ES2411813B1 - Método y dispositivo para la generación y transporte de oxígeno por medio de procesos termoquímicos solares basados en óxidos metálicos - Google Patents

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Abstract

Método y sistema para la generación y transporte de oxígeno por medio de procesos termoquímicos solares basados en óxidos metálicos que comprende al menos, (a) una etapa de generación de oxígeno por reducción de partículas de óxido metálico alimentada por una fuente externa de radiación solar; y (b) una etapa de oxidación de partículas del óxido de manganeso previamente reducido, en donde dicho método se caracteriza porque comprende selectivamente un primer proceso de producción de oxígeno que emplea la transformación de Mn{sub,2}O{sub,3} a Mn{sub,3}O{sub,4}; o bien un segundo proceso que comprende dos reacciones químicas consecutivas de Mn{sub,2}O{sub,3} a Mn{sub,3}O{sub,4} y de éste a MnO.

Description

MÉTODO Y DISPOSITIVO PARA LA GENERACiÓN Y TRANSPORTE DE OXíGENO POR MEDIO DE PROCESOS TERMOQuíMICOS SOLARES BASADOS EN ÓXIDOS METÁLICOS
5
Objeto de la invención
10
La presente invención está referida a un método para el contro l del contenido en oxígeno de una corrien te gaseosa usando como aporte energético una fuente externa de radiación solar concentrada. Así mismo, es un objeto de la invención el dispositivo donde se ejecuta dicho método.
15
El proceso objeto de la invención puede ser aplicado en la separación de oxígeno molecular de un gas de trabajo que puede ser aire y la generación de gases enriquecidos en oxígeno molecular. En particular, la presente invención es de aplicación en la generación de oxígeno dentro de un proceso de oxico mbustión.
Estado de la técnica anterior
2 O
La energ ía solar, en sí misma, posee un alto valor exergético, dado que se origina en la superficie del sol a una temperatura equivalente de cuerpo negro de 5777 K. Por ello, más del 93% de la energía original puede, teóricamente, ser convertida en trabajo mediante el uso de un ciclo term od inámico o termoquímico.
25 3 O
La inauguración de la planta comercial termosolar PS10 en Sanlúcar la Mayor (Sevilla) en el año 2007 signilicó la demostración de este potencial. Actualmente, el aprovechamiento térmico a alta temperatura de la energía solar concentrada es tenido en cuenta a la hora de realizar los planes energéticos del futu ro. A medio y largo plazo, existen nuevas perspectivas sobre el uso de tecnologías solares de concentración en procesos a muy altas temperatu ras (superiores a 800 K) , extendiendo su explotación en otros campos ajenos a la producción eléctrica.
El empleo de la energía solar concentrada en la producción de oxígeno no ha sido propuesto hasta la fecha, siendo éste el problema técnico general que la presente invención pretende reso lver.
No obstante, en el estado de la técnica se conocen métodos y sistemas para la
producción de hidrógeno con ciclos termoquímicos solares. Dentro de este campo se
busca la disociación del agua en varias etapas, generándose el H2 y el O2 de forma
secuencial, lo que favorece su separación, evita el desarrollo de la reacción de
5
recombinación y se reduce la temperatura de operación a valores más aceptables y
obtenibles con los actuales diseños de sistemas de concentración solar utilizados en
la producción de electricidad, con respecto de la termólisis. El ciclo termoquímico
ideal consta de dos etapas:
10
i) Una reducción endotérmica del óxido,
MOox + energía solar -4 MOred + 1/202; Y
ii) Una descomposición del agua,
15
Normalmente, la primera etapa requiere temperaturas comprendidas entre 1000 K Y
2000 K, logradas mediante tecnologías de concentración solar. La segunda etapa se
realiza a temperaturas entre 400 K Y 1000 K, dependiendo del sistema seleccionado.
En los ciclos con un mayor potencial, los rendimientos termodinámicos se mueven
entre el 35% y el 50%, mientras que las temperaturas, en la mayoría de los casos
2 O
están comprendidas entre 1000 K Y 2500 K [T. Kodama, Progress in energy and
combustión science, 2003, 29, 567-597). Los reactores solares desarrollados en
esta aplicación están adaptados esencialmente a la producción de hidrógeno y no
contemplan la oxidación del óxido metálico reducido en ausencia de agua.
25
El óxido de manganeso se postula en la actualidad como uno de los candidatos que
pueden producir hidrógeno con energía solar concentrada por medio de un ciclo
termoquímico basado en tres etapas [M. Sturzenegger, P. Nuesch, Energy, 1999, 24
(11), 959-970). El ciclo termoquímico se compone de tres reacciones sucesivas cuya
reacción química global es la descomposición de la molécula de agua:
30
i) V2 Mn20 3 -4 MnO + 1;4 O2(>1350 "C);
ii) MnO + NaOH ........ V2 H2+ NaMn02(600 "C),
iii) NaMn02+ V2 H20 -4 V2 Mn20 3 + NaOH (~ 100 2C).
La reacción química de reducción mostrada en i) es endotérmica y con una cinética
rápida a muy altas temperaturas, se alimenta gracias a una fuente externa de
radiación, en su caso radiación solar concentrada. Dicha reacción química se
compone de dos etapas:
5
i) 3 Mn20 3 -4 2 Mn304 + Y2 O2, reversible a temperaturas superiores a 700
!le en aire y
ii) Mn304 _ 3MnO + 2 O2 reversible a temperaturas superiores a 1350 2e.
10
La figura 1 muestra la composición en equilibrio termodinámico de 1 mol inicial de
Mn20 3 en función de la temperatura. Es conocido para un experto en la materia que
dos regiones existen en las que varios óxidos de manganeso coexisten:
Una primera región en donde el rango de temperaturas está comprendido
15
entre 700 !lC y 950 !lC, en donde, además, se produce la transformación de
Mn20 3 en Mn304; y
una segunda región, en donde el rango de temperaturas está comprendido
entre 1350 !lC y 1560 !lC, en donde además tiene su origen la transformación
de Mn304 a MnO.
20
En ambos casos, un aumento de la presión en el sistema produce una variación de
los intervalos de temperatura hacia valores superiores. Además, una disminución de
la concentración de oxígeno en la atmósfera gaseosa que rodea al óxido de
manganeso produce una variación del intervalo de temperatura hacia valores
25
inferiores.
Las investigaciones sobre el ciclo descrito están lideradas por el grupo de Al Weimer
en la Universidad de Colorado (Boulder, ca, EEUU). Los proyectos desarrollados
están cofinanciados en su mayoría por el Departamento de Energía del gobierno
3 O
estadounidense dentro de su programa de investigación sobre el hidrógeno
(http://www.colorado.edu/chefTeamWeimer/index.htm) . En sus investigaciones
Weimer analizó la cinética de cada una de las reacciones por ba.lanza
termogravimétrcia y demostró la reducción del óxido de manganeso en un horno
tubular con un reactor de flujo arrastrado [T.D. Francis 2008, Tesis Doctoral,
35
Universidad de Colorado].
De entre los mecanismos cinéticos estudiados, la primera reducción era descrita por
el mecanismo de Avrami -Erofeev para un grado de conversión entre 0,15 y 0,85 en
análisis no isotermos, observándose una discrepancia con el modelo teórico a
5
valores superiores. La segunda reacción se ajustó a un modelo de Avrami-Erofeev
hasta un grado de conversión de 0,60 y de orden n para valores superiores. Por
último, el Dr. Francis apuntó que el mecanismo de Avrami-Erofeev, que tan buen
acuerdo proporcionaba para los análisis no isotermos, no funcionaba
cuantitativamente en los análisis isotermos. En todos los casos, las desviaciones
10
encontradas se justificaron por un efecto de difusión del oxígeno dentro de la
muestra que no habían sido tenidos en cuenta en los modelos cinéticos.
Son documentos de interés las patentes norteamericanas US2665971 y US2665972,
así como las publicaciones científicas:
15
Likely near-term solar-thermal water splitting technologies, Perkins et al.
INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY (2004) Vo1.29 ,
No.15, pp 1587 1599.
Manganese oxide based thermochemical hydrogen production cycle, Kreider
20
el al. (2011) INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, Vol.36
NO.12, pp.7028 -7037.
Study of the first step of the Mn203/MnO thermochemical cycle for solar
hydrogen produclion , Marugán el al. (2012) INTERNATIONAL JOURNAL OF
HYDROGEN ENERGY doi:1 0.1 016/j.ijhydene.2011.1 0.124 ,
25
Chemical looping with oxygen uncoupling for combustion of salid fuels.
Mattison el al. (2009). INTERNATIONAL JOURNAL OF GREEN GAS
CONTROL. Vol.3 NO.1 , pp.11 ·19.
No obstante, ninguno de los documentos mencionados describe un método y un
3 O
dispositivo para la integración de procesos termosolares en actividades
caracterizadas por elevados consumos energéticos con la consecuente reducción de
emisiones de CO2 y el almacenamiento de dicha energía en forma química, como los
combustibles solares.
35
Explicación de la invención
La presente invención propone la modificación del contenido de oxígeno en un gas
mediante el empleo de un método compuesto de, al menos, una etapa de reducción
de un óxido metálico seguida de al menos una etapa de oxidación del óxido metálico
5
anteriormente reducido en la primera etapa. La energía necesaria para alimentar las
reacciones se realiza mediante una fuente externa de radiación, particularmente
energía solar concentrada.
El uso de dos gases circulando independientemente en cada una de las etapas en
10
donde el gas de arrastre empleado en la etapa de oxidación contiene oxígeno
molecular permite el enriquecimiento en oxígeno del gas de arrastre empleado en la
fase de reducción. La aplicación de la invención permite la producción en modo
continuo o discontinuo de un gas enriquecido en oxígeno así, por ejemplo, en la
etapa de separación de gases de aire empleado en procesos de oxicombustión.
15
Las partículas empleadas en el proceso objeto de la invención se componen de un
óxido metálico puro o en combinación con un material inerte seleccionado entre
AI20 ;:h Zr02• Ti02, MgO, o sepia lita. El óxido metálico utilizado es, preferentemente,
óxido de manganeso (11) , sin embargo otros óxidos metálicos, incluyendo óxidos
2 O
mixtos, pueden ser empleados en esta aplicación.
En un segundo aspecto de la invención se propone un dispositivo para ejecutar el
método descrito. Dicho dispositivo comprende un lecho circulante en el que el óxido
metálico circula entre una pluralidad de reactores químicos, en donde al menos un
25
reactor es un reactor de reducción y mientras que en un segundo reactor se ejecutan
las reacciones de oxidación.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus
variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes
3 O
o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de
la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de
la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de
ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención. Además,
la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones
35
particulares y preferidas aquí indicadas.
Breve descripción de las figuras
5 10 15
FIG f. -Muestra una gráfica con la composición típica de 1 mol de MnZ0 3 en función de la temperatura a presión atmosférica, tal y como es conocida en el actual estado de la técnica. FIG 2. -Diagrama que representa de forma esquemática el método para la generación y transporte de oxígeno por medio de procesos termoquímicos solares basados en óxidos metálicos objeto de la presente invención FIG 3.-Diagrama que representa de forma esquemática al dispositivo para la generación y transporte de oxígeno por medio de procesos termoquímicos solares basados en óxidos metálicos objeto de la presente invención. FIG 4. -Diagrama que representa de forma esquemática el dispositivo para la generación y transporte de oxígeno por medio de procesos termoquímicos solares basados en óxidos metálicos, objeto de la presente invención, en una segunda realización práctica.
Exposición detallada del modo de realización
2 O 25
La figura 2 muestra esquemáticamente el objeto de la invención que, como se ha indicado propone la modificación del contenido de oxígeno en un gas mediante el empleo de un método compuesto de, al menos, una etapa de reducción (1) de un óxido metálico seguida de al menos una etapa de oxidación (2) del óxido metálico anteriormente reducido en la primera etapa. La energía necesaria para alimentar las reacciones se realiza mediante una fuente externa de radiación, particularmente energía solar concentrada (3). El uso de dos gases conteniendo oxígeno molecular y circulando independientemente en cada una de las etapas permite el enriquecimiento en oxígeno delgas de arrastre empleado en la fase de reducción.
3 O
Las partículas empleadas en el proceso objeto de la invención se componen de un óxido metálico puro o en combinación con un material inerte seleccionado entre A120 3, Zr02. Ti02, MgO, o sepia lita. El óxido metálico utilizado es, preferentemente, óxido de manganeso (11) , sin embargo otros óxidos metálicos, incluyendo óxidos mixtos, pueden ser empleados en esta aplicación.
Tal y como se puede observar en las figuras 3 y 4, el dispositivo objeto de la
presente invención está configurado para que las partículas que contienen el óxido
metálico fluyan en un reactor a lecho circulante (100, 200).
5
En la figura 3 se muestra una primera realización del dispositivo en donde la
producción de oxígeno emplea la transformación de Mn20 3 a Mn304, mientras que
en la segunda realización mostrada en la figura 4 la producción de oxígeno emplea
dos reacciones químicas consecutivas de Mn20 3 a Mn304 y de éste a MnO.
10
Más concretamente y atendiendo a la primera realización práctica de la invención, en
la cámara de reacción 101 se introducen de manera continua las partículas que
contienen el óxido de manganeso (11), de Mn2ü3. Las partículas son entonces
arrastradas por un primer gas 103 introducido en la base 102 de la cámara 101.
15
La cámara 101 se somete a una densidad de flujo de radiación externa a través de
una ventana 104 colocada en su parte superior. Dicha radiación, que puede ser
colimada o no, se caracteriza por poseer una elevada densidad de flujo de radiación,
particularmente radiación solar concentrada. De forma preferente, la ventana 104
incorpora medios de concentración del flujo de radiación con el objeto de aumentar
2 O
la densidad de flujo en el interior de la cámara 101 .
Las partículas que contienen el óxido de manganeso (11), de Mn20 3, al ascender por
la cámara de reacción 101 absorben la radiación incidente aumentando de forma
progresiva su temperatura hasta alcanzar aproximadamente los 960 !!C. Una vez
25
alcanzada esta temperatura, la correspondiente reacción química de reducción de
Mn20 3 a Mn304 se produce de forma espontánea, generando oxígeno molecular que
se transfiere al gas de arrastre 103. La temperatura máxima de trabajo es,
preferentemente, inferior a 1000!!C con el fin de disminuir las tensiones térmicas
sufridas por los materiales.
30
En la parte superior 105 del reactor se introduce una segunda corriente 106 del
primer gas 103, con el objeto de efectuar un enfriamiento brusco de la corriente
ascendente hasta una temperatura comprendida entre 400!!C y 600!!C, por debajo de
la cual, la velocidad de avance en la reacción se reduce, garantizando la no
35
existencia de la reacción inversa, es decir, la oxidación. Así mismo, la segunda
corriente de gas 106 permite proteger la ventana 104 del acceso de partículas
procedente de la cámara de reacción 101.
Las partículas abandonan la cámara de reacción 101 a través de un conducto 107 Y
5
penetran en un ciclón 108 en donde se produce su separación del gas de arrastre
103, el cual abandona el ciclón 108 enriquecido en oxígeno molecular. Las partículas
recogidas en el ciclón 108 se componen mayoritariamente de óxido de manganeso
(11 ,111) Mn,O,.
10
Las partículas reducidas según se ha indicado caen en un segunda cámara 109. Una
corriente de un segundo gas 110 se introduce por la base 111 de la segunda cámara
109. La temperatura de la segunda cámara 109 se mantiene por encima de los 850
"C causando la oxidación del óxido de manganeso a Mn20 3. La temperatura de la
segunda cámara 109 puede ser inferior en función del tiempo de residencia de las
15
partículas dentro de éste. En cualquier caso, nunca será inferior a 700 !lC y no será
superior a los 900 !le a la entrada de un segundo conducto 112 que comunica la
primera cámara de reacción 101 con la segunda cámara de reacción 109, de tal
forma que el reactivo formado por las partículas regeneradas alcanza la primera
cámara 101 repitiéndose el proceso de nuevo.
20
El reactor de lecho circulante 200 en su segunda realización es empleado para
efectuar dos reacciones de reducción de Mn20 3 a Mn30 4 y de éste a MnO.
Para ello, se requiere aumentar la densidad de flujo de la radiación solar
2 5
concentrada entrante en la primera cámara de reacción 201 hasta obtener
temperaturas cercanas a la temperatura de fusión del Mn30 4 (1567 CC) y ajustar
convenientemente el caudal del segundo gas de arrastre 210 para efectuar las
reacciones de oxidación en la segunda cámara de reacción 209.
3 O
Con el objeto de mejorar la eficiencia térmica del proceso en ambas reali zaciones,
los gases de arrastre primero y segundo (103, 110, 203, 210) introducidos en las
correspondientes cámaras primera y segunda (101 , 201 , 109, 209) pueden ser
precalentados en las regiones en donde se precisa extraer calor de la corriente
principal, como por ejemplo en el primer conducto (107, 207), el ciclón (108, 208) o
3 5
en la parte superior (105, 205) del reactor (101 , 201). Así mismo, la entalpía
asociada a los gases del proceso puede ser empleado por medio de intercambiadores de calor para la generación de vapor y, éste para la generación eléctrica, con la consiguiente mejora energética del proceso.
5 10
Del mismo modo que en la primera realización, en la realización mostrada en la figura 4 las partículas se calientan por absorción de la radiación que penetra en la primera cámara de reacción 201 a través de una ventana 204. En este caso, la máxima temperatura alcanzada en la cámara de reacción 201 es de 1350 !le o superior, sin exceder la temperatura de fusión del Mn304 que queda establecida en 1567'C.
15
Las partículas se refrigeran rápidamente por debajo de 600 pe debido a la inyección de un primer gas de arrastre 203, que está convenientemente frío, en la parte superior 205 de la primera cámara de reacción 201. Opcionalmente, se prevé una refrigeración adicional de la pared por dicha parte superior 205 de la primera cámara de reacción 201 , de tal forma que la temperatura del primer gas de arrastre 203 y de las partículas permanezca por debajo de 600 ' C en el primer conducto 207.
2 O
Una vez separadas las partículas por medio de un ciclón 208, dichas partículas caen a una segunda cámara 209. En dicha cámara se introduce una corriente de un segundo gas de arrastre 210, manteniendo las partículas a una temperatura en torno a 1250 !!C, lo cual favorece la primera segunda oxidación de MnO a Mn304.
25
Las partículas pasan por un segundo conducto 212 refrigerado para permitir a las partículas alcanzar temperaturas por debajo de 1200 PC y se acumulan en un tanque 213.
3 O
Desde dicho tanque 213, las partículas caen en un cavidad 214. Una segunda corriente 215 de un tercer gas 216 mantiene la temperatura de la cavidad por encima de los 850PC permitiendo la oxidación de Mn304 a MnZ0 3. Finalmente, las partículas se transportan a través de un conducto de comunicación 217 con la primera cámara de reacción 201, reiniciándose el proceso.
35
Cabe indicar que el segundo gas de arrastre 210 entrante en la segunda cámara 207 puede ser total o parcialmente el procedente de la cavidad 214.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Método para la generación y transporte de oxígeno por medio de procesos
    5
    lermoquímicos solares basados en óxidos metálicos que comprende al menos, (a)
    una etapa de generación de oxígeno por reducción de partículas de óxido metálico
    alimentada por una fuente externa de radiación solar; y (b) una etapa de oxidación
    de partículas del óxido de manganeso previamente reducido, en donde dicho método
    se caracteriza porque comprende selectivamente un primer proceso de producción
    10
    de oxígeno que emplea la transformación de Mn20 3 a Mn30 4; o bien un segundo
    proceso que comprende dos reacciones químicas consecutivas de Mn20 3 a Mn304 y
    de éste a MnO; y en donde el óxido metálico circula continuamente entre unas
    cámaras de reacción (101 , 201 , 109, 209) estando en todo instante bajo atmósfera
    controlada; y donde además dichas partículas de óxidos metálicos son empujadas
    15
    por un primer gas de arrastre (103, 203) a través de la cámara de reacción (101 ,
    201) Y un segundo gas de arrastre (110, 210) a través de la cámara de reacción
    (109, 209) independienles, conleniendo el segundo gas de arraslre oxígeno
    molecular, de tal forma que durante la fase de reducción el primer gas de arrastre
    (103, 203) se enriquecen en oxígeno.
    20
  2. 2. Método de acuerdo con la reivindicación 1 en donde en el primer proceso de
    producción de oxígeno que emplea la transformación de Mn20 3 a Mn304 en donde en
    una primera etapa, se introducen en una cámara de reacción (101 ) de manera
    continua las partículas que contienen el óxido de manganeso (11), de Mn203; de tal
    25
    forma que las partículas son entonces arrastradas por un primer gas de arrastre
    (103) inlroducido en la base (102) de la cámara 101 .
  3. 3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 y 2 en donde la cámara (101 ) se
    somete a una densidad de flujo de radiación externa a través de una ventana (104)
    3 O
    colocada en su parte superior, de tal forma que las partículas que contienen el óxido
    de manganeso (11 ), de Mn20 3, al ascender por la cámara de reacción (101 ) absorben
    la radiación solar incidente aumentando de forma progresiva su temperatura hasta
    alcamar aproximadamente los 9602C; y donde una vez alcanzada esta temperatura,
    la correspondiente reacción química de reducción de Mn20 3 a Mn304 se produce de
    35
    forma espontánea, generando oxígeno molecular que se transfiere al gas de arrastre
    (103).
  4. 4. Método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 en donde en la parte superior (105) del reactor se introduce una segunda corriente (106) del primer gas (103), con el objeto de efectuar un enfriamiento brusco de la corriente ascendente
    5 hasta una temperatura comprendida entre 400 lile y 600 "e, por debajo de la cual, la velocidad de avance en la reacción se reduce, garantizando la no existencia de la reacción inversa, es decir, la oxidación , y donde, además, la segunda corriente de gas (106) permite proteger la ventana (104) del acceso de partículas procedente de la cámara de reacción (101).
  5. 5.
    Método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4 en donde las partículas abandonan la cámara de reacción (101) a través de un conducto (107) y penetran en un ciclón (108) en donde se produce su separación del gas de arrastre (103), el cual abandona el ciclón (108) enriquecido en oxígeno molecular.
  6. 6.
    Método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5 en donde las partículas reducidas según se ha indicado caen en un segunda cámara (109), y donde una corriente de un segundo gas (110) se introduce por la base (111) de la segunda cámara (109).
  7. 7. Método de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6 en donde la temperatura de la segunda cámara (109) se mantiene por encima de los 850 QC causando la oxidación del óxido de manganeso a Mn20 3; y donde dicha temperatura nunca será inferior a 700 QC y no será superior a los 900 QC a la entrada de un segundo
    25 conducto (112) que comunica la primera cámara de reacción (101) con la segunda cámara de reacción (109), de tal forma que el reactivo formado por las partículas regeneradas alcanza la primera cámara (101) repitiéndose el proceso de nuevo.
  8. 8. Método de acuerdo con la reivindicación 1 en donde en el segundo proceso
    3 O que comprende dos reacciones químicas consecutivas de Mn20 3 a Mn304 y de éste a MnO las partículas se calientan por absorción de la radiación solar que penetra en la primera cámara de reacción (201) a través de una ventana (204), de tal forma que la máxima temperatura alcanzada en la cámara de reacción (201) es de 1350 QC o superior, sin exceder la temperatura de fusión del Mn304 que queda establecida en
    35 1567 'C.
  9. 9. Método de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 8 en donde las partículas se refrigeran rápidamente por debajo de 600 lile debido a la inyección de un primer gas de arrastre (203), que está convenientemente frío, en la parte superior (205) de la primera cámara de reacción (201); y donde opcionalmente, se prevé una refrigeración adicional de la pared por dicha parte superior (205) de la primera cámara de reacción (201), de tal forma que la temperatura del primer gas de arrastre
    (203) y de las partículas permanezca por debajo de 600 !le en el primer conducto (207).
  10. 10. Método de acuerdo con las reivindicaciones 1, 8 Y 9 en donde una vez separadas las partículas por medio de un ciclón (208), dichas partículas caen a una segunda cámara (209), y donde en dicha cámara se introduce una corriente de un segundo gas de arrastre (210), manteniendo las partículas a una temperatura en torno a 1250 !le.
  11. 11 . Método de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 8 a 10 en donde las partículas pasan por un segundo conducto (212) refrigerado para permitir a las partículas alcanzar temperaturas por debajo de 1200 ºe y se acumulan en un tanque (213); y donde desde dicho tanque (213), las partículas caen en un cavidad (214), de tal forma que una segunda corriente (215) de un tercer gas (216) mantiene la temperatura de la cavidad por encima de los 850 !le permitiendo la oxidación de Mn304 a Mn20 3; y donde finalmente, las partículas se transportan a través de un conducto de comunicación (217) con la primera cámara de reacción (201), reiniciándose el proceso.
  12. 12. Sistema para la generación y transporte de oxígeno por medio de procesos termoquímicos solares basados en óxidos metálicos que comprende medios configurados para que las partículas que contienen el óxido metálico fluyan en un reactor a lecho circulante (100, 200) donde dichos medios comprenden una pluralidad de reactores químicos y en donde al menos un reactor es de reducción, mientras que en un segundo reactor se ejecutan las reacciones de oxidación; y que se caracteriza porque comprende medios para ejecutar el método de las reivindicaciones 1 a 7 y/o medios para ejecutar el método de las reivindicaciones 1 y 8a11.
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