MX2014010066A - Dispositivo de purificacion de gas de combustion. - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con un dispositivo de purificación de gas de combustión con una torre depuradora (10), también llamada torre de depuración, una torre de lavado o una torre de absorción.

Description

DISPOSITIVO DE PURIFICACIÓN DE GAS DE COMBUSTIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con un dispositivo de purificación de gas de combustión con una torre depuradora, también llamada torre de depuración como una torre de lavado o una torre de absorción.

La invención se relaciona de manera particular con un dispositivo de purificación de gas y una torre depuradora correspondiente que opera con agua de más como liquido para absorber componentes indeseables del gas de combustión. Esta es la razón por la que el liquido (fluido) también es llamado absorbente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El gas de combustión, el cual puede derivarse de una estación de energía, es con frecuencia introducido en la parte inferior de la torre de depuración hacia la torre de depuración - vía una entrada correspondiente - y guiado además hacia arriba hacia una salida de gas de combustión. ? lo largo de este camino a través de la torre depuradora el gas de combustión es puesto en contacto con el absorbente fluido, con frecuencia a contraflujo. De manera correspondiente el absorbente es introducido a la torre depuradora por encima de la entrada de gas de combustión, por ejemplo, en el extremo superior de la torre depuradora, definiendo de este modo la sección entre la entrada de gas de combustión y la entrada de absorbente como la zona de absorción, la cual que representa una zona de contacto para el liquido y el gas de combustión.

Se sabe además como arreglar boquillas en el extremo superior de la zona de absorción mediante las cuales el absorbente fluido es rociado como partículas (gotas) finas a la zona de absorción para proporcionar una superficie de reacción preferiblemente grande con el gas de combustión a ser purificado.

El absorbente, también llamado fluido de depuración, por ejemplo agua de mar, puede absorber y/o reaccionar químicamente con varios componentes / impurezas del gas de combustión, como óxidos de azufre y C02.

En lo siguiente, el término "fluido fresco" es usado para el absorbente fluido introducido en la torre depuradora (con un valor de pH de aproximadamente 7.5 a 8.5), mientras que el término "líquido usado" caracteriza el fluido después de su contacto con el gas de combustión (con un pH bajo de hasta 3 a 4) . Cuando se haga referencia en lo siguiente al agua de mar como ese líquido deberá comprenderse que esta es únicamente una modalidad de un líquido adecuado, aunque la preferida.

Un dispositivo y torre de depuración como se describió anteriormente se conocen de la EP 0756 890 Bl .

Además, se sabe de la EP 0756 890 Bl como arreglar un llamado sumidero en la parte inferior o debajo de la torre de depuración. El liquido usado (agua de mar) es recolectado en el recolector y aireado durante tiempo de residencia dentro del colector, entonces transferido a un tanque de sedimentación adicional (posterior) para el tratamiento posterior antes de ser redirigido hacia el mar.

Aunque los dispositivos del tipo genérico mencionados anteriormente han sido probados durante los últimos años existe una demanda continua por mejorar el proceso, incluyendo el grado de purificación del gas de combustión y la calidad del absorbente antes de ser regresado al mar.

BREVE DESCRIPCIÓN DE IA INVENCIÓN La invención parte del siguiente conocimiento: Típicamente las boquillas, mediante las cuales el líquido es rociado en la torre de depuración, se encuentran arregladas sobre toda la sección transversal interna de la torre de depuración. El gas de combustión es soplado hacia el mismo espacio, de modo que pueda ser usado más o menos todo el volumen interno de la torre de depuración una zona de absorción. Esta modalidad será descrita mejor aquí posteriormente, aunque dentro del significado de la invención, el término boquilla representa cualquier tipo de medios por los cuales el líquido pueda ser distribuido en la torre de lavado.

Además: la invención no se restringe a absorbentes donde el liquido sea rociado (como se describió aquí anteriormente) sino también contempla absorbentes, los cuales ponen en contacto el absorbente fluido con el gas de combustión por otros medios como los llamados lechos empaquetados .

En la mayoría de los casos la entrada del gas de combustión se encuentra arreglada en un lado de la torre de depuración, produciendo de este modo un componente de flujo de aire horizontal fuerte antes de que el gas de combustión sea dirigido hacia arriba.

De manera correspondiente el absorbente fluido, que corre hacia abajo, es al menos empujado parcialmente por el flujo de gas de combustión fuerte, principalmente en el extremo inferior de la torre de depuración.

En otras palabras: Aunque en la parte superior de la sección de absorción el líquido se encuentra más o menos homogéneamente distribuido en toda la sección transversal interna y el volumen de la torre de depuración, el gas puede desplazar el flujo de fluido especialmente alrededor de la entrada del gas de combustión (gas crudo) , y más hacia abajo. Esto es cierto en una forma análoga si la entrada de gas combustible estuviese diseñada de manera diferente, por ejemplo circunferencialmente con respecto a la torre de depuración.

Como consecuencia de este comportamiento de flujo, la concentración de liquido usado que entra al colector de los dispositivos de la técnica anterior es diferente en diferentes áreas del conector y en particular, arbitrario. En otras palabras: La composición del absorbente usado dentro del colector es diferente en diferentes áreas del colector y no definible por medios. De manera correspondiente la eficiencia de los medios de tratamiento, por ejemplo de medios de aireación, es arbitraria y hasta ahora no siempre satisfactoria. Esto es cierto después de que el liquido ha sido aireado en el colector puesto que el liquido de diferentes áreas dentro del colector ha sido tratado de manera diferente antes de abandonar el colector, lo que significa que los medios de tratamiento posteriores para el liquido son de importancia considerable con respecto a la calidad del liquido (agua de mar) antes de que el liquido sea regresado al mar. Los equipos técnicos complejos y costos adicionales para esos pasos de tratamiento adicionales son una desventaja.

Esto también es cierto con un dispositivo que incluye un canal que corre a través del colector, canal por medio del cual es introducida agua de mar fresca y mezclada con el fluido absorbente usado en el conductor.

Para superar esta desventaja a la invención reclama un dispositivo de purificación de gas combustión con una torre depuradora, torre depuradora la cual comprende : • una entrada de gas de combustión y una salida de gas de combustión, • una entrada de liquido y una salida de liquido, • un área de contacto para el gas de combustión y el liquido entre la entrada del gas de combustión y la entrada del liquido, • un depósito de recolección para el liquido debajo del área del contacto, donde • el depósito de recolección está equipado con medios de aireación y la pared inferior o lateral permeable al liquido.

Aunque el depósito de recolección está colocado dentro del dispositivo de una manera similar al colector de liquido de acuerdo con los dispositivos de la técnica anterior éste ahora puede llevar a cabo numerosas tareas diferentes, mejorando por lo tanto el paso de aireación.

El colector conocido es - un colector discreto desde el cual el liquido aireado es bombeado hacia pasos de tratamiento adicionales vía tubos o instalaciones similares, que se extienden desde una sección de pared colector, o - parte del "canal de desplazamiento" con agua de mar fresca que pasa a través del colector. El nuevo dispositivo proporciona un tanque de recolección con medios de aireación, por lo que el tanque de recolección tiene un fondo permeable al liquido tratado en el tanque. En otras palabras: El fondo (parcial o completamente) del tanque de recolección es usado como un área de salida para el fluido. Este permite lograr una dirección de flujo vertical más o menos uniforme del liquido en el tanque asi como el tratamiento de aireación muy uniforme sobre la sección transversal horizontal del tanque, mejorando la homogeneidad y calidad del liquido en comparación con la primera alternativa del colector conocido, por lo que pueden producirse corrientes arbitrarias .

La segunda alternativa del colector de la técnica anterior tiene la desventaja de una dispersión irregular de liquido fresco agregado y liquido usado ya presente en el colector sobre todo el volumen del colector y un flujo continuo en el colector. El nuevo diseño proporciona al menos una sección de pared del tanque de recolección que es permeable al liquido y de este modo reduce la velocidad de flujo y evita corrientes indeseables de liquido.

Esos efectos son logrados, de manera particular, con un fondo de pared lateral que sea diseñada de acuerdo con al menos una de las siguientes estructuras: placa perforada, perfil tridimensional, una abertura pasante de flujo, empaquetados esféricos o similares. Los efectos descritos pueden ser maximizados a medida que sea más grande el área permeable al liquido. Las modalidades más adecuadas proporcionan un fondo completo permeable al liquido o, de manera correspondiente, toda la sección de pared del tanque a través de la cual la construcción permite que el liquido fluya.

La invención claramente distingue la barrera (pared, fondo) permeable al liquido como un área de salida de dispositivos conocidos caracterizada por un abertura, tubo, canal o similar. En otras palabras: la invención proporciona un área (fondo, pared) de salida de flujo mucho más grande con un mayor numero de aberturas de salida con una sección transversal de cada abertura siendo mucho más pequeña en comparación, principalmente con una abertura de salida relativamente grande del colector de la técnica anterior .

Típicamente las aberturas pasantes de flujo de acuerdo con la invención tienen cada una, una sección transversal de menos de lm2, particularmente <0.7 o <0.5 o <0.3 o aún <0.1m2 la cual es 10-1000 veces menor en comparación con la abertura de salida de un colector de la técnica anterior (que se encuentra en el intervalo de varios m2) . Las aberturas de salida de un dispositivo de acuerdo con la invención pueden ser cubiertas por tapas, arregladas a una distancia por encima de las aberturas respectivas para dejar un espacio para que el agua de mar pase entre la tapa y la abertura.

La torre de depuración del dispositivo puede comprender al menos un distribuidor, a través del cual o adyacente al cual el liquido pueda fluir hacia abajo, arreglado a una distancia por debajo de la entrada del liquido que se extiende sobre al menos 50% de una sección transversal horizontal interna correspondiente de la torre depuradora .

Una característica importante es el diseño y arreglo del al menos un distribuidor por debajo de la entrada del líquido. Por ejemplo el líquido puede ser rociado hacia el área de contacto de la torre de lavado por numerosas bujías, arregladas lado a lado o a través de un plano horizontal dentro de la torre de lavado.

La distancia entre la entrada del líquido y los distribuidores puede ser seleccionada de acuerdo con el tamaño específico del dispositivo.

El distribuidor tiene la tarea de desviar (cambiar la dirección) del flujo del líquido (principalmente presente como gotas o como un aerosol) sobre su camino hacia la salida del liquido, es decir hacia el extremo inferior de la torre de lavado y/o medios de tratamiento posteriores. A este respecto un dispositivo con un distribuidor arreglado en la parte inferior de la torre depuradora, por ejemplo por debajo de una entrada de gas de combustión en la parte inferior de la torre depuradora, es preferido .

El distribuidor deberá ser colocado encima del tanque de recolección (área de recolección) .

El término "extremo inferior de la torre de lavado" incluye modalidades donde el área de recolección no es una parte integral de la torre de lavado sino que se encuentra arreglado como un componente separado debajo de la torre de lavado.

El distribuidor puede ser una instalación, la cual es: • (A) al menos predominantemente impermeable al liquido y/o • (B) al menos predominantemente permeable al liquido .

"Predominantemente impermeable" significa que >50%, por ejemplo >75 o >90% del volumen de liquido total fluirá a través de un área limite del distribuidor o entre un reborde externo del distribuidor y la pared interna ii correspondiente de la torre de depuración. "Predominantemente permeable" significa que >50%, por ejemplo >75% o >90% del volumen de liquido total entrará sobre todo el distribuidor.

De acuerdo con (A) el liquido corre a lo largo de la superficie del distribuidor hasta su reborde (periferia externa) que está arreglado a una distancia hacia la pared interna correspondiente de la torre de lavado, proporcionando de este modo un flujo correspondiente a través de la abertura para el liquido y entonces además via la abertura hacia el área de recolección. El mismo efecto técnico puede ser logrado por un distribuidor con uno o más orificios pasantes más grandes que estén arreglados excéntricamente, es decir dentro de una sección limitada del distribuidor. Ambas modalidades permiten dirigir el liquido absorbente usado hacia una o unas cuantas aberturas grandes, las cuales se encuentran arregladas cerca de la pared interna de la torre de lavado y a través de las cuales el liquido puede fluir como un flujo más o menos común hacia secciones posteriores del dispositivo de pasos de tratamiento, respectivamente.

Partiendo de este flujo arreglado de manera excéntrica a través de las aberturas del distribuidor, el flujo común de liquido usado puede ser tratado de manera homogénea en su camino de regreso hacia el mar. Esto será explicado mejor por medio de un depósito de recolección que esté equipado con medios de aireación realizando de este modo la función de un depósito de aireación (tanque de aireación) . Puesto que todo el liquido usado puede tomar el mismo camino a través del depósito de aireación, el liquido usado es aireado/tratado en una forma muy uniforme. El paso de aireación es mejorado y de este modo también la calidad del liquido. Esas ventajas pueden ser logradas en particular en una modalidad del depósito de aireación, donde el flujo del liquido sea más o menos horizontal.

De acuerdo con (B) el distribuidor es permeable al liquido, por ejemplo está equipado con un gran número de orificios pasantes de flujo distribuido sobre todo su cuerpo. El agua de mar usada es distribuida sobre toda la superficie superior del distribuidor antes de pasar por los orificios y penetrar hacia el siguiente depósito de aireación. Cuando los orificios estén arreglados en una forma más o menos uniforme sobre todo el distribuidor, el agua de mar usada entrará al depósito de aireación (u otros medios de tratamiento) en una forma muy uniforme sobre la sección transversal de la torre depuradora. En consecuencia el liquido es tratado de manera uniforme en el depósito de aireación, especialmente en una modalidad donde el depósito esté diseñado de modo que el liquido abandone el depósito hacia abajo, por ejemplo via un fondo permeable, es decir que el flujo del liquido sea más o menos vertical.

En cualquier caso el propósito es lograr un tratamiento mejorado y uniforme del agua de mar usada en cualquier paso de tratamiento por debajo o después de al menos un distribuidor.

El distribuidor ayuda • a proporcionar un liquido usado de composición más o menos uniforme en cualquier lugar sobre, a lo largo y/o debajo del área del distribuidor • a liberar burbujas de gas, presentes en el absorbente, antes de entrar a esa parte del dispositivo donde tome lugar la aireación • a desacelerar la velocidad del flujo del liquido y de este modo evitar cualquier corriente (perfil de flujo) indeseable de liquido • a lograr una reacción más uniforme del absorbente usado con el aire. El C02 es separado del agua de mar (absorbente fluido) de manera más efectiva para remover ácido carbónico y elevar el valor del pH del liquido • a homogeneizar la composición y calidad del absorbente aireado (reduciendo de este modo la necesidad o intensidad en medio de tratamiento adicionales) • a mejorar la calidad general del agua de mar que será liberada posteriormente hacia el mar.

Varios distribuidores pueden ser arreglados lado a lado y/o uno encima del otro.

La permeabilidad a liquido es el factor decisivo para diseñar un distribuidor de acuerdo con (B) . Una opción es usar una placa perforada, donde el término "perforada" caracteriza orificios, ranuras, etc. para que el liquido (agua de mar) fluya a su través. La placa puede ser plana o perfilada. La modalidad perfilada conduce a un perfil tridimensional con aberturas de flujo pasante.

Otra posibilidad es diseñar el distribuidor de acuerdo con un paquete de esferas. Este diseño incrementa la (propagación) del liquido en las tres dimensiones del sistema coordinado.

Como se explicó anteriormente el absorbente liquido que fluye hacia abajo dentro de la torre de depuración puede ser empujado (desplazado) hacia afuera por el flujo de gas de combustión fuerte. En este caso el liquido primero entrará en contacto solo con una parte (área) muy limitada del distribuidor. Aunque el flujo del liquido posterior hará que el liquido se propague sobre otras partes del distribuidor, puede soportar la distribución de liquido a lo largo del distribuidor cuando éste último esté inclinado y/o sea móvil, incluyendo modalidades con distribuidores vibratorios.

De acuerdo con la invención, el distribuidor deberá extenderse sobre al menos el 50% de la sección transversal interna de la torre de distribución para lograr las ventajas mencionadas en una mejor proporción (aunque cualquier distribuidor mejorará el proceso) . De acuerdo con la modalidad (B) este se extenderá típicamente sobre >60%, >75%, >90% o completamente a través de la torre depuradora, aunque de acuerdo con la modalidad (A) el máximo será de aproximadamente 90% con valores típicos de <85%, <80%, <75% para permitir que pase el volumen necesario de líquido.

En este contexto deberán ser notadas las dimensiones de flujo de un dispositivo típico: - altura de la torre de depuración: 15-40 m diámetro interno de la torre de depuración: 5— 25 m gas de combustión que fluya a través de la torre de depuración: 10,000 - 4,000,000 m3/h líquido (absorbente) que fluya a través de la torre de distribución: 5,000 - 80,000 m3/h Todas las modalidades proporcionan la posibilidad de que cualesquier burbujas de gas dentro del líquido escapen antes de que el líquido entre a la zona de aireación y/o gases de tratamiento adicionales. El distribuidor separa el líquido o gotas de líquido respectivamente liberando de este modo cualquier inclusión gaseosa indeseable. Este es también un aspecto importante del distribuidor.

Otra ventaja importante que puede ser lograda mediante la instalación del distribuidor (divisor, medios de propagación) en el flujo del líquido es que la velocidad del flujo del liquido se reduce, es decir que el distribuidor sirve como un retardador.

El liquido puede entrar a la sección debajo del distribuidor con una velocidad mucho más definida y constante, en comparación con la técnica anterior.

El liquido, después de haber pasado a al menos un distribuidor, fluye hacia el tanque de recolección el cual está equipado con medios de aireación para alimentar aire (oxígeno) al líquido.

El diseño específico, incluyendo las secciones transversales individuales y totales así como el número de aberturas de salida dentro del fondo o pared permeable será calculado de acuerdo con la cantidad de líquido que pase al depósito cuando el dispositivo esté en operación.

Los parámetros correspondientes pueden ser seleccionados de tal manera que el nivel del líquido (superficie superior libre de líquido en el depósito) esté arreglado debajo del distribuidor, aunque situaciones donde el nivel de agua alcance el distribuidor o el distribuidor quede sumergido por el líquido no influyen sobre la eficiencia del dispositivo de manera característica.

De acuerdo con la invención los medios de aireación pueden ser arreglados en una parte del depósito cerca de su fondo o en su fondo. Ellos pueden ser sumergidos en el liquido que fluya a través del depósito.

La construcción y el diseño de los medios de aireación no son decisivos. Pueden ser usados tubos perforados, boquillas de aire, aireadores de placa, etc.

Se vuelve claro de lo anterior que el arreglo y función del depósito de aireación dentro del dispositivo de la invención reemplaza al llamado conector de los dispositivos conocidos.

Después de este tratamiento de aireación el liquido puede ser enviado a tratamientos adicionales o regresado al mar, en el caso de que sea usada agua de mar como liquido.

En este contexto la invención proporciona una modalidad de acuerdo con la cual, el depósito de recolección (área de recolección) se encuentra arreglado en conexión fluídica con un canal que transporta un fluido desde una primera sección adyacente a un primer lado del depósito hasta una segunda sección adyacente a un segundo lado opuesto al primer lado. Este fluido puede ser el liquido fresco usado para propósitos de absorción dentro de la torre de depuración.

Como es sabido de los dispositivos de la técnica anterior el liquido absorbente puede ser tomado del fluido de canal y bombeado hacia arriba hasta las bujías mencionadas, mientras que el fluido de canal restante pasa a la torre de depuración antes de que el líquido absorbente usado y tratado (purificado) sea redirigido hacia el canal.

De acuerdo con otra modalidad de la invención el depósito (en general: área de recolección) se encuentra arreglado encima del canal, permitiendo que el líquido aireado sea regresado al canal solo por gravedad y/o bajo presión/succión causada por el fluido que fluya a través del canal. En este caso el distribuidor es diseñado preferiblemente de acuerdo con B.

Este diseño incluye una modalidad donde el canal tiene una extensión de fondo profundo debajo del depósito en comparación con su primera y segunda secciones. En otras palabras: el fondo del canal se inclina debajo del depósito en una forma similar a un meandro.

Esos nuevos diseños se caracterizan por un tipo de canal de desviación, desde el cual puede ser tomado líquido fresco y bombeado hacia y en la torre de depuración, el cual posteriormente es regresado al canal pero no cruza la zona de aireación del dispositivo.

Los dispositivos de la técnica anterior describen un diseño con un llamado "canal de desplazamiento", caracterizado por un canal que corre a través del colector. Este diseño tiene la ventaja de una construcción simple pero la desventaja de que el liquido fresco (agua de mar) se agrega al liquido usado en el colector, de modo que debe ser tratado un volumen mucho más grande del liquido (mezclado) por los medios de aireación, lo cual produce una demanda y costos de energía adicionales y reduce la eficiencia del paso de aireación. Esas desventajas pueden ser reducidas o superadas por la invención, independientemente del diseño y arreglo específico del distribuidor. Esta tecnología es de ventaja particular en combinación con un distribuidor del tipo A y que se encuentra arreglado de tal manera que el agua de mar usada es redirigida por el distribuidor hacia el área de entrada del canal hacia el área de recolección de líquido en el extremo inferior de la torre de depuración o debajo de la torre. En este caso el depósito de recolección/tanque de recolección puede ser provisto con secciones de pared correspondientes permeables al líquido o compuertas de salida en las secciones de pared, de modo que el líquido pueda fluir a través del depósito en una dirección de flujo más o menos horizontal. En otras palabras: El área de recolección se vuelve parte del canal.

El líquido usado (agua de mar absorbente) aún contiene compuestos de azufre y una alta cantidad de C02.

Este ltimo puede ser separado soplando aire para remover el ácido carbónico y por lo tanto elevar el valor de pH de liquido. El oxigeno será absorbido por el liquido y contribuye al proceso de oxidación de los compuestos de azufre (hasta SO4) .

El proceso de aireación es mejorado por el distribuidor puesto que reduce la concentración de CO2 en el liquido antes de entrar al paso de aireación. De manera correspondiente la energía para la activación de los medios de aireación puede ser reducida, lo que significa que es necesario menos aire para lograr la misma calidad de purificación de líquido tratado (agua de mar) .

La adición de agua de mar fresca incrementa además el valor total del pH del líquido.

La idea general de uno o más distribuidores arreglados en una torre depuradora debajo de la entrada del líquido y con frecuencia debajo de la entrada de gas de combustión puede hacerse realidad también con otros diseños de dispositivos.

El dispositivo puede ser completado por medios de tratamiento posteriores adicionales para el líquido, por ejemplo una zona de aireación adicional a una distancia a la mencionada. En vista del tratamiento excelente de agua de mar en la torre de depuración y/o debajo de la torre de depuración de acuerdo con la invención, existirá menos necesidad de medios de tratamientos posteriores adicionales .

Las características adicionales de la invención son descritas en las reivindicaciones y otros documentos de la solicitud. La invención incluye combinaciones de aquellas características si es apropiado y no excluidas de manera específica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La invención será ahora descrita a manera de dos ejemplos. Las Figuras anexas ilustran, en una forma esquemática : Figura 1: un corte transversal longitudinal a través de una primera modalidad de un dispositivo de acuerdo con la invención.

Figura 2: un corte transversal longitudinal a través de una segunda modalidad de un dispositivo de acuerdo con la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN A través de las Figuras 1 y 2 los mismos elementos de construcción o elementos de construcción con función similar son caracterizados por los mismos números.

La Figura 1 muestra una parte de una purificación de gas de combustión con una torre depuradora cilindrica 10. Esta muestra en la entrada de gas de combustión 12 en su parte (extremo) inferior 101 y una salida de gas de combustión 14 encima de la entrada de gas de combustión 12, es decir en su parte superior lOu. El flujo de gas de combustión entrante es simbolizado por la flecha Fl, mientras que el flujo de gas de combustión saliente es caracterizado por la flecha F2.

De un canal 50, el cual será descrito con mayor detalle aquí posteriormente, el agua de mar fresca es bombeada vía un tubo de alimentación 16 a boquillas de rocío 18 arregladas a lo largo de una sección transversal horizontal en la parte superior lOu de la torre de depuración 10, por debajo de la salida de gas de combustión 14.

El agua de mar fresca es rociada hacia abajo vía las boquillas 18 hacia el flujo de gas de combustión, que pasa por la torre de depuración 10 hacia arriba, es decir en contraflujo a las gotas de agua de mar, agua de mar la cual sirve como absorbente para purificar el gas de combustión. La dirección de transporte hacia las boquillas 18 es mostrada por las flechas SI, la dirección de flujo del absorbente del agua de mar, que abandona las boquillas 18 es simbolizado por la flecha S2.

El flujo de gas de combustión fuerte que entra a la torre de depuración 10 es responsable de que el absorbente de agua de mar sea empujado -al menos parcialmente- hacia una parte de la torre depuradora 10 en oposición a la entrada de gas de combustión 12. En otras palabras: Las gotas de agua de mar que son liberadas por las boquillas 18 sobre toda la sección transversal de la torre depuradora 10 son dirigidas sobre su camino hacia abajo hacia un área opuesta a la entrada de gas 14, simbolizado en la figura 1 por el número lOp, mientras que el flujo correspondiente de agua de mar es caracterizado por la flecha S3.

El agua de mar en la parte inferior 101 de la torre de depuración 10 ha pasado al área de absorción, simbolizada por el número 10a y por lo tanto es llamada agua de mar usada. Esta sale de la torre de depuración en su extremo inferior, es decir que el liquido sale a una distancia por debajo de la entrada.

La entrada de gas de combustión inferior 12 de la torre depuradora 10 esta equipada con un distribuidor 20. El distribuidor 20 se extiende sobre toda la sección transversal horizontal interna de la torre depuradora 10 de modo que el absorbente de agua de mar (agua usada}, cuando alcance el distribuidor 20, sea detenido por el distribuidor y distribuido a lo largo de la superficie antes de continuar un flujo orientado hacia abajo y fluyendo a través de las aberturas (no ilustradas pero simbolizadas por la flechas S4) del distribuidor 20 hacia un depósito discretamente arreglado debajo del distribuidor 20. Este depósito discreto 30 también podría ser arreglado dentro de la parte inferior 101 de la torre de depuración 10, es decir parte de esta.

El distribuidor 20 es responsable de una distribución más o menos uniforme del absorbente de agua de mar usada independientemente de su orientación en su camino hacia abajo. Este es arreglado de manera móvil (flechas D) y es soportado obre cojinetes vibratorios.

El depósito 30 recolecta el agua de mar usada temporalmente y airea el agua de mar usada por medio de arreadores 32, arreglados a una corta distancia uno del otro sobre toda el área del fondo 30b.

Los medios de aireación 32 se encuentran sumergidos en el líquido que fluye verticalmente hacia abajo a través de un depósito 30.

Después de este tratamiento de aire el agua de mar abandona el depósito 30 vía su fondo 34 permeable (nuevamente con una dirección de flujo vertical, simbolizada por las flechas S5) y entra al canal 50. Este fondo 34 es diseñado de manera correspondiente al distribuidor 20 pero puede tener cualquier otro diseño. Es importante que el agua de mar pueda escapar del depósito 30 en la cantidad deseada y en una forma uniforme por las aberturas y/o tubos correspondientes (uno de los numerosos tubos se muestra con el número 37) . Esos tubos 36 se proyectan hacia el flujo del liquido dentro del canal 50.

La superficie del agua de mar usada y tratada (aireada) en el depósito 30 es simbolizada por la linea punteada 36.

La superficie del agua de mar aireada, que no fluye horizontalmente dentro del canal 50 (que no tiene cubierta superior) es simbolizada por la linea punteada 56.

El canal 50 conduce a arreglos de postratamiento para el agua de mar (que son opcionales y por lo tanto no se ilustran más) antes de ser dirigida de regreso al mar.

Existe un flujo continuo de agua de mar fresca a lo largo del canal 50 desde una primera sección 50f antes de pasar a través de una sección media 50b por debajo de una segunda sección 50s debajo de la torre de depuración 10 y el depósito 30 respectivamente. En la sección media 50c es agregada el agua de mar tratada, aireada. El flujo de agua de mar horizontal a lo largo del canal 50 es ilustrado por las flechas C.

Este diseño proporciona la ventaja de que la aireación del agua usada es efectuada de manera homogénea dentro del depósito 30 y de este modo con mucho menos energía y mucha más eficiencia en comparación con los dispositivos de la técnica anterior, de acuerdo con los cuales el flujo de agua de mar fresca es mezclada con el agua de mar usada antes de o durante la aireación. De acuerdo con el diseño novedoso el liquido absorbente es mezclado con agua de mar fresca únicamente después de un tratamiento de aireación.

Columnas discretas 40 se extienden entre el fondo 34 y el distribuidor 20 para soportar la construcción. La construcción completa (torre de depuración 10 con su depósito 30) se construye sobre cimientos discretos 42.

La Figura 2 muestra una modalidad del dispositivo de purificación de gas que incluye un distribuidor 20 del tipo mencionado como A anteriormente.

Todas las partes del dispositivo arregladas encima del distribuidor 20 son de acuerdo con la modalidad de la Figura 1 a la cual se hizo referencia hasta ahora.

El distribuidor 20 de la Figura 2 está hecho de tapa de metal sólida de forma circular con una parte ovalada 20a cortada, como se muestra en la vista superior (A-A) . El área de la superficie total del distribuidor 20 corresponde a aproximadamente el 80% de la sección transversal correspondiente de la torre de depuración 10 en esta área.

Aunque el distribuidor 20 es sujetado a lo largo de su reborde externo en la pared interna de la torre de depuración 10 el corte oval 20a proporciona un flujo a través de la abertura opuesta (en la derecha de la Figura 2) hacia el flujo principal (área lOp) del liquido. haciendo de este modo que el liquido usado de disperse a lo largo de la superficie inclinada del distribuidor 20 antes de que el volumen completo de liquido usado pase por la abertura 20a y fluya hacia el tanque de recolección 30.

En una modalidad alternativa la abertura 20a puede ser diseñada como un extremo abierto de un tubo, que se extienda hacia el depósito 30 y finalice por encima del nivel de liquido 56 o que penetre aún hacia el baño del liquido dentro del depósito 30 para una alimentación muy precisa del liquido hacia el depósito 30.

En otras palabras: El flujo del liquido completo es obligado por el distribuidor a entrar al tanque de recolección 30 próximo a la primera sección 50f del canal 50.

Esto es decisivo dado que permite proporcionar una mezcla constante/definida de liquido usado y fresco que pase a todo el tanque de recolección 30 a lo largo de la sección media 50b del canal 50 (debajo de la torre de depuración 10) antes de continuar hacia la segunda sección 50s del canal (ilustrado a la izquierda en la Figura 2) . Esto permite también tratar esta mezcla de liquido fresco y usada una forma muy definida dentro del tanque de recolección 30 mediante la introducción de aire vía medios de aireación 32. Esto simbolizado en la Figura 2 por la flecha P, que se extiende sobre todo el diámetro (longitud) horizontal del tanque de recolección 30.

Para permitir que el agua de mar fresca en el canal 50 entre el área de recolección 30 la torre de depuración 10 está equipada con una primera sección de pared correspondiente 34f la cual es permeable al liquido. El mismo tipo de pared permeable es instalada opuesta a la primera sección de pared 30a como una segunda sección de pared 34s permeable a liquido.

Los aireadores 32 se encuentran arreglados en el fondo del tanque 30, el cual en esta modalidad corresponde al fondo de la sección de canal 50b.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de purificación de gas de combustión con una torre depuradora, torre depuradora la cual se caracteriza porque comprende: ¦ una entrada de gas de combustión y una salida de gas de combustión ¦ una entrada de liquido y una salida de liquido, ¦ un área de contacto para gas de combustión del liquido entre la entrada de gas de combustión y la entrada de liquido, ¦ un depósito de recolección para el liquido del área de contacto, depósito de recolección el cual esta equipado con · medios de aireación y • un fondo o pared lateral, permeable al liquido .

2. El dispositivo de purificación de gas de combustión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos uno del fondo o las paredes laterales está diseñado de acuerdo con al menos uno de los siguientes diseños: placa perforada, perfil tridimensional de aberturas pasantes de flujo, empaquetado esférico, válvula .

3. El dispositivo de purificación de gas de combustión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además al menos un distribuidor, arreglado encima del depósito de recolección y a través del cual o adyacente al cual el liquido puede fluir hacia abajo hacia el depósito de recolección.

4. El dispositivo de purificación de gas de combustión de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el distribuidor se extiende sobre al menos 50% de la sección transversal horizontal interna correspondiente a la torre depuradora.

5. El dispositivo de purificación de gas de combustión de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el distribuidor es diseñado por al menos uno de los siguientes diseños: placa perforada, filtro tridimensional con aberturas de pasantes de flujo, empaquetado esférico.

6. El dispositivo de purificación de gas de combustión de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el distribuidor tiene uno o más orificios pasantes en su área limítrofe o finaliza a una distancia a una pared interna de la torre de depuración que va formando de este modo una o más aberturas pasantes de flujo para el líquido.

7. El dispositivo de purificación de gas de combustión de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el distribuidor está arreglado debajo de la entrada de gas de combustión.

8. El dispositivo de purificación de gas de combustión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el depósito de recolección se encuentra arreglado en conexión fluidica con un canal que transporta liquido desde una primera sección adyacente a un primer lado del depósito a una segunda sección adyacente a un segundo lado del depósito opuesta al primer lado del depósito.

9. El dispositivo de purificación de gas de combustión de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el depósito de recolección se encuentra arreglado encima del canal.

10. El dispositivo de purificación de gas de combustión de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el canal tiene una extensión de fondo profunda debajo del área de recolección en comparación con su primer y segunda secciones.

11. El dispositivo de purificación de gas de combustión de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el depósito de recolección es parte del canal.

12. El dispositivo de purificación de gas de combustión de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el liquido es agua de mar.