³n (no indicada aquÃ) Ã³ ser depurado ulteriormente dentro de adicionales

40 plantas depuradoras de gas Ã³ bien puede ser descargado para otros fines .

(0028) Por el otro lado, las separadas partÃculas finas son retornadas al polvo transportado, y esto a travÃ©s de u n medio 26 situado en la proximidad del punto de descarga 20 y previsto para devolver al polvo las separada s partÃculas finas. Esto significa que en este punto de descarga quedarÃ¡ restablecida la fracciÃ³n de las partÃcula s

45 pequeÃ±as que hay dentro del polvo transportado .

(0029) Este medio 26 para devolver . las separadas partÃculas finas al polvo puede ser, por ejemplo, un : tub o alimentador por gravedad ; un alimentador por ventilaciÃ³n ; un aparato de transporte ; una salida del medi o separador de polvo 24 ; un dispositivo mezclador para mezclar las 'partÃculas finas separadas con el polvo Ã³ bie n puede ser cualquier otro medio, apropiado para retornar al polvo las partÃculas finas separadas . El medio 26 para retornar las partÃculas finas separadas estÃ¡ situado, con preferencia, de forma relativa al punto de descarga 20 . Con mayor preferencia aÃºn, la distancia entre el punto de descarga 20 y este medio 26 para retornar las separada s partÃculas finas al polvo transportado es de menos de un 20 % de la distancia entre la entrada de polvo 14 y e l punto de descarga 20 y, de forma todavÃa mÃ¡s preferente, el medio 26 para devolver las partÃculas finas al polvo se

encuentra dispuesto a menos de un metro del punto de descarga 20 . Por el hecho de devolver estas partÃculas finas de forma relativamente cerca del punto de descarga 20, queda reducido al mÃnimo un nuevo arrastre de la s partÃculas finas con el gas de fluidizaciÃ³n al ser el polvo transportado hasta el punto de descarga 20 desde est e medio 26 para retornar las partÃcula finas al polvo . SegÃºn una preferida forma de realizaciÃ³n resulta que la s

separadas partÃculas finas son retornadas al polvo en un lugar que se encuentra situado corriente abajo de 60 cualquier parte del lecho fluidizado del conducto de transporte 12, segÃºn lo indicado en la Figura 1, de tal maner a que dentro del conducto de transporte 12 y por medio del gas de fluidizaciÃ³n no puedan ser arrastradas de nuevo estas partÃculas finas .

(0030) La Figura 2 muestra una segunda forma para la realizaciÃ³n de un aparato de transporte de lecho fluidizad o para polvo. Este aparato de transporte 110, que estÃ¡ particularmente bien apropiado para transportar el polvo d e

65 alÃºmina, comprende un conducto de transporte 112 para polvo asÃ como un conducto de aire de fluidizaciÃ³n 116 .

Los dos conductos estÃ¡n separados entre si mediante una membrana de tela 118 que estÃ¡ diseÃ±ada con el fin d e permitir que el aire pueda atravesarla membrana de tela 118 en su paso desde el conducto de aire de fluidizaciÃ³ n 116 hasta el conducto de transporte de polvo 112. Este aparato de transporte 110 se extiende principalmente en l a direcciÃ³n horizontal, , desde un punto de entrada de polvo 114 hasta una multitud de puntos de descarga de polvo

5 120, de los cuales se han indicado aquÃ dos puntos solamente . Cada punto de descarga de polvo 120 representa un punto para la entrega del polvo a otro dispositivo como, por ejemplo, a un cubilete, a una tolva, a un silo, a otr o aparato de transporte Ã³ bien a otro dispositivo similar .

(0031) En cada punto de descarga'120 para el polvo estÃ¡ previsto que el usado aire de fluidizaciÃ³n pueda salir de l

10 conducto de transporte de polvo 112 a travÃ©s del conducto 122 para el usado aire de fluidizaciÃ³n . Este usado aire de fluidizaciÃ³n es transportado' por los conductos 122 para el usado aire de fluidizaciÃ³n hasta los ciclones 130 , cada uno de los cuales tambiÃ©n se encuentra cerca del respectivo punto de descarga 120 . Dentro de cada ciclÃ³n 130, el polvo - aquÃ incluidas las partÃculas finas - es separado del usado aire de fluidizaciÃ³n, y el polvo e s retomado en el respectivo punto de descarga 120 al polvo de alÃºmina que estÃ¡ siendo transportado . El depurad o

15 gas de fluidizaciÃ³n usado abandona el respectivo ciclÃ³n 130 por un correspondiente conducto 140 y el mismo e s transportado, a travÃ©s de un conducto de retorno central 141, a la aquÃ no indicada planta depuradora de gas , conjuntamente con los gases procedentes de los cubiletes de fusiÃ³n .

(0032) La vista de secciÃ³n transversal de la Figura 3 indica con mÃ¡s claridad la funciÃ³n del aparato de transport e

20 110. El polvo de alÃºmina secundaria (indicado de forma sombreada), procedente de la planta depuradora de gas , es descargado hacia el interior de una tolva de alimentaciÃ³n 132 desde la cual el mismo es transportado - po r medio de un alimentador rotatorio. 134 '- hasta un punto de entrada 114 del aparato transportador de lech o fluidizado 110 para el polvo . Desde este punto de entrada 114 y a travÃ©s del conducto 112, el polvo e s

transportado hasta una multitud de puntos de descarga 120. El aire procedente del conducto de aire de fluidizaciÃ³n

25 116 mantiene el polvo en su fluidizaciÃ³n a lo largo del conducto de transporte 112, y el mismo es expulsado d e este conducto de transporte 112 a travÃ©s de los conductos 122 para el usado aire de fluidizaciÃ³n. En cada punto de descarga 120, el usado aire de fluidizaciÃ³n es separado de cualquier tipo de partÃculas finas que podrÃan habe r sido arrastradas por el aire' procedente del polvo fluidizado . Esta separaciÃ³n tiene lugar en la parte superior 136 d e cada ciclÃ³n 130 .

30 (0033) La vista de secciÃ³n transversal de la Figura 4 muestra con mÃ¡s detalles un punto de descarga 120 y un ciclÃ³n 130. El conducto 122 del usado aire de fluidizaciÃ³n se encuentra tangencialmente unido con la parte superio r 136 del ciclÃ³n 130, de tal modo que el usado aire de fluidizaciÃ³n, que entra en el ciclÃ³n 130, podrÃ¡ formar un . vÃ³rtice dentro de esta parte superior 136 del ciclÃ³n 130. A causa de las fuerzas centrÃfugas, el polvo - aquÃ incluida

35 la mayor parte de partÃculas finas - serÃ¡ separado del usado aire de fluidizaciÃ³n, y la gravedad hace que el polv o pueda caer a lo largo de las paredes del ciclÃ³n ' 130 hasta la parte inferior del ciclÃ³n . El usado aire de fluidizaciÃ³n , que ahora estÃ¡ desprovisto del polvo, es descargado a travÃ©s de un conducto 140 para el aire desprovisto de polvo, el cual se encuentra en comunicaciÃ³n con la parte superior central del ciclÃ³n 130 . Este conducto 140 para e l

gas desprovisto de polvo estÃ¡ unido con una planta depuradora de gas (no indicada aquÃ), preferentemente a

40 travÃ©s de los conductos de retorno para los gases de combustiÃ³n, procedentes del proceso de fusiÃ³n dentro de la s cÃ©lulas reductoras. Dentro de la planta depuradora de gas, cualquier remanente del polvo serÃ¡ eliminado del usad o gas de fluidizaciÃ³n .

(0034) A efectos de una mÃ¡s eficiente separaciÃ³n del polvo del aire usado para la fluidizaciÃ³n, el ciclÃ³n 130 tien e

45 preferentemente un diÃ¡metro interior que estÃ¡ dentro de la gama de 75 hasta 200 mms . y, con mayor preferencia , dentro de la gama de 100 hasta 150 mms ., por aquella parte del ciclÃ³n 130 en la cual tiene lugar la separaciÃ³n, e s decir, por la parte superior 136 del mismo .

(0035) Por medio de un conducto . intermedio 142, una parte inferior del conducto de transporte 112 se encuentr a en comunicaciÃ³n con la parte inferior 138 del ciclÃ³n 130 . EstÃ¡ previsto que el fluidizado polvo de alÃºmina dentro de l conducto de transporte 112 pueda pasar - a .travÃ©s del conducto intermedio 142 - hacia la parte inferior 138 de l ciclÃ³n 130, dentro de le cual el polvo de alÃºmina es fluidizado por el aire procedente de un conducto Ã³ espacio d e suministro de aire de fluidizaciÃ³n para el ciclÃ³n, el cual se encuentra situado por debajo del ciclÃ³n 130 . De forma . preferente, el conducto intermedio 142, que tambiÃ©n estÃ¡ indicado en la Figura 2, es de una secciÃ³n transversal d e

55 por lo menos 1 .000 mm 2 y; con mayor preferencia aÃºn, de por lo menos 2.000 mm2, y esto con el fin de permitir un suficiente flujo del polvo de alÃºmina desde el conducto de transporte 112 hacia el interior del ciclÃ³n 130 .

5o

(0036) Tal como esto puede ser apreciado en la Figura 4, la parte inferior 138 del ciclÃ³n 130 estÃ¡ separada de l conducto de suministro de aire de fluidizaciÃ³n 144 para el ciclÃ³n por medio de una membrana 145 que es 60 permeable al aire, y la misma puede ser similar a la membrana permeable al aire 118 . El conducto de suministro de aire de fluidizaciÃ³n 144 del ciclÃ³n recibe - a travÃ©s del conducto 146 - el aire de fluidizaciÃ³n procedente de l conducto de aire de fluidizaciÃ³n 116, que tambiÃ©n estÃ¡ indicado en la Figura 2, y el primero conduce este aire haci a la parte inferior 138 del ciclÃ³n 130 con el fin de constituir un lecho fluidizado dentro de esta parte inferior 138 de l ciclÃ³n 130. Dentro del lecho fluidizado de la parte inferior 138 del ciclÃ³n 130, el polvo - aquÃ incluidas las partÃcula s 65 finas, separadas en la parte superior 136 del ciclÃ³n 130, las cuales caen al interior de la parte inferior 138 del ciclÃ³ n 130 - es mezclado de una manera eficiente con el polvo que a travÃ©s del conducto intermedio 142 es aportado a l a

parte inferior 138 del ciclÃ³n 130 . SegÃºn este ejemplo, el ciclÃ³n 130 trabaja, por consiguiente, no solamente com o un medio para la separaciÃ³n de polvo, sino tambiÃ©n como un medio para retornar al polvo las partÃculas separadas . Existe, no obstante, tambiÃ©n la posibilidad de emplear un medio propio para solamente retornar al polvo la s partÃculas separadas como puede ser, por ejemplo, uno cualquiera de los medios 26 para devolver las partÃcula s separadas al polvo, los cuales han sido descritos anteriormente en relaciÃ³n con la Figura 1 .

(0037) Dentro del lecho fluidizado existente en la parte inferior 138 del ciclÃ³n 130, la albÃºmina secundaria ser Ã¡ homogeneizada en relaciÃ³n con el tamaÃ±o de las partÃculas, por lo que cualquier partÃcula mÃ¡s gruesa qued a mezclada dentro del flujo de la alÃºmina .

(0038) Desde la parte inferior 138 del ciclÃ³n, el polvo de alÃºmina secundaria - fluidizado, mezclado y, po r consiguiente, homogeneizado, teniendo el mismo ahora una restablecida fracciÃ³n de partÃculas finas - es descargado en el punto de descarga 120 hacia el interior de un silo 148 que estÃ¡ configurado para poder enviar e l polvo hacia las cÃ©lulas de reducciÃ³n de alÃºmina (no indicadas aquÃ) .

(0039) SegÃºn una preferida forma de realizaciÃ³n es asÃ que cada uno de los puntos de descarga 120 estÃ¡ situad o de forma correspondiente a un respectivo cubilete de fusiÃ³n de alÃºmina y, con mayor preferencia aÃºn, cada uno d e los puntos de descarga 120 se encuentra a menos de 5 metros corriente arriba de su respectivo cubilete, de ta l manera que el polvo transportado - que ahora estÃ¡ siendo homogeneizado tendrÃ¡ pocas posibilidades para separarse de nuevo, previo a su llegada al cubilete .

(0040) El aparato de transporte 110 tambiÃ©n puede formar parte de un mayor sistema para la distribuciÃ³n d e alÃºmina. Gracias a la homogeneizaciÃ³n de la alÃºmina secundaria porel punto de descarga serÃ¡ reducido cualquie r atrapamiento Ã³ acumulaciÃ³n de partÃculas gruesas de alÃºmina dentro de 'las regiones situadas corriente abaj o dentro del sistema de distribuciÃ³n, el cual pueda quedar sin fluidizaciÃ³n Ã³ bien presente un alterado flujo del gas d e fluidizaciÃ³n como, por ejemplo, en las uniones Ã³ en los codos de los conductos del transporte . TambiÃ©n resulta conveniente, para cualquier equipo de aportaciÃ³n de polvo situado corriente abajo, al igual que para la eficiencia e n el proceso de la fusiÃ³n de alÃºmina, que la alÃºmina secundaria sea homogÃ©nea en relaciÃ³n con el tamaÃ±o d e partÃculas al entrar la misma en los cubiletes .

(0041) Hasta aquÃ, la presente invenciÃ³n ha sido descrita con referencia a algunas formas de realizaciÃ³n . Sin embargo, y tal como esto puede ser apreciado por una persona familiarizada con este ramo tÃ©cnico, dentro de l alcance de la presente invenciÃ³n, el cual queda definido por las reivindicaciones del anexo, tambiÃ©n son posible s unas formas de realizaciÃ³n que son distintas a las formas de realizaciÃ³n anteriormente reveladas .

(0042) A tÃtulo de ejemplo, la presente invenciÃ³n no estÃ¡ limitada a los ciclones. Para la separaciÃ³n del polvo - aqu Ã incluidas las partÃculas finas - del usado gas de fluidizaciÃ³n tambiÃ©n pueden ser empleados otros medios como, por ejemplo, unos filtros .

(0043) La presente invenciÃ³n puede ser aplicada tambiÃ©n para el transporte de otras sustancias pulverulenta s distintas a la alÃºmina como, por ejemplo, para las cenizas volÃ¡tiles, los polvos metÃ¡licos, el polvo de carbÃ³n as Ã como para varios subproductos de la depuraciÃ³n de gases .

(0044) AdemÃ¡s, no es absolutamente necesario - aunque sea preferible - que el medio de separaciÃ³n estÃ© situado en la proximidad del punto de descarga; la separaciÃ³n puede ser efectuada en cualquier lugar y, despuÃ©s de l a separaciÃ³n, las partÃculas finas pueden ser transportadas hacia el punto de descarga para ser descargadas hacia el interior del polvo .

Claims

REIVINDICACIONES

1a: Procedimiento para el transporte de polvo dentro de un conducto de transporte por lecho fluidizado (12, 1 .12) , desde un punto de entrada (14,114) hasta por lo menos un punto de descarga (20, 120), comprendiendo este procedimiento :

La aportaciÃ³n del polvo al interior del conducto de transporte (12, 112) por el punto de entrada (14 ; 114) ; El suministro de gas al conducto de transporte (12, 112) con el fin de fluidizar el polvo dentro del conducto d e transporte (12, 112) ; La eliminaciÃ³n del gas del conducto de transporte (12, 112) ; La separaciÃ³n del polvo del gas eliminado ; asÃ com o

El retomo del polvo separado ala masa del polvo en la proximidad del referido punto de descarga (20, 120) .

2a;- Procedimiento conforme a la reivindicaciÃ³n 1) el cual comprende, ademÃ¡s, la fluidizaciÃ³n del polvo en la

proximidad del referido punto de descarga (20, 120), de tal manera que el retornado polvo separado pueda se r mezclado con la masa del polvo .

3a: Procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones anteriormente indicadas, en el cual el gas e s eliminado del conducto de transporte (12, 112) en la cercanÃa del punto de descarga (20, 120) .

4a. Procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones anteriormente indicadas, en el cual el polv o es separado del gas dentro de un ciclÃ³n (130) .

5a.- Procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones anteriormente indicadas, en el cual el polvo

separado es mezclado con la masa del polvo dentro de una zona de mezcla que estÃ¡ situada ponla parte inferio r

..

(138) de un ciclÃ³n (130) .

6a.- Procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones anteriormente indicadas, en el cual el polvo separado es mezclado con la masa del polvo dentro de una zona de mezcla que comprende un lecho fluidizado y la misma estÃ¡ situada por la parte inferior (138) de un ciclÃ³n (130) .
71.-Procedimiento conforme a una cualquiera de las. reivindicaciones anteriormente indicadas, en el cual el polvo separado es transportado desde el conducto de transporte (112) hasta el punto de descarga (120) por medio de u n ciclÃ³n (130) .

8a: Aparato. de transporte para transportar el polvo desde un punto de entrada (14, 114) hasta por lo menos, un punto de descarga (20, 120), comprendiendo este aparato de transporte (10, 110) un conducto de transporte po r lecho fluidizado (12, 112) asÃ como un espacio de suministro de gas de fluidizaciÃ³n (16, 116), estando el conduct o de transporte (12, 112) separado del espacio de suministro de gas de fluidizaciÃ³n (16, 116) por medio de un a pared (18, 118) que es permeable al gas ; una salida de gas .(22, 122) para eliminar el gas de fluidizaciÃ³n de l conducto de transporte (12, 112) ; como asimismo comprende este aparato un medio (24, 130) para separar e l polvo del eliminado gas de fluidizaciÃ³n ; aparato de transporte (10, 110) que estÃ¡ caracterizado porque el . mismo comprende un medio (26, 130) para retornar el polvo separado a la masa de polvo en la proximidad del punto de

descarga (20, 120) .

9a: Aparato. de transporte conforme a la reivindicaciÃ³n 8) segÃºn el cual el referido medio para separar . el polvo de l eliminado gas de fluidizaciÃ³n comprende un ciclÃ³n (130), teniendo el referido ciclÃ³n (130) . una entrada (122) para e l gas cargado de polvo ; una primera salida (138) para el polvo ; como asimismo tiene este ciclÃ³n una segunda salid a

(140) para el gas que estÃ¡ desprovisto de polvo, y la mencionada entrada (122) para el gas cargado de polvo se encuentra en comunicaciÃ³n con el referido conducto de transporte (112) .

10 a: Aparato de transporte conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 8) y 9), segÃºn el cual el medio par a

separar el polvo del eliminado gas de fluidizaciÃ³n comprende un ciclÃ³n (130), teniendo el referido ciclÃ³n (130) un a entrada (122) para el gas cargado de polvo ; una primera salida (138) para el polvo ; como asimismo tiene este ciclÃ³n una segunda salida (140) para el gas que estÃ¡ desprovisto de polvo, y la ,mencionada entrada (122) para e l gas cargado de polvo se encuentra en comunicaciÃ³n con el referido conducto de transporte (112) en la proximida d del punto de descarga (120) .

11a: Aparato de transporte conforme a una de las reivindicaciones 8) hasta 10), en el cual una parte inferior (138 )

del ciclÃ³n (130) se encuentra en comunicaciÃ³n con el conducto de transporte (112) con el fin de poder permitir u n

traspaso de polvo entre el conducto de transporte (112) y el ciclÃ³n (130).

12a: Aparato de transporte conforme a la reivindicaciÃ³n 11), en el cual el referido ciclÃ³n (130) comprende un a

pared (145) que es permeable al gas y la misma separa el ciclÃ³n (130) de un espacio de suministro de gas d e

fluidizaciÃ³n (144) con el fin de poder permitirla fluidizaciÃ³n del polvo dentro del mencionado ciclÃ³n (130) .

13a: Aparato de transporte conforme a una cualquiera de las . reivindicaciones 11) y 12), en el cual el referid o conducto de transporte (112) se encuentra en comunicaciÃ³n con el punto de descarga (120) a travÃ©s de la parte inferior (138) del mencionado ciclÃ³n (130) .

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Fig. 2

Fig. 3