ES2556628T3 - Procedimiento y sistema para el tratamiento de gases malolientes emanantes de una fábrica de celulosa - Google Patents

Procedimiento y sistema para el tratamiento de gases malolientes emanantes de una fábrica de celulosa Download PDF

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Abstract

Procedimiento para reducir el contenido de sustancias químicas peligrosas cuando se manipulan gases malolientes, tales como gases no condensables que contienen compuestos de azufre, emanantes de una fábrica de celulosa y antes de quemar dichos gases malolientes en una unidad de incineración final (C2) en un entorno con exceso de oxígeno con el fin de oxidar los compuestos de azufre, caracterizado porque el flujo de gases malolientes se transporta a la incineración final usando bombas de anillo líquido (1a, 1b) y la sustancia química peligrosa se fija en el líquido usado en la bomba de anillo líquido y una parte del líquido usado en la bomba de anillo líquido se evacúa (33a, 33b) a la destrucción final (C1) que es diferente de dicha unidad de incineración final en un entorno con exceso de oxígeno.

Description

DESCRIPCION
Procedimiento y sistema para el tratamiento de gases malolientes emanantes de una fabrica de celulosa.
5 Campo tecnico de la invencion
La presente invencion se refiere a un procedimiento y a un sistema para reducir el contenido de sustancias qmmicas peligrosas cuando se manipulan gases malolientes, tales como gases no condensables que contienen compuestos de azufre, emanantes de una fabrica de celulosa y antes de quemar dichos gases malolientes en una unidad de 10 incineracion final en un entorno con exceso de oxfgeno con el fin de oxidar los compuestos de azufre.
Estado de la tecnica
En un proceso de coccion de pulpa en una fabrica de celulosa, el nitrogeno organico procedente de la madera se 15 separa en forma gaseosa, concretamente en forma de amoniaco o tambien en forma de otros compuestos de nitrogeno gaseosos, en diferentes pasos del proceso, tales como la vaporizacion de astillas, la coccion, la evaporacion, el descortezado, etc. Estos gases malolientes contienen metanol (CH3OH), amoniaco (NH3) y aguarras (C10H16), asf como gases de azufre reducido total (ART) tales como sulfuro de hidrogeno (H2S), metilmercaptano (CH4S), sulfuro de dimetilo [(CH3)2S] y disulfuro de dimetilo [(CH3)2S2]. El contenido de ART tambien se denomina 20 gases GNC (gases no condensables).
Estos gases malolientes se recogen en sistemas de recogida de gases disenados para impulsar los gases en poco volumen y a alta concentracion (LVHC) o, de forma alternativa, en gran volumen y a baja concentracion (HVLC). Estos gases finalmente se destruyen antes de ser emitidos al receptor o a la atmosfera. Los gases LVHC, o gases 25 fuertes, presentan una concentracion tan alta que superan el intervalo de explosion, mientras que los gases HVLC, o gases debiles, estan tan diluidos que se encuentran por debajo del intervalo de concentracion explosiva.
Cuando el metanol o el aguarras se condensan a partir de estos gases malolientes, parte del amoniaco tambien se condensa en forma lfquida junto con el metanol o el aguarras. Cuando los gases malolientes se queman en una 30 caldera separada para gases malolientes o en otras calderas, tales como una caldera de recuperacion o una caldera de vapor, o en el horno de cal en el proceso de caustificacion, se queman en un entorno con exceso de oxfgeno con el fin de oxidar los compuestos de azufre. Sin embargo, el amoniaco se oxida a diversos oxidos de nitrogeno, aumentando las emisiones de nitrogeno en dichas fabricas. La reduccion progresiva de la alimentacion de aire para reducir las emisiones de oxido de nitrogeno facilmente da como resultado un aumento de las emisiones de amoniaco 35 y de azufre de combustion. De forma similar, la combustion de metanol o aguarras en diferentes calderas produce emisiones de diversos oxidos de nitrogeno o de amoniaco. El mayor problema reside en la imposibilidad de evitar sistematicamente la formacion de emisiones nocivas en la combustion de metanol y de gases malolientes que contienen una pluralidad de compuestos diferentes.
40 Se ha intentado reducir las emisiones de compuestos de nitrogeno, es decir principalmente de oxidos de nitrogeno, procedentes de las calderas de recuperacion y de vapor mediante lo que se conoce como combustion escalonada, en la que se suministra aire a una caldera en varias etapas sucesivas para que la combustion tenga lugar principalmente en condiciones subestequiometricas, es decir en un entorno deficiente en oxfgeno. De este modo se reduce considerablemente la formacion de NOx. En los sistemas graduales, la formacion de NOx termico tambien se 45 evita en la segunda zona de combustion rica en oxfgeno manteniendo la temperatura por debajo de 1300°C. Metso Power vende un sistema similar con una combustion gradual bajo el nombre de DecNOx™.
Igualmente se ha intentado reducir el contenido de NOx en los gases de combustion suministrando diferentes reactivos a los gases de combustion para evitar la formacion de compuestos de NOx o para convertirlos en una 50 forma en la que se puedan eliminar con facilidad. Un aditivo de este tipo puede ser amoniaco o urea adquiridos de fuentes externas a la fabrica, en cuyo caso el NOx presente en el gas de combustion reacciona con el amoniaco formando nitrogeno gaseoso que se puede verter a la atmosfera. Tambien es posible usar diferentes sales de amonio solidas o lfquidas como reactivo en este denominado procedimiento SNCR conocido en sf. El problema de esta tecnica reside en el coste elevado de los reactivos que se han de adquirir de fuentes externas a la fabrica.
55
Tambien se conoce el suministro de hidrocarburos, tales como gas natural o similares, a los gases de combustion en una caldera, debiendose la reduccion resultante de los compuestos de NOx a los denominados radicales hidrocarbonados que aceleran las reacciones de los compuestos de nitrogeno. Los inconvenientes de estos procedimientos residen en los elevados costes operativos y de inversion, puesto que los aditivos se adquieren de
fuentes externas a la fabrica y, ademas, se necesita un equipo para almacenar, dosificar, ajustar y alimentar los aditivos.
El documento WO 9420676 describe un procedimiento en el que se suministra un hidrocarburo oxigenado, tal como 5 el metanol obtenido en el proceso de coccion de pulpa, a los gases de combustion en una caldera de recuperacion. En este procedimiento, el metanol y cualquier vapor acuoso se suministran a la parte superior de una caldera de recuperacion para que se mezclen con los gases de combustion, despues de lo cual los gases de combustion se lavan con licor blanco o con una solucion acuosa que contiene compuestos basados en amoniaco y/o basados en alcali. El procedimiento se basa en que el oxido de nitrogeno NO contenido en los gases de combustion se oxida 10 parcialmente y forma dioxido de nitrogeno NO2, que se puede eliminar mediante un lavador alcalino. El inconveniente de este procedimiento reside en que solo tiene efecto en la reduccion de los oxidos del nitrogeno ya formado y el unico reactivo que se puede usar es metanol o un derivado hidrocarbonado correspondiente. Ademas, el procedimiento requiere un lavador de gases de combustion especial, adecuado para eliminar NO2, y el tratamiento de los compuestos de nitrogeno que quedan en el lfquido de lavado sigue siendo problematico.
15
El documento US 6.030.494 describe un procedimiento segun el cual el amoniaco se elimina de los gases malolientes antes de quemar dichos gases, lo que da como resultado una disminucion del contenido de oxido de nitrogeno en el gas de combustion generado en la combustion. De acuerdo con dicha patente, el amoniaco se elimina preferentemente por lavado de los gases en un lavador especial con el fin de fijar el amoniaco procedente de 20 los gases. El lfquido de lavado puede ser preferentemente una solucion de bisulfito. Se puede usar otro lfquido de lavado procedente de la fabrica de celulosa, con un pH de la solucion comprendido en el intervalo neutro o acido, tal como el efluente de blanqueo acido o el acido de desecho de una planta de dioxido de cloro.
En el documento US 6.517.793 tambien se describe un procedimiento en el que el amoniaco se elimina de los gases 25 malolientes antes de quemar dichos gases. En este caso se propone el uso de un tamiz molecular o un lavador de agua con el fin de separar el amoniaco.
En el documento US 5.450.892 se describe otra solucion mas para el manejo de los gases malolientes, en la que se usa un lavador alcalino especial para eliminar selectivamente los compuestos de ART y dejar que la mayor parte del 30 metanol se quede en los gases lavados. Por ultimo, aunque no menos importante, el documento WO 00/20679 describe un procedimiento y un sistema, correspondientes al preambulo de las reivindicaciones 1 y 10 respectivamente, para reducir el contenido de sustancias qrnmicas peligrosas cuando se manipulan gases malolientes.
35 Resumen de la invencion
Un primer objetivo de la invencion consiste en hacer posible la extraccion selectiva y segura de sustancias qrnmicas peligrosas en condiciones controladas cuando se bombean gases malolientes a la destruccion final, conteniendo dichos gases malolientes gases no condensables emanantes de una fabrica de celulosa.
40
Dichos gases contienen numerosas sustancias qrnmicas peligrosas, cada una de las cuales requiere una atencion individual con el fin de destruirlas o controlarlas adecuadamente. El objetivo principal cuando se manipulan los denominados gases fuertes en las fabricas de celulosa es la destruccion de los compuestos de azufre que producen un olor fuerte y no deseado alrededor de la fabrica de celulosa. Para destruirlos lo mejor posible se usa una 45 instalacion en la que la incineracion se produce en un entorno con exceso de oxfgeno que pueda oxidar los compuestos de azufre y los mercaptanos. Sin embargo, estas condiciones no son optimas para la incineracion de, por ejemplo, amoniaco, que a menudo produce emisiones de NOx en estas condiciones.
Un segundo objetivo consiste en hacer posible la extraccion selectiva de, en particular, amoniaco en las bombas 50 impulsoras de gas usadas en los sistemas de manipulacion de gases. Si se usa una bomba de anillo lfquido, se pueden obtener dos funciones en una sola parte del equipo y se puede reducir significativamente la necesidad de lavadores de gas especiales.
La invencion es especialmente adecuada para el tratamiento de gases de poco volumen y alta concentracion 55 (LVHC). De acuerdo con la invencion tambien se pueden tratar gases de gran volumen y baja concentracion (HVLC).
Estos objetivos se alcanzan con un procedimiento y un sistema de acuerdo con la parte caracterizadora de la reivindicacion 1 y la reivindicacion 10, respectivamente.
Lista de dibujos
La figura 1 muestra los principios de una bomba de anillo Ifquido;
5 la figura 2 muestra los principios del sistema de suministro de lfquido a una bomba de anillo Ifquido;
la figura 3 muestra los principios del sistema de recogida de gases de acuerdo con la invencion para gases malolientes; y
10 la figura 4 muestra los principios de un sistema de recogida de gases alternativo de acuerdo con la invencion para gases malolientes.
Descripcion detallada de la invencion
15 El componente clave de la invencion es el uso de una bomba de anillo lfquido convencional en el sistema de manipulacion de gases malolientes. En la mayona de los sistemas de manipulacion de gases de este tipo se usan predominantemente eyectores impulsados por vapor, es decir termocompresores. Sin embargo, los eyectores no son adecuados para extraer gases tales como amoniaco de la corriente principal de gases malolientes. Otro inconveniente del eyector reside en que el volumen de gas que se ha de manipular aumenta considerablemente, lo 20 que exige tubenas mas grandes para manipular el volumen de gas. Otro inconveniente mas radica en que el vapor anadido al eyector aumenta el riesgo de condensacion en el sistema de manipulacion de gases. Los costes operativos tambien son mas elevados para un eyector y la capacidad de control es inferior, lo que podna desestabilizar el funcionamiento con el riesgo de provocar emisiones de gases.
25 La bomba de anillo lfquido convencional mostrada en la figura 1 comprime los gases mediante una rueda de paletas que gira de forma excentrica en una carcasa cilmdrica. El lfquido se alimenta en la bomba y, por accion centnfuga, forma un anillo lfquido cilmdrico en movimiento, indicado mediante el area gris alrededor de la rueda en la figura 1, contra el interior de la carcasa. Este anillo lfquido crea una serie de juntas en el espacio entre las paletas de la rueda para formar camaras de compresion. La excentricidad entre el eje de rotacion de la rueda y el eje geometrico de la 30 carcasa provoca una variacion dclica del volumen encerrado por las paletas y el anillo.
El gas aspirado hacia la bomba a traves de un orificio de entrada en el extremo de la carcasa queda atrapado en el espacio formado por las paletas de la rueda y el anillo lfquido. El giro de la rueda comprime el gas, el cual se descarga despues a traves del orificio de descarga dispuesto en el extremo de la carcasa.
35
Como se muestra en la figura 2, los gases 20 que se han de impulsar mediante la bomba se conducen al orificio de entrada de la bomba de anillo lfquido. Una parte del lfquido del anillo tambien es arrastrada con la corriente de gas descargada 21. Como se muestra, este lfquido se puede separar de la corriente de gas en un deposito de separacion 10 externo a la bomba. En algunos sistemas, la corriente de gas descargada 21 se alimenta en el 40 deposito de separacion 10 por encima del nivel de lfquido, pero puesto que el sistema esta destinado a disolver una sustancia qmmica peligrosa en el lfquido, la salida puede situarse debajo del nivel de lfquido en el deposito de separacion.
En algunos sistemas, con el fin de impedir la ebullicion, el lfquido del anillo descargado tambien se enfna a traves de 45 un intercambiador de calor o una torre de enfriamiento (no mostrado) cuando vuelve a la carcasa de la bomba. El lfquido caliente descargado 33 se trata como una corriente de desecho 33 y se evacua del sistema lfquido. En este caso se usa lfquido frio limpio 32 para compensar la perdida. No obstante, por cuestiones medioambientales, estos sistemas de un solo paso se usan cada vez menos. El lfquido sellador se bombea con una bomba 11 desde el deposito de separacion de vuelta a la entrada de lfquido sellador de la bomba de anillo lfquido. En algunos sistemas, 50 el lfquido sellador se suministra a traves de dos entradas individuales 30a, 30b para el lfquido sellador situadas a ambos lados de la rueda y complementadas por una entrada de suministro principal conectada directamente al anillo sellador. Sin embargo, en algunos sistemas el volumen del lfquido en el anillo se puede establecer por completo a partir de las entradas individuales 30a y 30b para el lfquido sellador. Si se ha de aumentar el volumen total del ifquido que fluye a traves de la bomba de anillo lfquido aparte del volumen de lfquido arrastrado con la corriente de 55 gas descargada 21, se puede conectar un conducto de drenaje adicional entre el anillo lfquido y el deposito de separacion.
Los sistemas de anillo lfquido pueden constar de una sola etapa o de multiples etapas. Una bomba de multiples etapas presenta tfpicamente hasta dos etapas de compresion en un eje comun. Las bombas de vacfo de anillo
Ifquido pueden usar como Kquido sellador cualquier Kquido compatible con el proceso, siempre que posea las propiedades de presion de vapor adecuadas. Aunque el sellador mas comun es el agua, se puede utilizar casi cualquier lfquido.
5 En la figura 3 se muestra un sistema segun la invencion para reducir el contenido de sustancias qmmicas peligrosas cuando se manipulan gases malolientes, tales como gases no condensables que contienen compuestos de azufre, emanantes de una fabrica de celulosa. El sistema reduce el contenido de amoniaco en el gran volumen de gases malolientes en el flujo de gas antes de quemar dichos gases malolientes en una unidad de incineracion final en un entorno con exceso de oxfgeno con el fin de oxidar los compuestos de azufre.
10
El flujo de gases malolientes se transporta desde el punto de generacion en la fabrica de celulosa 2, punto de generacion que puede ser alguno de los ejemplos siguientes:
• La etapa de coccion, por ejemplo el vapor flash procedente de los depositos de evaporacion subita;
• Las etapas de evaporacion, por ejemplo los gases procedentes del tratamiento del condensado contaminado;
• El sistema de ventilacion en el deposito de disolucion para la masa fundida procedente de la caldera de recuperacion;
• El sistema de separacion de metanol.
Los gases malolientes 20 se conducen a la incineracion final mediante un sistema de tubos conductores de gas en un flujo de 20-21-22-40-41 en el que el flujo de gas es promovido por el uso de al menos una bomba de anillo lfquido 1a/1b. La bomba de anillo lfquido presenta un sistema de suministro de lfquido que comprende un deposito de lfquido 10a/10b y medios de suministro de lfquido 11/30a desde el deposito de lfquido hasta la bomba de anillo lfquido y medios de recogida de lfquido desde la bomba de anillo lfquido hasta el deposito de lfquido. Los medios de suministro de lfquido y de recogida de lfquido crean un flujo de lfquido a traves de la bomba de anillo lfquido. La sustancia qmmica peligrosa se fija o se disuelve en el lfquido que fluye a traves de la bomba de anillo lfquido. Una parte del lfquido usado en el sistema de suministro de lfquido se evacua del deposito de lfquido a traves de una salida 33a/33b y el contenido de metanol en el mismo se envfa a la destruccion final Ci en un entorno deficiente en oxfgeno que es diferente de dicha unidad de incineracion final C2 en un entorno con exceso de oxfgeno.
En la figura 3, la destruccion final de metanol se lleva a cabo en la primera zona de una combustion escalonada en la que se produce la destruccion en un entorno deficiente en oxfgeno, y la unidad de incineracion final C2 es la segunda etapa de la combustion escalonada en la que se produce la incineracion en un entorno con exceso de 35 oxfgeno. Los gases de combustion residuales se evacuan al colector de escape CE ordinario.
Esta combustion escalonada se controla suministrando una parte del aire de combustion A a la primera zona, de manera que se establezcan condiciones subestequiometricas, y anadiendo mas aire a la segunda zona, de manera que se establezcan condiciones supraestequiometricas en esta segunda zona.
40
Sin embargo, la destruccion final y la unidad de incineracion final tambien se podnan implementar en equipos ffsicamente separados, por ejemplo una incineradora independiente y usando una caldera u horno de cal existente de la fabrica, respectivamente.
45 Puesto que se evacua una parte del lfquido, el deposito de lfquido 10/10a/10b esta conectado a un conducto de suministro de lfquido limpio 32/32a/32b con el fin de mantener el volumen de lfquido en el sistema de bomba de anillo lfquido.
Puesto que los gases malolientes contienen amoniaco, una parte del lfquido se evacua a traves de una salida 50 33a/33b hacia la destruccion final. Esta destruccion final preferentemente esta integrada en el sistema para la manipulacion del condensado contaminado 60 procedente de las etapas de evaporacion. El lfquido evacuado se puede enviar entonces a la entrada de un extractor E, preferentemente a traves del deposito de condensado contaminado DCC ordinario. Los gases del extractor que emanan de la salida del extractor se envfan despues a la entrada de una columna de metanol CM, de forma que el amoniaco acumulado, procedente de la parte evacuada del 55 lfquido de la bomba de anillo lfquido termina en el metanol lfquido obtenido en la salida de la columna de metanol.
A continuacion, el metanol lfquido se conduce desde la salida de la columna de metanol hasta una primera etapa de combustion C1, en la que el metanol se quema en un entorno deficiente en oxfgeno.
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30
Tipo de liauido en la bomba de anillo liauido
Si el primer objetivo es reducir el contenido de amoniaco en los gases malolientes, el Ifquido usado en la bomba de anillo lfquido debera ser un lfquido en el que el amoniaco presente una buena solubilidad. Si se usa agua como 5 lfquido en la bomba de anillo lfquido, se podra disolver un gran volumen de amoniaco en el lfquido. Se pueden disolver hasta 48 g de amoniaco por 100 g de agua (aproximadamente un 32% en peso). En el hidroxido de amonio de calidad comercial la concentracion de amoniaco asciende al 19-30% en peso a una temperatura de 15°C. El lfquido usado en la bomba de anillo lfquido es un lfquido en el que la solubilidad de amoniaco excede de 20 g por 100 g de lfquido.
10
El volumen evacuado por unidad de tiempo se puede determinar empmcamente como volumen fijo por unidad de tiempo o por unidad de volumen del flujo de gas impulsado, o el sistema puede presentar un control de retroalimentacion de la cantidad disuelta de amoniaco.
15 Control de pH en el volumen evacuado
Un simple sistema de control de retroalimentacion puede usar sensores de pH, pues el valor de pH se ve afectado predominantemente por la concentracion real de amoniaco. En la solucion de hidroxido de amonio el pH presenta la relacion siguiente con la concentracion:
20
pH
11,7 12 12,4 13,5
Conc.
1% 5% 10% 30%
Cuando la velocidad de disolucion del amoniaco en el lfquido disminuye, se debera evacuar lfquido del sistema de lfquido. Puesto que resulta diffcil disolver el amoniaco en agua a una concentracion superior al 30% y la velocidad de disolucion disminuye cuando se aproxima a este grado de solubilidad maximo, el umbral optimo para el control de la 25 evacuacion se puede establecer en aproximadamente 15-20%.
Acondicionamiento del liauido
Con el fin de aumentar la solubilidad del amoniaco en agua es importante que el agua este relativamente fna. La 30 solubilidad del amoniaco en agua disminuye a medida que aumenta la temperatura segun la pauta siguiente:
Temperatura (°C)
0 40 80 100
NH3 en solucion (% en peso)
45 22 <10 <5
Para reducir la temperatura se instala con preferencia al menos un enfriador o intercambiador de calor 34a/34b en la circulacion del lfquido, como se muestra en la figura 3. El control del enfriador 34a/34b se efectua preferentemente de tal manera que la temperatura del lfquido que circula por el sistema de circulacion del anillo lfquido se mantenga por debajo de 40°C, preferentemente por debajo de 30°C y con especial preferencia por debajo de 20°C. El lfquido de reposicion suministrado a traves de 32a/32b preferentemente tambien esta lo mas fno posible, lo que reduce el efecto refrigerador necesario en el enfriador 34a/34b de forma proporcional a la temperatura del lfquido de reposicion. En algunos sistemas, el efecto refrigerador se puede obtener exclusivamente mediante la adicion de lfquido de reposicion fno.
Opcion con multiples sistemas de evacuacion
Como se indica en la figura 3, el flujo de gases malolientes se puede transportar a la unidad de incineracion final por un sistema de tubos conductores de gas usando varias bombas de anillo lfquido 1a/1b dispuestas en serie en dicho sistema de tubos conductores de gas. En un sistema de este tipo se pueden disolver diferentes sustancias qmmicas peligrosas procedentes de los gases malolientes en el lfquido usado en cada una de las bombas de anillo lfquido. Asf, cada bomba de anillo lfquido 1a, 1b puede presentar un sistema de suministro de lfquido propio 10a/30a/32a y un lfquido seleccionado adaptado a la sustancia qrnmica peligrosa espedfica que se ha de extraer, y en el que una parte del lfquido usado en cada sistema de suministro de lfquido se evacua a una unidad de destruccion final. Como se muestra en la figura 3, este segundo flujo 33b puede contener otra sustancia qrnmica distinta del amoniaco, y el lfquido 32b usado en la bomba de anillo lfquido puede ser bisulfito en forma lfquida o cualquier otra sustancia qrnmica que reaccione con una de las sustancias qmmicas peligrosas presentes en los gases malolientes.
55 Posibilidad de reducir el numero de barreras de liauido instaladas
45
50
35
40
La invencion se puede modificar de multiples maneras dentro del alcance de las reivindicaciones. Cabe senalar que los depositos de separacion 10/10a/10b usados para las bombas de anillo lfquido constituyen perfectas barreras de lfquido en el sistema impulsor de gas, evitando que las llamas retrocedan al sistema desde la incineracion.
Normalmente, el riesgo de retroceso de las llamas se reduce manteniendo una velocidad de flujo en el sistema de gas superior a la velocidad de propagacion de las llamas, pero esta opcion de control sola no funciona cuando el flujo de gas disminuye ocasionalmente a por debajo de la velocidad de propagacion de las llamas. A causa de este problema se instalan con frecuencia varias barreras de lfquido en el sistema impulsor de gas. El uso del sistema de 10 bomba de anillo lfquido de acuerdo con la invencion permite reducir el numero de estas barreras de lfquido.
Combinacion de bomba de anillo liquido y barreras de liquido preconectadas
No obstante, se puede usar una combinacion de una primera barrera de liquido y una bomba de anillo Uquido 15 posterior, como se muestra en la figura 4. En la figura 4, los componentes similares a los del sistema mostrado en la figura 3 estan marcados con los mismos numeros de referencia y no se volveran a describir. El sistema mostrado en la figura 4 difiere del sistema mostrado en la figura 3 en que solo se usa un sistema de bomba de anillo liquido y en que una barrera de Uquido BL precede al sistema de bomba de anillo liquido. En la figura 4 se muestra asimismo una realizacion de un sistema de control con valvulas de control VC1, VC2, VC3 y sensores S1, S2, S3. La barrera de 20 liquido desempena multiples funciones, como recoger gases de fuentes diferentes 2a, 2b, evitar que los gases de fuentes diferentes retrocedan hacia otras fuentes, asf como evitar el retroceso de las llamas.
Para el control del sistema tambien se muestra una primera valvula de control VC1 que es controlada preferentemente por un sensor de pH S1. Cuando el pH del liquido en la barrera de Uquido bL supera el umbral 25 establecido, la valvula se abre y vierte liquido en el deposito de condensado contaminado DCC ordinario.
El nivel de liquido en la barrera de Uquido BL se vigila mediante un sensor de nivel S2 adecuado que controla la valvula VC2 dispuesta en el conducto 33a. Cuando el nivel disminuye a por debajo de un valor umbral establecido, la valvula se abre y restablece el nivel de liquido correcto.
30
El nivel de liquido en el deposito de separacion 10a se vigila mediante un sensor de nivel S3 adecuado que controla la valvula VC2 dispuesta en el conducto 32a. Cuando el nivel disminuye a por debajo de un valor umbral establecido, la valvula se abre y restablece el nivel de liquido correcto.
35 La funcion del sistema consiste en disolver la mayor parte del amoniaco contenido en los gases malolientes en la barrera de liquido BL y evacuar el liquido rico en amoniaco 33c a traves de la valvula VC1 cuando el pH indique un nivel elevado de amoniaco disuelto. Los demas gases malolientes atraviesan despues el sistema de bomba de anillo liquido, y cualquier resto de amoniaco se disuelve en el liquido usado en el sistema de bomba de anillo liquido. El liquido fluye en sentido contrario al flujo de los gases malolientes a medida que se anade liquido limpio y fno 32a a 40 la barrera de liquido BL y finalmente se evacua a traves del conducto 33c a el deposito de condensado contaminado DCC y se manipula del mismo modo que en el sistema mostrado en la figura 3. Aparte de la barrera de liquido, el sistema de bomba de anillo liquido adicional puede reducir adicionalmente el contenido de NOx en la incineracion final en hasta 10-30 ppm.
45 Con este sistema de control, los gases malolientes que emanan de al menos un punto 2a, 2b de la fabrica de celulosa se recogen primero en la barrera de Uquido BL y la atraviesan antes de ser impulsados por la primera bomba de anillo liquido 1a, y el liquido 33a evacuado del primer sistema de bomba de anillo liquido a traves del sistema de control VC2, S2 se envfa a la barrera de liquido en sentido opuesto al flujo de gas, y el liquido 33c evacuado de la barrera de liquido a traves de un sistema de control VC1, S1 se envfa a la destruccion final. Puesto 50 que la mayor parte del amoniaco se disuelve en la barrera de Uquido, se evacua de la barrera de liquido un flujo mayor de lfquidos saturados y el sistema de bomba de anillo liquido es rellenado con liquido nuevo, limpio y no saturado, manteniendo un alto grado de solubilidad de cualquier resto de amoniaco en el sistema de bomba de anillo liquido.
55 Se puede usar otro tipo de sistemas de control en lugar de este sistema de control sencillo.
Posibilidad de incrementar la solubilidad en el liquido de la bomba de anillo liquido
El sistema de suministro de liquido de las bombas de anillo liquido tambien se puede mejorar de varias maneras con
el fin de incrementar la solubilidad de la sustancia qmmica que se ha de fijar o disolver en el Ifquido. El agua de reposicion para el anillo Kquido de la bomba se puede inyectar, por ejemplo, directamente en la celda de la rueda mediante toberas nebulizadoras.
5 Posibilidad de incrementar la solubilidad en el liquido del deposito de separacion
El diseno del deposito de separacion 10a/10b tambien se puede mejorar para incrementar el efecto de disolucion de la sustancia qmmica a expensas de una menor separacion. Con el fin de mejorar la disolucion de estas sustancias qmmicas en el lfquido, la salida se puede configurar en forma de elemento difusor situado cerca del fondo del 10 deposito de separacion 10a/10b. El interior del deposito de separacion tambien se puede rellenar con pequenos cuerpos llenadores que forman un lecho compacto, es decir un relleno al azar, que aumenta el tiempo de contacto entre el flujo de gas y el lfquido en el deposito de separacion. La entrada del gas presurizado en el deposito de separacion se puede disponer, pues, en un bano lfquido de bajo nivel dispuesto sobre el nivel de lfquido en el deposito de separacion, de forma similar a como se muestra en el separador del documento US 6.004.364.
15
La invencion se puede modificar de multiples maneras dentro del alcance de las reivindicaciones siguientes. El concepto basico consiste en el uso del sistema de bomba de anillo lfquido para disolver las sustancias qmmicas peligrosas en el lfquido usado en la bomba de anillo lfquido y evacuar el lfquido de manera controlada cuando se encuentre proximo a su lfmite de saturacion maxima, es decir, antes de alcanzar su lfmite de saturacion maxima, de 20 forma que las sustancias qmmicas peligrosas se puedan disolver continuamente en el lfquido durante el funcionamiento de la bomba de anillo lfquido.

Claims (14)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para reducir el contenido de sustancias qmmicas peligrosas cuando se manipulan gases malolientes, tales como gases no condensables que contienen compuestos de azufre, emanantes de una
    5 fabrica de celulosa y antes de quemar dichos gases malolientes en una unidad de incineracion final (C2) en un entorno con exceso de oxfgeno con el fin de oxidar los compuestos de azufre, caracterizado porque el flujo de gases malolientes se transporta a la incineracion final usando bombas de anillo lfquido (1a, 1b) y la sustancia qmmica peligrosa se fija en el lfquido usado en la bomba de anillo lfquido y una parte del lfquido usado en la bomba de anillo lfquido se evacua (33a, 33b) a la destruccion final (C1) que es diferente de dicha unidad de incineracion 10 final en un entorno con exceso de oxfgeno.
  2. 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1 y en el que los gases malolientes contienen al menos amoniaco, caracterizado porque una parte del lfquido evacuado a la destruccion final se hace pasar primero a traves de un extractor y los gases del extractor se envfan despues a una columna de metanol de forma que el
    15 amoniaco acumulado, procedente de la parte evacuada del lfquido de la bomba de anillo lfquido termine en el metanol lfquido.
  3. 3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 2, caracterizado porque el metanol lfquido se quema en un entorno deficiente en oxfgeno.
    20
  4. 4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado porque el lfquido usado en la bomba
    de anillo lfquido es un lfquido en el que el amoniaco presenta un alto grado de solubilidad.
  5. 5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado porque el lfquido usado en la bomba
    25 de anillo lfquido es un lfquido en el que la solubilidad del amoniaco excede de 20 g por 100 g de lfquido.
  6. 6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 5, caracterizado porque el lfquido usado en la bomba
    de anillo lfquido se enfna en un enfriador (34) con el fin de aumentar la solubilidad, de forma que la temperatura del lfquido se mantenga por debajo de 40°C, preferentemente por debajo de 30°C y con especial preferencia por debajo
    30 de 20°C.
  7. 7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 6, caracterizado porque se anade un acidificador al lfquido usado en la bomba de anillo lfquido con el fin de aumentar la solubilidad.
    35 8. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
    el flujo de gases malolientes se transporta a la incineracion final usando varias bombas de anillo lfquido en serie y las diferentes sustancias qmmicas peligrosas procedentes de los gases malolientes se fijan en el lfquido usado en cada bomba de anillo lfquido individual y una parte del lfquido usado en cada bomba de anillo lfquido se evacua a la destruccion final.
    40
  8. 9. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los gases malolientes que emanan de al menos un punto de la fabrica de celulosa se recogen primero en una barrera de lfquido y la atraviesan antes de ser impulsados por la primera bomba de anillo lfquido, y porque el lfquido evacuado del primer sistema de bomba de anillo lfquido se envfa a la barrera de lfquido en sentido contrario al flujo
    45 de gas y el lfquido evacuado de la barrera de lfquido se envfa a la destruccion final.
  9. 10. Sistema para reducir el contenido de sustancias qmmicas peligrosas cuando se manipulan gases malolientes, tales como gases no condensables que contienen compuestos de azufre, emanantes de una fabrica de celulosa y antes de quemar dichos gases malolientes en una unidad de incineracion final (C2) en un entorno con
    50 exceso de oxfgeno con el fin de oxidar los compuestos de azufre, caracterizado porque el flujo de gases malolientes se transporta desde el punto de generacion en la fabrica de celulosa (2a, 2b) hasta la incineracion final (C2) mediante un sistema de tubos conductores de gas (20-21-22-40-41) y el flujo de gas es promovido por el uso de al menos una bomba de anillo lfquido (1a, 1b), presentando dicha bomba de anillo lfquido un sistema de suministro de lfquido que comprende un deposito de lfquido (10a, 10b) y medios de suministro de lfquido (30a, 32a / 30b, 32b) 55 desde el deposito de lfquido hasta la bomba de anillo lfquido y medios de recogida de lfquido desde la bomba de anillo lfquido hasta el deposito de lfquido, en el que dichos medios de suministro de lfquido y de recogida de lfquido crean un flujo de lfquido a traves de la bomba de anillo lfquido y en el que la sustancia qmmica peligrosa se fija en el lfquido que fluye a traves de la bomba de anillo lfquido, y en el que una parte del lfquido usado en el sistema de suministro de lfquido se evacua del deposito de lfquido a traves de una salida (33a/33b) hacia la destruccion final
    5
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    15
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    25
    30
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    (Ci) que es diferente de dicha unidad de incineracion final C2 en un entorno con exceso de oxfgeno, y en el que el sistema de suministro de lfquido esta conectado a un suministro de Kquido limpio (32a, 32b) con el fin de mantener el volumen de Kquido en el sistema de bomba de anillo lfquido.
  10. 11. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 10 y en el que los gases malolientes contienen al menos amoniaco, caracterizado porque una parte del Kquido evacuado a la destruccion final a traves de una salida (33a) se hace pasar a traves de una entrada de un extractor (E) y los gases del extractor que emanan de la salida del extractor se envfan despues a la entrada de una columna de metanol (CM) de tal manera que el amoniaco acumulado, procedente de la parte evacuada del lfquido de la bomba de anillo lfquido termine en el metanol lfquido obtenido en la salida de la columna de metanol.
  11. 12. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 11, caracterizado porque el metanol lfquido se conduce desde la salida de la columna de metanol hasta un quemador (C1), en el que el metanol se quema en un entorno deficiente en oxfgeno.
  12. 13. Sistema de acuerdo con la reivindicacion 12, caracterizado porque el lfquido usado en la bomba de anillo lfquido es un lfquido en el que el amoniaco presenta un alto grado de solubilidad y, preferentemente, porque el lfquido usado en la bomba de anillo lfquido es un lfquido en el que la solubilidad del amoniaco excede de 20 g por 100 g de lfquido.
  13. 14. Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 10 a 13, caracterizado porque el flujo de los gases malolientes se transporta a una unidad de incineracion final (C2) mediante un sistema de tubos conductores de gas usando varias bombas de anillo lfquido (1a y 1b) dispuestas en serie en dicho sistema de tubos conductores de gas y las diferentes sustancias qmmicas peligrosas procedentes de los gases malolientes se fijan en el lfquido usado en cada bomba de anillo lfquido individual, presentando cada bomba de anillo lfquido un sistema de suministro de lfquido propio (32a o 32b) y un lfquido seleccionado adaptado a la sustancia qrnmica peligrosa espedfica que se ha de extraer, y en el que una parte del lfquido usado en cada sistema de suministro de ifquido se evacua (33a o 33b) a la unidad de destruccion final.
  14. 15. Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 10 a 13, caracterizado porque los gases malolientes que emanan de al menos un punto (2a, 2b) de la fabrica de celulosa se recogen primero en una barrera de lfquido (BL) y la atraviesan antes de ser impulsados por la primera bomba de anillo lfquido (1a), y porque el lfquido (33a) evacuado del primer sistema de bomba de anillo lfquido a traves de un sistema de control (CV2, S2) se envfa a la barrera de lfquido en sentido opuesto al flujo de gas y en el que el lfquido (33c) evacuado de la barrera de lfquido a traves de un sistema de control (VC1, S1) se envfa a la destruccion final.
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