ES2649058B1 - Procedimiento de producción de fertilizante químico cristalizado a partir del tratamiento y transformación de la emisión de gases procedente de la combustión en plantas de generación de energía termoeléctrica - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de producción de fertilizante químico cristalizado a partir del tratamiento y transformación de la emisión de gases procedente de la combustión en plantas de generación de energía termoeléctrica; que comprende: - la recuperación de los gases de óxidos de nitrógeno (NO{sub,x}) y de óxidos de azufre (SO{sub,x}) de la combustión, previamente tratados en un lavador en sus formas ácidos (por ejemplo el ácido nítrico y sulfúrico) con una concentración entre 0,1 molar y 3 molar; - la neutralización de la solución ácida con adición de una solución alcalina ajustando el pH entre 3,0 y 7,5; - la recuperación del concentrado mediante un proceso de evaporación; - la cristalización del concentrado para producir cristales de sales, y su deshidratación y - la utilización de las sales obtenidas, como materia prima de bajo coste, en la fabricación de fertilizantes químicos.
Description
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DESCRIPCIÓN
Procedimiento de producción de fertilizante químico cristalizado a partir del tratamiento y transformación de la emisión de gases procedente de la combustión en plantas de generación de energía termoeléctrica.
Objeto de la invención.
El objeto de la presente invención es un procedimiento de producción de fertilizante químico cristalizado utilizando como fuente de materia prima algunos de los gases, principalmente pero no exclusivamente, óxidos de nitrógeno y óxidos de azufre, procedentes de la combustión en plantas de generación de energía termoeléctrica.
Campo de aplicación de la invención.
Esta invención es aplicable para la obtención de forma económica y sostenible de productos químicos utilizados como fertilizantes minerales, principalmente pero no exclusivamente, nitratos y sulfatos de sodio, potasio y amonio. Al utilizar una materia prima presente y abundante en los gases de combustión, principalmente cuando se utilizan combustibles fósiles o derivados de residuos (CDR), que actualmente no tienen ningún valor y que representan además un inconveniente medioambiental para empresas de generación eléctrica en las centrales termoeléctricas; por ejemplo, aunque no de forma limitativa durante la combustión ocurriendo en las centrales de ciclo convencional.
Estado de la técnica.
Las centrales termoeléctricas permite la generación de energía eléctrica a partir de la energía en forma de calor. La energía está generada mediante la combustión de fósiles como el carbón, el petróleo o el gas natural.
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Debido al proceso de combustión, los residuos generados son emitidos a la atmosfera. Por ejemplo, en el caso de la combustión del carbón, además de emisiones de dióxido y monóxido de carbón, se emite óxidos de nitrógeno y azufre (NOx y SOx).
En cumplimiento de la normativa ambiental es preciso tratar estas emisiones a niveles aceptables por las regulaciones, para ello se utilizan diversos procedimientos físicos y químicos, ya sean de oxidación y/o reducción. El motivo de esta patente no es reivindicar los procesos de tratamiento que son de dominio público.
El objetivo de la invención se centra en el aprovechamiento de los compuestos nitrogenados y azufrados, como ejemplos en forma de NO2, NO3 y SO2 y SO3, posteriores a los procesos de oxidación de los gases NOx y SOx.
El solicitante de la presente invención desconoce la existencia de antecedentes que permitan realizar una recuperación de productos residuales procedentes de sistemas de generación eléctrica en las centrales termoeléctricas con las características propias de la presente invención.
Descripción de la invención
La invención se refiere a un procedimiento de producción de fertilizante químico cristalizado a partir del tratamiento y transformación de la emisión de gases procedente de la combustión en plantas de generación de energía termoeléctrica.
El proceso se inicia con la absorción en un lavador que emplea agua acidulada por la disolución de los gases genéricamente conocidos por NOx y SOx, que previamente han sido oxidados de forma química o física mediante procedimientos ampliamente conocidos y utilizados; como ejemplo citamos el uso de peróxido de hidrogeno y ozono, estos oxidantes consiguen elevar al máximo grado de oxidación de estas sustancias gaseosas y conseguir que sean solubles en agua y formar ácido nítrico y sulfúrico en fase líquida.
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La solución ácida se mantiene entre 0,1 molar y 3 molar, aportando un volumen de agua fresca al lavador con el consiguiente sobrellenado y evacuación por el rebosadero. Esta solución se envía a un tanque de neutralización donde se añade una solución alcalina en forma de hidróxido de sodio, potasio o amonio, ajustando el pH entre 3.0 y 7,5.
La solución neutralizada se concentra por métodos térmicos mediante un proceso de evaporación y su posterior cristalización ya sea por proceso de concentración por calor o por enfriamiento para producir cristales de sales. Estas sales podrán ser deshidratadas mediante centrifugación, filtración o secado natural o aire forzado.
El proceso contempla la utilización de las sales obtenidas, como materia prima de bajo coste, en la fabricación de fertilizantes químicos.
Descripción de las figuras.
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de figuras en el que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
- La figura 1 muestra un diagrama con las diferentes fases o etapas del procedimiento de producción de fertilizante químico cristalizado originario de los gases de combustión en plantas de generación de energía termoeléctrica.
Realización preferida de la invención.
En la figura 1 se han representado esquemáticamente las fases del procedimiento descrito anteriormente, incluyendo:
a) La recuperación de los gases de óxidos de nitrógeno (NOx) y de óxidos azufre (SOx), originarios de la combustión, previamente tratados en un lavador en
sus formas ácidos (por ejemplo el ácido nítrico y sulfúrico) con una concentración entre 0,1 molar y 3 molar;
b) La neutralización de los ácidos en un tanque con una solución alcalina; por 5 ejemplo: hidróxido de sodio, potasio o amonio, ajustando el pH entre 3.0 y 7,5
c) la recuperación del concentrado, por métodos térmicos, mediante un proceso de evaporación de la solución neutralizada;
10 d) la cristalización del concentrado, mediante un proceso de concentración por calor o por enfriamiento para producir cristales de sales, y su deshidratación mediante centrifugación, filtración o secado natural o aire forzado y;
e) la utilización de las sales obtenidas, como materia prima de bajo coste, en la 15 fabricación de fertilizantes químicos.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, se hace constar a los efectos oportunos que en la misma se pueden introducir los cambios que se consideren oportunos, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las 20 características esenciales de la invención que se reivindican a continuación.
Claims (1)
- 51015202530ES 2 649 058 A1REIVINDICACIONES1. Procedimiento de producción de fertilizante químico cristalizado a partir del tratamiento y transformación de la emisión de gases procedente de la combustión en plantas de generación de energía termoeléctrica, caracterizado porque comprende:a) la recuperación de los gases de óxidos de nitrógeno (NOx) y de óxidos de azufre (SOx), originarios de la combustión, previamente tratados en un lavador en sus formas ácidos (por ejemplo el ácido nítrico y sulfúrico) con una concentración entre 0,1 molar y 3 molar,b) la neutralización de la solución ácida con la adición de una solución alcalina ajustando el pH entre 3,0 y 7,5;c) la recuperación del concentrado, por métodos térmicos, mediante un proceso de evaporación de la solución neutralizada;d) la cristalización del concentrado mediante un proceso de concentración por calor o por enfriamiento para producir cristales de sales, y su deshidratación mediante centrifugación, filtración o secado natural o aire forzado y;e) la utilización de las sales obtenidas, como materia prima de bajo coste, en la fabricación de fertilizantes químicos.
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