ES2910525T3 - Método y aparato para el desempolvado de gas residual - Google Patents

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Abstract

Un método de desempolvado de gas residual que comprende las siguientes etapas: un gas residual (1) que contiene polvo y un agente de desempolvado (4) orgánico se introducen en una torre de desempolvado, respectivamente, y entran en contacto en la torre; al menos parte del vapor de agua en el gas residual (1) que contiene polvo se condensa; las partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados en el gas residual (1) que contiene polvo son adsorbidos por el agente de desempolvado orgánico y el agua condensada; y el gas depurado (2) resultante se purga o se somete a un proceso posterior; caracterizado por que, el agente de desempolvado (4) orgánico introducido en la torre de desempolvado tiene una temperatura inferior a 80 °C; se adopta un proceso de desempolvado de gas residual de corriente híbrida, es decir: tanto el gas residual (1) que contiene polvo como el agente de desempolvado (4) orgánico entran en una torre de desempolvado (12) en paralelo a la corriente desde la parte superior de la misma, y entran en contacto en paralelo a la corriente en la torre; el vapor de agua en el gas residual (1) que contiene polvo se condensa al menos parcialmente, y al menos parte de las partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados en el gas residual (1) que contiene polvo son adsorbidos por el agente de desempolvado (4) orgánico y el agua condensada; la mezcla gas-líquido así formada entra en una torre de desempolvado (3) a contracorriente por la parte inferior de la torre de desempolvado (12) en paralelo a la corriente, y entra en contacto en la torre a contracorriente con el agente de desempolvado (4) orgánico introducido desde la parte superior de la torre de desempolvado (3) a contracorriente; el gas depurado (2) resultante se purga desde la parte superior de la torre de desempolvado (3) a contracorriente o se somete a un proceso posterior, y una solución mixta del agente de desempolvado (4) orgánico que tiene partículas sólidas adsorbidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados y el agua condensada se recogen en la parte inferior de la torre de desempolvado (3) a contracorriente.

Description

DESCRIPCIÓN
Método y aparato para el desempolvado de gas residual
Campo técnico
La presente invención se refiere al campo del desempolvado de gas residual y, específicamente, a un método y un aparato para el desempolvado de gases de chimenea o diversos gases de combustión (residuales) de escape.
Antecedentes de la técnica
Una gran cantidad de gases de chimenea se producen a partir de la combustión de combustibles fósiles y se descargan a la atmósfera. Además de dióxido de azufre, trióxido de azufre, cloruro de hidrogeno, fluoruro de hidrógeno, óxidos de nitrógeno, una pequeña cantidad de sustancias orgánicas nocivas y compuestos de metales pesados, los gases de chimenea contienen una gran cantidad de polvos, y hay pequeñas partículas hidrófilas y lipófilas incluidas en estos polvos, en donde dichas diminutas partículas hidrófilas y lipófilas se componen principalmente de partículas de sal de calcio, partículas de sal de aluminio, partículas de sal de magnesio, partículas de sal de titanio, partículas de sal de hierro, partículas de sal de plomo, partículas de sal de cinc, partículas de sal de cobalto, partículas de elementos de tierras raras, partículas de elementos radiactivos y partículas de otros elementos nocivos, así como partículas minerales tales como partículas de sílice, partículas de mullita, partículas de silicato y partículas de fosfato. Estas partículas se descargan junto con los gases de chimenea a la atmósfera y los compuestos de metales pesados, dióxido de azufre, trióxido de azufre, cloruro de hidrogeno, fluoruro de hidrógeno, óxidos de nitrógeno, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas nocivas, bacterias y similares se adsorben fácilmente en la superficie de estas partículas, causando un aumento significativo en el contenido de partículas atmosféricas suspendidas (es decir, PM100, PM10, PM2,5, etc.), dando lugar a los fenómenos de neblina y reacciones fotoquímicas atmosféricas, y provocando una grave contaminación ambiental.
El documento US4028072 describe un aparato para separar hidrocarburos de gases de chimenea, el aparato comprende un lavador de gases para recibir gas cargado de hidrocarburo, una chimenea a la que se une la salida del lavador para la descarga del gas, un conducto conectado al lavador para proporcionarle aceite de lavado a contracorriente del gas, un recipiente colector conectado por el conducto y una bomba al lavador para suministrarle el aceite de lavado, un recipiente de destilación al vacío conectado por un conducto y una bomba al lavador de gases para recibir el aceite de lavado descargado, un condensador que tiene una entrada conectada por un conducto al recipiente de destilación, un conjunto de bomba de vacío conectado a la salida del condensador, una unidad de almacenamiento de condensado conectada a la salida del condensador para recibir el condensado y una bomba que tiene una entrada conectada por un conducto al lado de salida del recipiente de destilación para provocar el retorno del aceite de lavado que pasa del recipiente de destilación a través de un conducto conectando la salida de la bomba al recipiente colector.
El documento US4473380 describe un sistema de control de la contaminación en donde los contaminantes condensables se eliminan de una corriente de gas a alta temperatura mediante contacto a contracorriente en una torre vertical con aceite absorbente relativamente frío que fluye hacia abajo. El absorbente está a una temperatura lo suficientemente baja como para condensar rápidamente una parte de los contaminantes para formar una niebla de finas gotas de contaminantes arrastradas por la corriente de gas, niebla que es incapaz de ser absorbida por el absorbente. El resto de los contaminantes condensables se eliminan mediante el aceite absorbente que fluye hacia abajo, y el gas y la niebla arrastrada se dirigen desde la torre al medio de separación de gas/gotas, tal como un precipitador electrostático. La niebla se separa así del gas y se descarga a la atmósfera un gas sustancialmente libre de contaminantes.
La solución en ambos documentos solo puede eliminar un cierto tipo de contaminante del gas.
Actualmente, la gran mayoría de los métodos de desulfuración de gases residuales adoptan métodos de desulfuración con piedra caliza o cal húmeda.
En el método de desulfuración húmeda con piedra caliza, las piedras de carbonato de calcio de las minas se rompen con una trituradora, se muelen en polvos finos con un número de malla superior a 325 mediante un molino de bolas, y luego se formulan en una suspensión que contiene 10 %-15 % de polvo de carbonato de calcio. En una torre de desulfuración, la suspensión de carbonato de calcio entra en contacto con el gas de chimenea y el dióxido de azufre del gas reacciona con el carbonato de calcio de la suspensión para producir sulfito de calcio. En una capa de oxidación forzada por aire de la torre de desulfuración, la suspensión de sulfito de calcio se oxida a sulfato de calcio. El sulfato de calcio, que también contiene algo de sulfito de calcio, se separa, y el sulfito de calcio se descompondrá y liberará dióxido de azufre, dando como resultado una contaminación secundaria. En particular, las diminutas partículas hidrófilas y lipófilas contenidas en la suspensión de carbonato de calcio molido son extraídas por los gases de chimenea y descargadas a la atmósfera y, los compuestos de metales pesados, dióxido de azufre, trióxido de azufre, cloruro de hidrogeno, fluoruro de hidrógeno, óxidos de nitrógeno, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas nocivas, bacterias y similares se adsorben fácilmente en la superficie de estas partículas, causando un aumento significativo en el contenido de partículas atmosféricas suspendidas (es decir, PM100, PM10, PM2,5, etc.), dando lugar a los fenómenos de neblina y reacciones fotoquímicas atmosféricas, y provocando una grave contaminación ambiental. En donde dichas diminutas partículas hidrófilas y lipófilas se componen principalmente de partículas de sal de calcio, partículas de sal de aluminio, partículas de sal de magnesio, partículas de sal de titanio, partículas de sal de hierro, partículas de sal de plomo, partículas de sal de cinc, partículas de sal de cobalto, partículas de elementos de tierras raras, partículas de elementos radiactivos y partículas de otros elementos nocivos, así como partículas minerales tales como partículas de sílice, partículas de mullita, partículas de silicato y partículas de fosfato, y similares.
En el proceso de desulfuración húmeda con cal, el óxido de calcio calcinado se utiliza para reaccionar con el agua, produciendo una emulsión acuosa de hidróxido de calcio, que se formula en una suspensión que contiene 10 %-15 % de hidróxido de calcio. En una torre de desulfuración, la suspensión de hidróxido de calcio entra en contacto con el gas de chimenea, y el dióxido de azufre del gas reacciona con el hidróxido de calcio de la suspensión para producir sulfito de calcio, así, la suspensión de hidróxido de calcio se convierte en una suspensión de sulfito de calcio. En una capa de oxidación forzada por aire de la torre de desulfuración, la suspensión de sulfito de calcio se oxida a sulfato de calcio, así, la suspensión de sulfito de calcio se convierte en una suspensión de sulfato de calcio. La suspensión de sulfato de calcio sale de la torre de desulfuración y entra en un separador para separar el sulfato de calcio de la suspensión. El sulfato de calcio separado también contiene algunos desechos sólidos tales como sulfito de calcio, carbonato de calcio e hidróxido de calcio sin reaccionar, y el sulfito de calcio se descompondrá y liberará dióxido de azufre, dando como resultado la transferencia de contaminación y contaminación secundaria. Es más, en el proceso de calcinación para producir óxido de calcio, se consume una gran cantidad de carbones, lo que también provoca una grave contaminación. Al mismo tiempo, dado que las diminutas partículas hidrófilas y lipófilas contenidas en la suspensión de hidróxido de calcio son extraídas por los gases de chimenea y descargadas a la atmósfera y los compuestos de metales pesados, dióxido de azufre, trióxido de azufre, cloruro de hidrogeno, fluoruro de hidrógeno, óxidos de nitrógeno, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas nocivas, bacterias y similares se adsorben fácilmente en la superficie de estas partículas, causando un aumento significativo en el contenido de partículas atmosféricas suspendidas (es decir, PM100, PM10, PM2,5, etc.), dando lugar a los fenómenos de neblina y reacciones fotoquímicas atmosféricas, y provocando una grave contaminación ambiental. En donde dichas diminutas partículas hidrófilas y lipófilas se componen principalmente de partículas de sal de calcio, partículas de sal de aluminio, partículas de sal de magnesio, partículas de sal de titanio, partículas de sal de hierro, partículas de sal de plomo, partículas de sal de cinc, partículas de sal de cobalto, partículas de elementos de tierras raras, partículas de elementos radiactivos y partículas de otros elementos nocivos, así como partículas minerales tales como partículas de sílice, partículas de mullita, partículas de silicato y partículas de fosfato, y similares.
Después de ser desulfurado por un método con piedra caliza o uno húmedo con cal, los gases residuales contienen una gran cantidad de partículas diminutas que no se pueden eliminar con los métodos de desempolvado convencionales (tal como el método de desempolvado con bolsa). Si los gases residuales se descargan directamente a la atmósfera sin desempolvar adicionalmente, los fenómenos de neblina y las reacciones fotoquímicas atmosféricas se fortalecerán significativamente. En particular, las sustancias orgánicas que son extremadamente peligrosas para los seres humanos y otras criaturas no se pueden eliminar de los gases residuales descargados, y la descarga de estas sustancias orgánicas en la atmósfera afectará y pondrá en peligro gravemente la salud humana.
Los métodos convencionales de desempolvado de gas residual incluyen el método de desempolvado electrostático, método de desempolvado con ciclón, método de desempolvado tipo bolsa, método de desempolvado de tipo aguahumedad, y similares.
El principio básico del método de desempolvado electrostático es que, el gas que contiene polvo se separa eléctricamente mientras pasa a través de un campo electrostático de alta tensión, por el cual las partículas de polvo se combinan con iones negativos y se cargan negativamente, luego discurre hacia la superficie del ánodo, descargándose y depositándose. En un campo eléctrico fuerte, las moléculas de aire se ionizan en iones y electrones positivos, y los electrones se encuentran con las partículas de polvo mientras discurren hacia el electrodo positivo, para que las partículas de polvo se carguen negativamente, se adsorban al electrodo positivo y se recojan. Con la innovación técnica, también hay una forma de usar placas de electrodos negativos para la recogida de polvo. Una de las mayores desventajas del método de desempolvado electrostático es que, debido al pequeño tamaño del espacio entre las placas de los electrodos, el espacio se bloquea fácilmente por el polvo depositado en la placa del electrodo. Especialmente cuando las partículas tienen una alta viscosidad, es más probable que bloqueen el espacio entre las placas de electrodos y sean difíciles de eliminar, de manera que los desempolvadores electrostáticos pierden sus efectos de desempolvado con una mayor resistencia. Sin embargo, cuando aumenta el espacio entre las placas de los electrodos, se requiere una tensión más alta para efectuar la eliminación de polvo, de lo contrario, no hay capacidad de desempolvado. Es probable que una tensión de placa más alta provoque accidentes de seguridad graves. Y existe un alto requerimiento de fabricación de equipos con estructuras complejas, por lo tanto, los costes de fabricación aumentan significativamente. Además, el método de desempolvado electrostático solo es aplicable al desempolvado de partículas cargadas, y hay un cierto intervalo de aplicación para la concentración de polvo del gas que se va a depurar.
En el método de desempolvado por ciclón, un gas que contiene polvo se somete a un movimiento giratorio en un desempolvador ciclónico, creando fuerza centrífuga para separar el polvo del gas, lográndose así el efecto de separación. El método de desempolvado por ciclón se caracteriza por un equipo sencillo y de bajo coste; pero existe la desventaja del efecto de separación deficiente de que solo se pueden separar partículas de polvo grandes, sin efecto para las partículas diminutas.
En el método de desempolvado tipo bolsa, se fija una bolsa, de manera que un gas que contiene polvo fluya desde el exterior de la bolsa hacia el interior de la misma. Cuando el gas que contiene polvo pasa a través de la superficie exterior de la bolsa, el polvo se bloqueará en el exterior por las fibras de la bolsa, mientras se permite que el gas entre en la bolsa, y el polvo en el gas se elimina de esta manera. El método de desempolvado tipo bolsa se caracteriza por un equipo sencillo, de bajo coste y funcionamiento sencillo. Su desventaja es todavía muy significativa ya que, cuando los polvos son fuertemente adhesivos, es muy probable que la bolsa se apelmace y bloquee, provocando una pérdida del efecto de filtración y un fuerte aumento de la resistencia, y no se puede llevar a cabo la producción. Como el método de desempolvado tipo bolsa se basa en la filtración de gas por bolsa de fibra para eliminar el polvo, su efecto de filtración depende pues del tamaño de poro de las fibras de la bolsa.
Sin embargo, cuanto más pequeño es el tamaño del poro, mayor será la resistencia. Las partículas de polvo más grandes que el tamaño de los poros de las fibras de la bolsa se pueden eliminar, mientras que aquellas más pequeñas que el tamaño de poro de las fibras de la bolsa pasarán a través de la bolsa con el gas y no podrán ser eliminadas.
En el método de desempolvado de tipo agua-humedad, el agua se pulveriza directamente en una corriente de gas que contiene polvo, y las partículas humectables por agua en el gas pueden aglomerarse en partículas grandes por el agua y precipitar, para que se eliminen los polvos. Con el método de desempolvado de tipo agua-humedad, se pueden eliminar diversas partículas hidrófilas en el gas, mientras que las partículas lipófilas no se pueden eliminar. Aunque su efecto de desempolvado es mejor que el del desempolvado tipo bolsa, ya que el agua tiene un punto de ebullición de apenas 100 °C y se vaporiza fácilmente, el agua vaporizada será captada por el gas. Cuando la temperatura del gas es alta, la pérdida de agua es grave. El método de desempolvado del tipo agua-humedad no es especialmente adecuado para áreas con escasez de agua. Como el desempolvado húmedo requiere un consumo de mucha agua, se toman generalmente diversas aguas residuales alcalinas industriales como agentes de desempolvado en el uso práctico, pero también se plantea un requisito más alto para el reciclaje y procesamiento de aguas residuales que contienen polvo.
Entre tanto, los métodos convencionales de desempolvado de gases de chimenea son incapaces de eliminar dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas y compuestos de metales pesados en gases.
Compendio de la invención
Un objeto de la presente invención es proporcionar un proceso para eliminar eficazmente partículas y contaminantes orgánicos de los gases residuales. Para resolver las cuestiones anteriores, se proporcionan las siguientes soluciones técnicas:
Un proceso de desempolvado de gas residual comprende las siguientes etapas: un gas residual que contiene polvo y un agente de desempolvado orgánico se introducen en una torre de desempolvado, respectivamente, y entran en contacto en la torre; al menos parte del vapor de agua en el gas residual que contiene polvo se condensa; las partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados en el gas residual que contiene polvo son adsorbidos por el agente de desempolvado orgánico y el agua condensada; y el gas depurado resultante se purga o se somete a un proceso posterior. El agente de desempolvado orgánico introducido en la torre de desempolvado tiene una temperatura inferior a 80 °C y se adopta un proceso de desempolvado de gas residual de corriente híbrida, esto es: tanto el gas residual que contiene polvo como el agente de desempolvado orgánico entran en una torre de desempolvado en paralelo a la corriente desde la parte superior de la misma, y entran en contacto en paralelo a la corriente en la torre; el vapor de agua en el gas residual que contiene polvo se condensa al menos parcialmente, y al menos parte de las partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados en el gas residual que contiene polvo son adsorbidos por el agente de desempolvado orgánico y el agua condensada; la mezcla gas-líquido así formada entra en una torre de desempolvado a contracorriente a través de la parte inferior de la torre de desempolvado en paralelo a la corriente, y entra en contacto en la torre a contracorriente con el agente de desempolvado orgánico introducido desde la parte superior de la torre de desempolvado a contracorriente; el gas depurado resultante se purga desde la parte superior de la torre de desempolvado a contracorriente o se somete a un proceso posterior, y una solución mixta del agente de desempolvado orgánico que ha adsorbido partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados y el agua condensada se recogen en la parte inferior de la torre de desempolvado a contracorriente.
Como una realización preferida, el agente de desempolvado orgánico comprende una composición de disolvente orgánico de alto punto de ebullición no tóxico, que son dos o más seleccionados de aceite comestible, aceite de silicona, aceite de silicona modificado, aceite de semilla de tung, aceite de parafina líquida, aceite mineral, aceite de palma y aceite de cocina usado.
Como una realización preferida, una solución mixta del agente de desempolvado orgánico que ha adsorbido partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados y el agua condensada se introduce en un filtro para la separación sólido-líquido, y los posos de ceniza descargados del filtro se tratan o reciclan para su uso; el filtrado resultante se introduce en un tanque de almacenamiento para la separación de aceite y agua, la fase acuosa en la capa inferior se descarga y se trata o recicla para su uso, y el agente de desempolvado orgánico en la capa superior aún se devuelve a la torre de desempolvado para su uso.
Como una realización preferida, el agente de desempolvado orgánico en la capa superior de dicho tanque de almacenamiento se extrae mediante una bomba de circulación y entra en la torre de desempolvado para su uso en reciclaje, o el agente de desempolvado orgánico en la capa superior de dicho tanque de almacenamiento se extrae mediante una bomba de circulación, es enfriado por un refrigerante en un intercambiador de calor, y luego se introduce a la torre de desempolvado para su uso en reciclaje.
Como una realización preferida, parte de la solución mixta del agente de desempolvado orgánico y el agua condensada en la parte inferior de la torre de desempolvado a contracorriente es extraída por una bomba de circulación interna como agente de desempolvado de circulación interna, se pulveriza desde la parte superior de la torre de desempolvado en paralelo a la corriente y entra en contacto con el gas residual que contiene polvo en paralelo a la corriente, y/o se pulveriza desde la parte media de la torre de desempolvado a contracorriente y entra en contacto con el gas residual que contiene polvo a contracorriente.
Como una realización preferida, el aceite comestible se selecciona de uno o más de aceite de cacahuete, aceite para ensalada, aceite de oliva, aceite de ricino, aceite de semilla de camelia, aceite de colza, aceite de maíz, diversos aceites de germen de plantas y aceite de soja.
Como una realización preferida, el agente de desempolvado orgánico comprende un modificador basado en silicio, dicho modificador basado en silicio es un aceite de silicona o un aceite de silicona modificado.
Como una realización preferida, el aceite de silicona modificado es un aceite de silicona modificado por hidroxilación y/o aminación y/o carboxilación y/o acilación.
La presente invención también proporciona un aparato para el desempolvado de gas residual, que comprende una torre de desempolvado, un filtro y un tanque de almacenamiento, en donde la torre de desempolvado está provista de una entrada de gas residual que contiene polvo y una entrada de agente de desempolvado orgánico; el filtro está conectado a la parte inferior de la torre de desempolvado y el tanque de almacenamiento está conectado al filtro; el agente de desempolvado orgánico entra en contacto con el gas residual que contiene polvo en la torre de desempolvado, el vapor de agua en el gas residual que contiene polvo se condensa al menos parcialmente y adsorbe las partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados en el gas residual que contiene polvo; una solución mixta del agente de desempolvado orgánico después de la adsorción y el agua condensada se introduce al filtro para la separación sólido-líquido, los posos de ceniza resultantes se descargan del filtro y el filtrado resultante se introduce al tanque de almacenamiento, precipita y se estratifica; la fase acuosa en la capa inferior del tanque de almacenamiento se descarga, y el agente de desempolvado orgánico en la capa superior se devuelve opcionalmente a la torre de desempolvado para su uso. El aparato para el desempolvado de gas residual comprende una torre de desempolvado en paralelo a la corriente y una torre de desempolvado a contracorriente, la torre de desempolvado en paralelo a la corriente está configurada para aceptar tanto el gas residual que contiene polvo como el agente de desempolvado orgánico desde una entrada superior de la misma para hacer que el gas residual que contiene polvo y el agente de desempolvado orgánico entren en contacto en paralelo a la corriente en la torre; la torre de desempolvado en paralelo a la corriente está configurada para condensar al menos parte del vapor de agua en el gas residual que contiene polvo, y el agente de desempolvado orgánico y el agua condensada están dispuestos para adsorber al menos parte de las partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados en el gas residual que contiene polvo; la torre de desempolvado a contracorriente está configurada para aceptar la mezcla gas-líquido a través de la parte inferior de la torre de desempolvado en paralelo a la corriente, y la mezcla de gas-líquido está dispuesta para entrar en contacto en la torre a contracorriente con el agente de desempolvado orgánico introducido desde la parte superior de la torre de desempolvado a contracorriente; la torre de desempolvado a contracorriente está configurada para purgar el gas depurado resultante desde la parte superior o para someterlo a un proceso posterior, y la torre de desempolvado a contracorriente está configurada además para recoger la solución mixta del agente de desempolvado orgánico que ha adsorbido partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados y el agua condensada en la parte inferior.
Como una realización preferida, el aparato para el desempolvado de gas residual comprende además una bomba de circulación interna, y la bomba de circulación interna está configurada para extraer parte de la solución mixta del agente de desempolvado orgánico y el agua condensada de la parte inferior de la torre de desempolvado a contracorriente, y para pulverizar la solución mixta del agente de desempolvado orgánico y el agua condensada de la parte superior de la torre de desempolvado en paralelo a la corriente y la solución mixta pulverizada está dispuesta para entrar en contacto con el gas residual que contiene polvo en paralelo a la corriente, y/o la bomba está configurada para pulverizar la solución mixta del agente de desempolvado orgánico y el agua condensada de la parte media de la torre de desempolvado a contracorriente y la solución mixta pulverizada está dispuesta para entrar en contacto con el gas residual que contiene polvo a contracorriente.
Como una realización preferida, dicha entrada de gas residual que contiene polvo está en la parte inferior de la torre de desempolvado, y la entrada de agente de desempolvado orgánico está en la parte superior de la torre de desempolvado; el agente de desempolvado orgánico entra en contacto con el gas residual que contiene polvo a contracorriente en la torre, y el gas depurado resultante se purga desde la parte superior de la torre de desempolvado o se somete a un proceso posterior.
Como una realización preferida, dicho aparato comprende además un separador de gas-líquido, y el separador de gaslíquido está conectado a la parte inferior de la torre de desempolvado; tanto dicha entrada de gas residual que contiene polvo como la entrada de agente de desempolvado orgánico están en la parte superior de la torre de desempolvado, el agente de desempolvado orgánico entra en contacto con el gas residual que contiene polvo en la torre en paralelo a la corriente, y las partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados en el gas residual que contiene polvo son adsorbidos por el agente de desempolvado orgánico y el agua condensada; el gas y el líquido resultantes en una mezcla se introducen juntos al separador de gas y líquido para la separación de gas y líquido, y luego el gas depurado se purga desde la parte superior del separador de gas y líquido o se somete a un proceso posterior; la solución mixta del agente de desempolvado orgánico que ha adsorbido partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados y el agua condensada se descarga desde la parte inferior del separador gas-líquido y entra al filtro para la separación sólido-líquido.
Como una realización preferida, dicho aparato comprende además una bomba de circulación, y el agente de desempolvado orgánico en la capa superior del tanque de almacenamiento se extrae mediante la bomba de circulación y se introduce en la torre de desempolvado a contracorriente para su uso en reciclaje y/o en la torre de desempolvado en paralelo a la corriente para su uso en reciclaje.
Como una realización preferida, dicho aparato comprende además una bomba de circulación y un intercambiador de calor, la bomba de circulación está configurada para extraer el agente de desempolvado orgánico en la capa superior del tanque de almacenamiento, el intercambiador de calor está configurado para enfriar el agente de desempolvado orgánico extraído con un refrigerante, y la torre de desempolvado está configurada para aceptar el agente de desempolvado orgánico extraído para su uso en reciclaje.
Como una realización preferida, dicho aparato comprende además un sistema de bomba de calor, de manera que el refrigerante que se calienta por absorción de calor se somete a recuperación de calor residual.
Como una realización preferida, se proporciona una capa de relleno o una boquilla atomizadora en la torre de desempolvado para agrandar la superficie de contacto gas-líquido.
La presente invención tiene los siguientes efectos beneficiosos:
Dicho proceso de desempolvado de gas residual de la presente invención se caracteriza por que, un agente de desempolvado orgánico no tóxico e insoluble en agua se pone en contacto directamente con un gas de chimenea o diversos gases de escape de combustión (residuos), los polvos en el gas son adsorbidos por el agente de desempolvado orgánico, y el gas se enfría directamente a una temperatura inferior a 80 °C, y HCI, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas y compuestos de metales pesados en el gas también pueden ser adsorbidos simultáneamente por el agente de desempolvado. Como algo de vapor de agua está contenido en mayor o menor cantidad en el gas residual, mientras el agente de desempolvado y el gas residual entran en contacto, parte del vapor de agua se condensará en gotas de agua, por medio de lo cual las partículas hidrófilas de diversos tamaños en el gas residual se aglomerarán en partículas grandes y se enriquecerán en una solución mixta de aceite y agua compuesta por el agente de desempolvado y el agua condensada; entre tanto, con el agente de desempolvado orgánico, las partículas lipófilas de diversos tamaños en el gas residual también se aglomerarán en partículas grandes y se enriquecerán en la solución mixta de aceite y agua, que está compuesto por el agente de desempolvado y el agua condensada. Las partículas hidrófilas de diversos tamaños y las partículas lipófilas de diversos tamaños que se introducen a la solución mixta de aceite y agua, que está compuesta por el agente de desempolvado orgánico y el agua condensada, se aglomerarán aún más, crecen gradualmente en partículas más grandes y se depositan en la parte inferior de la solución mixta de aceite y agua. Mientras tanto, la solución mixta de aceite y agua se divide en una capa acuosa y una capa de agente de desempolvado orgánico. Mientras que en el proceso de aglomeración y crecimiento gradual de las partículas, el HCI adsorbido, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas y compuestos de metales pesados serán adsorbidos y envueltos por las diversas partículas adsorbidas en la solución mixta de aceite y agua, y luego se depositarán juntos en la parte inferior de la solución mixta de aceite y agua para formar una capa de posos de ceniza, encima de la cual hay una capa acuosa, y la capa superior es la capa de agente de desempolvado orgánico, y el agente de desempolvado orgánico puede reciclarse para su uso; la capa de posos de ceniza se puede utilizar para extraer sustancias valiosas; la capa acuosa contendrá además una gran cantidad de HCl, HF, y una pequeña cantidad de dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas y compuestos de metales pesados, etc., que necesitan ser tratados adicionalmente antes de su descarga o reciclaje. El método puede eliminar eficazmente el polvo (incluyendo PM100, PM10, PM2,5 e incluso partículas más pequeñas, etc.) de los gases residuales, y también puede eliminar HCI, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas, compuestos de metales pesados, y similares, de los gases residuales.
El principio básico de desempolvado por el agente de desempolvado orgánico según la presente invención se basa en un proceso de adsorción físico. Dicho agente de desempolvado orgánico según la presente invención comprende una diversidad de sustancias no tóxicas de alto punto de ebullición tales como aceite comestible, aceite de silicona, aceite de silicona modificado, aceite de asfalto líquido, aceite de semilla de tung, aceite de parafina líquida, aceite mineral, aceite de palma y similares. Dicho agente de desempolvado orgánico tiene buena solubilidad, fuente abundante, naturaleza estable y puede reciclarse a altas temperaturas para su uso; además, el agente de desempolvado orgánico tiene una alta presión de vapor, por lo tanto, se puede evitar significativamente una contaminación secundaria por vaporización, y HCI, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas, compuestos de metales pesados y similares en el gas residual se pueden eliminar simultáneamente.
Dicho proceso de desempolvado según la presente invención se puede utilizar para depurar gases de chimenea de calderas, gases de escape de la incineración de residuos y gases residuales generados por la combustión de diversas sustancias combustibles, y el gas depurado después del desempolvado puede someterse a una sección de proceso de desulfuración o desnitrificación para un tratamiento adicional de desulfuración y/o desnitrificación.
Descripción de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama esquemático que ilustra el proceso técnico y el aparato para el desempolvado de un gas residual a contracorriente, en el que: 1 representa un gas residual antes del desempolvado, 2 representa un gas residual después de la depuración, 3 representa una torre de desempolvado a contracorriente, 4 representa un agente de desempolvado orgánico, 5 representa posos de ceniza, 6 representa un filtro, 7 representa un tanque de almacenamiento, 8 representa una bomba de circulación, 9 representa un intercambiador de calor, 10 representa un refrigerante y 11 representa un refrigerante que se calienta.
La Figura 2 es un diagrama esquemático que ilustra el proceso técnico y el aparato para el desempolvado de un gas residual en paralelo a la corriente, en el que: 1 representa un gas residual antes del desempolvado, 2 representa un gas residual después de la depuración, 4 representa un agente de desempolvado orgánico, 5 representa posos de ceniza, 6 representa un filtro, 7 representa un tanque de almacenamiento, 8 representa una bomba de circulación, 9 representa un intercambiador de calor, 10 representa un refrigerante, 11 representa un refrigerante que se calienta, 12 representa una torre de desempolvado en paralelo a la corriente, y 13 representa un separador de gas-líquido.
La Figura 3 es un diagrama esquemático que ilustra el proceso técnico y el aparato para el desempolvado de un gas residual de corriente híbrida, en el que: 1 representa un gas residual antes del desempolvado, 2 representa un gas residual después de la depuración, 3 representa una torre de desempolvado a contracorriente, 4 representa un agente de desempolvado orgánico, 5 representa posos de ceniza, 6 representa un filtro, 7 representa un tanque de almacenamiento, 8 representa una bomba de circulación, 9 representa un intercambiador de calor, 10 representa un refrigerante, 11 representa un refrigerante que se calienta, 12 representa una torre de desempolvado en paralelo a la corriente, 14 representa una bomba de circulación interna y 15 representa un agente de desempolvado de circulación interna.
La Figura 4 es otro diagrama esquemático que ilustra el proceso técnico y el aparato para el desempolvado de un gas residual de corriente híbrida, en el que: 1 representa un gas residual antes del desempolvado, 2 representa un gas residual después de la depuración, 3 representa una torre de desempolvado a contracorriente, 4 representa un agente de desempolvado orgánico, 5 representa posos de ceniza, 6 representa un filtro, 7 representa un tanque de almacenamiento, 8 representa una bomba de circulación, 9 representa un intercambiador de calor, 10 representa un refrigerante, 11 representa un refrigerante que se calienta, 12 representa una torre de desempolvado en paralelo a la corriente, 14 representa una bomba de circulación interna, 15 representa un agente de desempolvado de circulación interna (parte del agente de desempolvado de circulación interna se pulveriza parcialmente desde la parte superior de la torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente utilizada para presurizar y desempolvar y entra en contacto con el gas residual que contiene polvo en paralelo a la corriente, y otra parte del agente de desempolvado de circulación interna se pulveriza desde la parte media de la torre de desempolvado 3 a contracorriente y entra en contacto con el gas residual que contiene polvo a contracorriente), y 16 representa una capa de relleno.
Descripción detallada de realizaciones
El proceso técnico y el aparato de desempolvado de un gas residual según la presente invención se describirán a continuación junto con realizaciones específicas. Dichas realizaciones pretenden ilustrar mejor la presente invención.
Los métodos de operación son los siguientes:
En la Figura 1 se muestra un proceso técnico de desempolvado de un gas residual a contracorriente y un aparato: durante el funcionamiento, un gas residual antes del desempolvado 1 se introduce en una torre de desempolvado 3 a contracorriente desde la parte inferior, un agente de desempolvado 4 orgánico se introduce en la torre de desempolvado 3 a contracorriente desde la parte superior, y el gas residual antes del desempolvado 1 y el agente de desempolvado 4 orgánico entran en contacto a contracorriente en la torre de desempolvado 3 a contracorriente; polvos, HCI, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas, compuestos de metales pesados y similares en el gas residual antes del desempolvado 1 son adsorbidos por el agente de desempolvado 4 orgánico y el agua condensada, así, el gas residual antes del desempolvado 1 se convierte en un gas residual después de la depuración 2 y se purga desde la parte superior de la torre de desempolvado 3 a contracorriente; una solución mixta del agente de desempolvado 4 orgánico que tiene polvos adsorbidos, HCI, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas, compuestos de metales pesados y similares y el agua condensada se recogen en la parte inferior de la torre de desempolvado 3 a contracorriente, luego fluye hacia fuera desde la parte inferior de la torre de desempolvado 3 a contracorriente y entra en un filtro 6 para su filtración; los posos de ceniza 5 separados se descargan del filtro 6, y el filtrado se introduce a un tanque de almacenamiento 7, precipita y se estratifica; la parte inferior es una capa acuosa que contiene HCl, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas, compuestos de metales pesados y similares, que se descarga y se trata o recicla para su uso; el agente de desempolvado orgánico en la capa superior es suministrado por una bomba de circulación 8 y enfriado por un refrigerante 10 en un intercambiador de calor 9, por lo tanto, se convierte en un agente de desempolvado 4 orgánico limpio y entra en la torre de desempolvado 3 a contracorriente para su reutilización; después de absorber el calor del agente de desempolvado 4 orgánico, el refrigerante 10 se convierte en un refrigerante que se calienta 11, que se puede utilizar para la recuperación de calor residual; en el caso de que el gas residual antes del desempolvado 1 no necesite enfriarse, el agente de desempolvado 4 orgánico limpio suministrado por la bomba de circulación 8 se puede introducir directamente en la torre de desempolvado 3 a contracorriente, en cuyo caso el intercambiador de calor 9, se pueden omitir en el proceso industrial el refrigerante 10 y el refrigerante que se calienta 11.
En la Figura 2 se muestra un proceso técnico de desempolvado de gas residual en paralelo a la corriente y un aparato: durante el funcionamiento, un gas residual antes del desempolvado 1 se introduce en una torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente desde la parte superior, un agente de desempolvado 4 orgánico también se introduce en la torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente desde la parte superior, y el gas residual antes del desempolvado 1 y el agente de desempolvado 4 orgánico entran en contacto simultáneamente en la torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente; polvos, HCI, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas, compuestos de metales pesados y similares en el gas residual antes del desempolvado 1 son adsorbidos por el agente de desempolvado 4 orgánico y el agua condensada, así, el gas residual antes del desempolvado 1 se convierte en un gas residual después de la depuración 2, y entra en un separador de gas-líquido 13 desde la parte inferior de la torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente para la separación de gas-líquido, y luego se purga desde la parte superior del separador de gaslíquido 13; una solución mixta del agente de desempolvado 4 orgánico que tiene polvos adsorbidos, HCI, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas, los compuestos de metales pesados y similares y el agua condensada se recogen en la parte inferior de la torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente, entra en el separador gas-líquido 13 para la separación gas-líquido, luego fluye hacia fuera desde la parte inferior del separador gaslíquido 13 y entra en un filtro 6 para su filtración; los posos de ceniza 5 separados se descargan del filtro 6, y el filtrado se introduce a un tanque de almacenamiento 7, precipita y se estratifica; la parte inferior es una capa acuosa que contiene HCl, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas, compuestos de metales pesados y similares, que se descarga y se trata o recicla para su uso; el agente de desempolvado 4 orgánico en la capa superior es suministrado por una bomba de desempolvado 8 y enfriado por un refrigerante 10 en un intercambiador de calor 9, por lo tanto, se convierte en un agente de desempolvado 4 orgánico limpio y entra en la torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente para su reutilización; después de absorber el calor del agente de desempolvado orgánico, el refrigerante 10 se convierte en un refrigerante que se calienta 11, que se puede utilizar para la recuperación de calor residual; en el caso de que el gas residual antes del desempolvado 1 no necesite enfriarse, el agente de desempolvado 4 orgánico limpio suministrado por la bomba de circulación 8 puede introducirse directamente en la torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente, en cuyo caso el intercambiador de calor 9, se pueden omitir en el proceso industrial el refrigerante 10 y el refrigerante que se calienta 11.
En la Figura 3 se muestra un proceso técnico de desempolvado de un gas residual de corriente híbrida y un aparato: durante el funcionamiento, un gas residual antes del desempolvado 1 se introduce en una torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente desde la parte superior, y un agente de desempolvado 15 de circulación interna extraído por una bomba 14 de circulación interna desde la parte inferior de una torre de desempolvado 3 a contracorriente también se introduce en la torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente desde la parte superior; el gas residual antes del desempolvado 1 y el agente de desempolvado 15 de circulación interna entran en contacto en paralelo a la corriente en la torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente, la mayoría de los polvos, HCI, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas, compuestos de metales pesados y similares en el gas residual antes del desempolvado 1 son adsorbidos por el agente de desempolvado 15 de circulación interna y el agua condensada, así, se forma una mezcla gas-líquido, y entra en la torre de desempolvado 3 a contracorriente desde la parte inferior de la torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente; en la parte inferior de la torre de desempolvado 3 a contracorriente, el agente de desempolvado 15 de circulación interna se separa del gas residual parcialmente depurado antes del desempolvado 1; el gas residual se introduce en la torre de desempolvado 3 a contracorriente desde la parte inferior, el agente de desempolvado 4 orgánico se introduce en la torre de desempolvado 3 a contracorriente desde la parte superior, y el gas residual parcialmente depurado y el agente de desempolvado 4 orgánico entran en contacto a contracorriente en la torre de desempolvado 3 a contracorriente; los polvos restantes, HCI, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas, compuestos de metales pesados y similares en el gas residual son adsorbidos por el agente de desempolvado 4 orgánico y el agua condensada, el gas residual se convierte en un gas residual después de la depuración 2 y se purga desde la parte superior de la torre de desempolvado 3 a contracorriente; una solución mixta del agente de desempolvado 4 orgánico que tiene polvos adsorbidos, HCI, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas, compuestos de metales pesados y similares y el agua condensada se recogen en la parte inferior de la torre de desempolvado 3 a contracorriente, parte de la solución mixta es extraída por la bomba 14 de circulación interna como el agente de desempolvado 15 de circulación interna y entra a la torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente desde la parte superior para su uso en reciclaje, el resto fluye hacia fuera desde la parte inferior de la torre de desempolvado 3 a contracorriente y entra en el filtro 6 para su filtración; los posos de ceniza 5 separados se descargan del filtro 6, y el filtrado se introduce a un tanque de almacenamiento 7, precipita y se estratifica; la parte inferior es una capa acuosa que contiene HCl, HF, dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos, otras sustancias orgánicas, compuestos de metales pesados y similares, que se descarga y se trata o recicla para su uso; el agente de desempolvado orgánico en la capa superior es suministrado por una bomba de desempolvado 8 y enfriado por un refrigerante 10 en un intercambiador de calor 9, por lo tanto, se convierte en un agente de desempolvado 4 orgánico limpio y entra en la torre de desempolvado 3 a contracorriente para su reutilización; después de absorber el calor del agente de desempolvado, el refrigerante 10 se convierte en un refrigerante que se calienta 11, que se puede utilizar para la recuperación de calor residual; en este proceso técnico, el agente de desempolvado 15 de circulación interna también puede ser reemplazado por el agente de desempolvado 4 orgánico limpio, en cuyo caso se puede omitir la bomba de circulación interna 14; en consecuencia, el agente de desempolvado 4 orgánico limpio que sale del intercambiador de calor 9 debe dividirse en dos corrientes, una entra en la torre de desempolvado 3 a contracorriente, y la otra entra en la torre de desempolvado 12 en paralelo a la corriente directamente desde la parte superior; en el caso de que el gas residual antes del desempolvado 1 no necesite enfriarse, el agente de desempolvado 4 orgánico limpio suministrado por la bomba de circulación 8 se puede introducir directamente en la torre de desempolvado 3 a contracorriente, en cuyo caso el intercambiador de calor 9, se pueden omitir en el proceso industrial el refrigerante 10 y el refrigerante que se calienta 11.
Como se muestra en la Figura 4: en el proceso técnico de desempolvado de un gas residual de corriente híbrida, el agente de desempolvado 15 de circulación interna también se puede dividir en dos corrientes, una se pulveriza desde la parte superior de la torre de desempolvado 12 a contracorriente utilizada para presurizar y desempolvar y entra en contacto directamente con el gas residual 1 que contiene polvo en paralelo a la corriente, y la otra se pulveriza desde la parte media de la torre de desempolvado 3 a contracorriente y entra en contacto con el gas residual que contiene polvo depurado preliminarmente a contracorriente; también se puede proporcionar una capa de relleno 16 en la torre de desempolvado 3 a contracorriente para mejorar la eficacia de la condensación.
En el Ejemplo 1, se usó un frasco de absorción de laboratorio y se cargaron 200 ml de aceite de silicona modificado en el frasco de absorción. La prueba de desempolvado se llevó a cabo de la siguiente manera: en Huzhou, provincia de Zhejiang, una empresa utilizó coques de petróleo como materia prima para producir vidrio con una producción de 800 toneladas por día; los gases de escape de su horno se hicieron pasar a través de un desempolvador de tipo bolsa, y los gases de escape se extrajeron directamente de una tubería del mismo; Se extrajo 1 Nm3 de gas de escape, se hizo pasar a través del frasco de absorción y fue absorbido por los 200 ml de aceite de silicona modificado en el frasco de absorción; los 200 ml de aceite de silicona modificado con polvos absorbidos se sometieron a separación centrífuga, tras lo cual se formaron cuatro capas en el tubo de centrífuga después de la separación centrífuga: la capa inferior era una capa de posos, seguida de una capa acuosa, luego había una capa de sustancias orgánicas sólidas, y la capa superior era una capa de aceite de silicona modificado; Al secar y pesar, la capa de posos de ceniza pesó 2,3546 g, y la capa de sustancias orgánicas sólidas pesó 0,3213 g; por lo tanto, el contenido de polvos y sustancias orgánicas en los gases de escape de la combustión del horno de vidrio después del desempolvado tipo bolsa fue de 2,3546 g 0,3213 g = 2,6759 g/Nm3, mientras que en la producción real, el contenido de polvo detectado por un instrumento fue solo de aproximadamente 0,8 g/Nm3, lo que indica que el método de la presente invención tiene una eficacia de desempolvado mucho mayor que la de los métodos utilizados en la producción real.
En el Ejemplo 2, se utilizó un frasco de absorción de laboratorio y se cargó en el frasco de absorción una mezcla de 200 ml de aceite de cacahuete y aceite de silicona modificado. La prueba de desempolvado se llevó a cabo de la siguiente manera: en la provincia de Hainan, una empresa utilizó gases naturales como materia prima para producir vidrio con una producción de 600 toneladas por día; el gas de escape de su horno se sometió a desnitrificación y desulfuración alcalina, y se extrajo un gas de escape directamente de una tubería del mismo; Se extrajeron 0,6 Nm3 de gas de escape, se hizo pasar a través del frasco de absorción y fue absorbido por la mezcla de 200 ml de aceite de cacahuete y aceite de silicona modificado en el frasco de absorción; la mezcla de 200 ml de aceite de cacahuete y aceite de silicona modificado con polvos absorbidos se sometió a separación centrífuga, tras lo cual se formaron tres capas en el tubo de centrífuga después de la separación centrífuga: la capa inferior era una capa de posos, seguido de una capa acuosa, y la capa superior era una capa líquida mixta de aceite de cacahuete y aceite de silicona modificado; Al secar y pesar, la capa de posos de ceniza pesó 0,5347 g; por lo tanto, el contenido de polvo en los gases de escape de combustión del horno de vidrio después de la desnitrificación y la desulfuración alcalina fue de 0,5347 g/0,6 = 0,8911 g/Nm3, mientras que en la producción real, la empresa detectó un contenido de polvo de menos de 0,1 g/Nm3, lo que indica que el método de la presente invención tiene una eficacia de desempolvado mucho mayor que la de los métodos utilizados en la producción real.

Claims (16)

REIVINDICACIONES
1. Un método de desempolvado de gas residual que comprende las siguientes etapas: un gas residual (1) que contiene polvo y un agente de desempolvado (4) orgánico se introducen en una torre de desempolvado, respectivamente, y entran en contacto en la torre; al menos parte del vapor de agua en el gas residual (1) que contiene polvo se condensa; las partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados en el gas residual (1) que contiene polvo son adsorbidos por el agente de desempolvado orgánico y el agua condensada; y el gas depurado (2) resultante se purga o se somete a un proceso posterior;
caracterizado por que, el agente de desempolvado (4) orgánico introducido en la torre de desempolvado tiene una temperatura inferior a 80 °C;
se adopta un proceso de desempolvado de gas residual de corriente híbrida, es decir: tanto el gas residual (1) que contiene polvo como el agente de desempolvado (4) orgánico entran en una torre de desempolvado (12) en paralelo a la corriente desde la parte superior de la misma, y entran en contacto en paralelo a la corriente en la torre; el vapor de agua en el gas residual (1) que contiene polvo se condensa al menos parcialmente, y al menos parte de las partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados en el gas residual (1) que contiene polvo son adsorbidos por el agente de desempolvado (4) orgánico y el agua condensada; la mezcla gas-líquido así formada entra en una torre de desempolvado (3) a contracorriente por la parte inferior de la torre de desempolvado (12) en paralelo a la corriente, y entra en contacto en la torre a contracorriente con el agente de desempolvado (4) orgánico introducido desde la parte superior de la torre de desempolvado (3) a contracorriente; el gas depurado (2) resultante se purga desde la parte superior de la torre de desempolvado (3) a contracorriente o se somete a un proceso posterior, y una solución mixta del agente de desempolvado (4) orgánico que tiene partículas sólidas adsorbidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados y el agua condensada se recogen en la parte inferior de la torre de desempolvado (3) a contracorriente.
2. El método de desempolvado de gas residual de la reivindicación 1, caracterizado por que dicho agente de desempolvado (4) orgánico comprende una composición de disolvente orgánico de alto punto de ebullición no tóxico, que son dos o más seleccionados de aceite comestible, aceite de silicona, aceite de silicona modificado, aceite de semilla de tung, aceite de parafina líquida, aceite mineral, aceite de palma y aceite de cocina usado.
3. El método de desempolvado de gas residual de la reivindicación 1, caracterizado por que el método comprende además las siguientes etapas: una solución mixta del agente de desempolvado orgánico que tiene partículas sólidas adsorbidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados y el agua condensada se introduce en un filtro para la separación sólido-líquido, y los posos de ceniza descargados del filtro se tratan o reciclan para su uso; el filtrado resultante se introduce en un tanque de almacenamiento para la separación de aceite y agua, una fase acuosa en la capa inferior se descarga y se trata adicionalmente o se recicla para su uso, y el agente de desempolvado (4) orgánico en la capa superior aún se devuelve a la torre de desempolvado para su uso.
4. El método de desempolvado de gas residual de la reivindicación 3, el agente de desempolvado (4) orgánico en la capa superior de dicho tanque de almacenamiento (7) es extraído por una bomba de circulación (8) y entra a la torre de desempolvado para su uso en reciclaje, o el agente de desempolvado (4) orgánico en la capa superior de dicho tanque de almacenamiento (7) es extraído por una bomba de circulación (8), es enfriado por un refrigerante (10) en un intercambiador de calor (9), y luego se introduce a la torre de desempolvado para su uso en reciclaje.
5. El método de desempolvado de gas residual de la reivindicación 1, caracterizado por que parte de la solución mixta del agente de desempolvado (4) orgánico y el agua condensada en la parte inferior de la torre de desempolvado (3) a contracorriente es extraída por una bomba (14) de circulación interna como agente de desempolvado (15) de circulación interna, se pulveriza desde la parte superior de la torre de desempolvado (12) en paralelo a la corriente y entra en contacto con el gas residual (1) que contiene polvo en paralelo a la corriente, y/o se pulveriza desde la parte media de la torre de desempolvado (3) a contracorriente y entra en contacto con el gas residual (1) que contiene polvo a contracorriente.
6. El método de desempolvado de gas residual de la reivindicación 2, caracterizado por que dicho aceite comestible se selecciona de uno o más de aceite de cacahuete, aceite para ensalada, aceite de oliva, aceite de ricino, aceite de semilla de camelia, aceite de colza, aceite de maíz, diversos aceites de germen de plantas y aceite de soja.
7. El método de desempolvado de gas residual de la reivindicación 2, caracterizado por que dicho agente de desempolvado (4) orgánico comprende un modificador basado en silicio, dicho modificador basado en silicio es un aceite de silicona o un aceite de silicona modificado.
8. El método de desempolvado de gas residual de la reivindicación 7, caracterizado por que dicho aceite de silicona modificado es un aceite de silicona modificado por hidroxilación y/o aminación y/o carboxilación y/o acilación.
9. Un aparato para el desempolvado de gas residual, que comprende una torre de desempolvado, un filtro (6) y un tanque de almacenamiento (7), la torre de desempolvado está provista de una entrada de gas residual que contiene polvo y una entrada de agente de desempolvado (4) orgánico; el filtro (6) está conectado a la parte inferior de la torre de desempolvado, y el tanque de almacenamiento (7) está conectado al filtro (6); el agente de desempolvado (4) orgánico está dispuesto para entrar en contacto con el gas residual (1) que contiene polvo en la torre de desempolvado; la torre de desempolvado está configurada para condensar al menos parte del vapor de agua en el gas residual (1) que contiene polvo, y el agente de desempolvado (4) orgánico y el agua condensada están dispuestos para adsorber las partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados en el gas residual (1) que contiene polvo; el filtro (6) está configurado para aceptar una solución mixta del agente de desempolvado (4) orgánico después de la adsorción y el agua condensada para la separación sólido-líquido, y el filtro (6) está configurado además para descargar los posos de ceniza resultantes; el tanque de almacenamiento (7) está configurado para aceptar, precipitar y estratificar el filtrado resultante; el tanque de almacenamiento (7) comprende un medio para descargar la capa acuosa inferior, el tanque de almacenamiento comprende un puerto superior de descarga del agente de desempolvado orgánico, y el puerto superior de descarga del agente de desempolvado orgánico está conectado a la entrada de desempolvado orgánico de la torre de desempolvado, de modo que el agente de desempolvado (4) orgánico en la capa superior se devuelva a la torre de desempolvado para su uso;
caracterizado por que dicho aparato para el desempolvado de gas residual comprende una torre de desempolvado (12) en paralelo a la corriente y una torre de desempolvado (3) a contracorriente, la torre de desempolvado (12) en paralelo a la corriente está configurada para aceptar tanto el gas residual (1) que contiene polvo como el agente de desempolvado (4) orgánico desde una entrada superior de la misma para hacer que el gas residual (1) que contiene polvo y el agente de desempolvado (4) orgánico entren en contacto simultáneamente en la torre; la torre de desempolvado (12) en paralelo a la corriente está configurada para condensar al menos parte del vapor de agua en el gas residual (1) que contiene polvo, y el agente de desempolvado (4) orgánico y el agua condensada están dispuestos para adsorber al menos parte de las partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados en el gas residual que contiene polvo; la torre de desempolvado (3) a contracorriente está configurada para aceptar la mezcla gas-líquido a través de la parte inferior de la torre de desempolvado (12) en paralelo a la corriente, y la mezcla gas-líquido está dispuesta para entrar en contacto en la torre a contracorriente con el agente de desempolvado (4) orgánico introducido desde la parte superior de la torre de desempolvado (3) a contracorriente; la torre de desempolvado (3) a contracorriente está configurada para purgar el gas depurado resultante desde la parte superior o para someterlo a un proceso posterior, y la torre de desempolvado (3) a contracorriente está configurada además para recoger la solución mixta del agente de desempolvado (4) orgánico que ha adsorbido partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados y el agua condensada en la parte inferior.
10. El aparato para el desempolvado de gas residual de la reivindicación 9, caracterizado por que dicho aparato para el desempolvado de gas residual comprende además una bomba (14) de circulación interna, y la bomba (14) de circulación interna está configurada para extraer parte de la solución mixta del agente de desempolvado (4) orgánico y el agua condensada de la parte inferior de la torre de desempolvado (3) a contracorriente, y para pulverizar la solución mixta del agente de desempolvado (4) orgánico y el agua condensada de la parte superior de la torre de desempolvado (12) en paralelo a la corriente y la solución mixta pulverizada está dispuesta para entrar en contacto con el gas residual (1) que contiene polvo en paralelo a la corriente, y/o la bomba (14) está configurada para pulverizar la solución mixta del agente de desempolvado (4) orgánico y el agua condensada desde la parte media de la torre de desempolvado (3) a contracorriente y la solución mixta pulverizada está dispuesta para entrar en contacto con el gas residual (1) que contiene polvo a contracorriente.
11. El aparato para el desempolvado de gas residual de la reivindicación 9, caracterizado por que dicha entrada de gas residual que contiene polvo está en la parte inferior de la torre de desempolvado (3) a contracorriente, y la entrada de agente de desempolvado (4) orgánico está en la parte superior de la torre de desempolvado (3) a contracorriente; el agente de desempolvado (4) orgánico está dispuesto para entrar en contacto con el gas residual (1) que contiene polvo a contracorriente en la torre, y la torre de desempolvado (3) a contracorriente está configurada para purgar el gas depurado resultante desde la parte superior de la torre de desempolvado o para someterlo a un proceso posterior.
12. El aparato para el desempolvado de gas residual de la reivindicación 9, caracterizado por que dicho aparato para el desempolvado de gas residual comprende además un separador de gas-líquido (13), y el separador de gas-líquido (13) está conectado a la parte inferior de la torre de desempolvado (12) en paralelo a la corriente; tanto dicha entrada de gas residual (1) que contiene polvo como la entrada de agente de desempolvado (4) orgánico están en la parte superior de la torre de desempolvado (12) en paralelo a la corriente, el agente de desempolvado (4) orgánico está dispuesto para entrar en contacto con el gas residual (1) que contiene polvo en paralelo a la corriente en la torre, y el agente de desempolvado (4) orgánico y el agua condensada están dispuestos para adsorber las partículas sólidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados en el gas residual (1) que contiene polvo; el separador gas-líquido (13) está configurado para aceptar el gas resultante y el líquido en una mezcla para la separación gas-líquido, y el separador gas-líquido (13) está configurado para purgar el gas depurado desde la parte superior o para someterlo a un proceso posterior; el separador gas-líquido (13) está configurado además para descargar la solución mixta del agente de desempolvado (4) orgánico que tiene partículas sólidas adsorbidas, contaminantes ácidos, contaminantes orgánicos y/o compuestos de metales pesados y el agua condensada de la, y el filtro (6) está configurado para aceptar la solución mixta del agente de desempolvado orgánico y el agua condensada para la separación sólido-líquido.
13. El aparato para el desempolvado de gas residual de la reivindicación 9, caracterizado por que dicho aparato para el desempolvado de gas residual comprende además una bomba de circulación (8), y la bomba de circulación (8) está configurada para extraer el agente de desempolvado (4) orgánico en la capa superior del tanque de almacenamiento (7), y la torre de desempolvado está configurada para aceptar el agente de desempolvado (4) orgánico extraído para su uso en reciclaje.
14. El aparato para el desempolvado de gas residual de la reivindicación 9, caracterizado por que dicho aparato para el desempolvado de gas residual comprende además una bomba de circulación (8) y un intercambiador de calor (9), la bomba de circulación (8) está configurada para extraer el agente de desempolvado (4) orgánico en la capa superior del tanque de almacenamiento (7), el intercambiador de calor (9) está configurado para enfriar el agente de desempolvado (4) orgánico extraído con un refrigerante (10), y la torre de desempolvado está configurada para aceptar el agente de desempolvado (4) orgánico extraído para su uso en reciclaje.
15. El aparato para el desempolvado de gas residual de la reivindicación 14, caracterizado por que dicho aparato para el desempolvado de gas residual comprende además un sistema de bomba de calor, de manera que el refrigerante que se calienta por absorción de calor se somete a recuperación de calor residual.
16. El aparato para el desempolvado de gas residual de la reivindicación 9, caracterizado por que se proporciona una capa de relleno (16) o una boquilla atomizadora en dicha torre de desempolvado.
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