PT881194E - Composto reactivo para a eliminação de compostos ácidos de fumos ou gases, a temperaturas elevadas e processo para a sua preparação - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

COMPOSTO REACTIVO PARA A ELIMINAÇÃO DE COMPOSTOS ÁCIDOS DE FUMOS OU GASES, A TEMPERATURAS ELEVADAS E PROCESSO PARA A SUA PREPARAÇÃO A presente invenção tem por objecto um composto reactivo para a eliminação de compostos ácidos de fumos ou de gases, a alta temperatura, e o processo para a sua preparação.

Existem vários processos conhecidos para a preparação de compostos reactivos, em particular carbonatos a partir de bicarbonatos, que permitem a obtenção de produtos para utilização como absorventes alcalinos nos processos de eliminação de ácidos de fumos em fase gasosa. 0 documento "The Development of Cogasification for Coai Biomass and for other Coal/Waste Mixtures and the Reduction of Emissions from the Utilization of the Derived Fuel Gas", no relatório final do projecto "Coal/Biomass Cogasification and High Temperature Gas Cleaning" da Fundação Holandesa para a Pesquisa de Energia, ENC, elaborado por J.A. Kiel et al., faz uma revisão exaustiva e uma análise de vários produtos utilizados como absorventes alcalinos em processos de eliminação de halogenetos. Em particular, no que diz respeito aos processos de eliminação de halogenetos, focou-se a atenção em processos que operam a temperaturas entre 350 e 400 °C.

Ensaios laboratoriais mostraram que o absorvente mais eficaz é o carbonato de sódio, Na2CC>3, cuja actividade, entanto, diminui drasticamente a temperaturas superiores a cerca de 400 °C (página 18, linhas 10-13). 1

Ensaios subsequentes num sistema de leito fluidizado, mostraram que um carbonato de sódio, Na2CC>3, obtido por calcinação de NaHC03, a 100-150 °C, em N2, até o desenvolvimento de C02 cessar por completo, tem uma actividade decididamente superior a temperaturas de cerca de 250 °C. Esta actividade diminui gradualmente à medida que a temperatura de trabalho do processo de eliminação de gases ácidos aumenta (página 18, último parágrafo). Estas observações estão em completo acordo com o que se conhece da literatura sobre a actividade crescente do carbonato de sódio a temperaturas entre 150 e 300 °C.

Usando Na2C03 comercial, como material inicial, verificou-se, igualmente que, para além de 300 °C, a capacidade absorvente diminui à medida que a temperatura aumenta.

Em conclusão, este documento indica que o carbonato de sódio é um adsorvente muito válido para a eliminação de ácido de um gás, até uma temperatura máxima de cerca de 400 °C. A patente EP-A-0463367 descreve um processo para eliminar os gases ácidos HC1 e HF do gás combustível por contacto com uma mistura de NaHCCb e Na2C03, a altas temperaturas, ou seja, a temperaturas entre 350 e 700 °C. A mistura absorvente utilizada não é pré-tratada de nenhuma forma.

Como é conhecido da literatura e da termodinâmica desta reacção que a capacidade absorvente diminui consideravelmente com o aumento da temperatura do processo de eliminação, esta eliminação é de baixa eficiência, se se utilizar produtos não activados. 2 A patente norte-americana 4 105 744 descreve um processo de neutralização de gás ácido utilizando um leito de carbonato activo de um metal alcalino, sendo o carbonato activo obtido, por exemplo a partir de uma mistura de NaHCCb e Na2CC>3, tratada a uma temperatura entre 30 e 200 °C (coluna 2) com um gás de activação que consiste, por exemplo, em ar. O produto obtido desta maneira é utilizado num processo de eliminação de gás conduzido, no entanto, a uma temperatura entre 100 e 200 °C. A patente GB-A-1176679 descreve um processo para a produção de carbonato de sódio denso, a partir de bicarbonato de sódio. Em particular, o produto da primeira etapa do processo é carbonato de sódio activo, que é um produto intermédio obtido a uma temperatura inferior a 265 °C e na presença de vapor de água (205 mm Hg) . O produto assim obtido é então convertido por meio de um tratamento térmico (300-800 °C) em cinza densa de soda. A patente NL-A-9101793 descreve um processo para a eliminação de ácido clorídrico e ácido fluorídrico de gases de escape provenientes da gaseificação de carvão, a temperaturas superiores a 300 °C, utilizando um carbonato de sódio absorvente. Contudo, a descrição é extremamente genérica e não está suportada em qualquer exemplo específico.

Os produtos activados e não activados descritos na técnica conhecida, portanto, não permitem obter resultados válidos em termos de eficiência de eliminação do composto ácido, a temperaturas superiores a 400 °C. De acordo com a presente invenção, encontrou-se agora um processo para a 3 preparação de um composto reactivo e um produto activado obtido através deste processo, que ultrapassa os inconvenientes do estado da técnica.

Especificamente, a presente invenção tem por objecto um processo para a preparação de carbonato de sódio activo, a temperaturas superiores a 400 °C, de acordo com a reivindicação 1.

Este tratamento pelo calor pode ser efectuado na presença, em contacto com o sólido, de um gás de activação com uma fracção molar de H2O e/ou CO2, compreendida entre 0,13 e 1. A presente invenção tem ainda por objecto um carbonato de sódio, tal como definido nas reivindicações 4-6. Os compostos ácidos removíveis, usando o carbonato obtido pelo processo da presente invenção podem ser, por exemplo HC1, HF, S02, H2S, COS, NOx e SOx. O carbonato de sódio de acordo com a presente invenção pode ser utilizado num processo para a eliminação de compostos ácidos de fumos ou de gases, a alta temperatura, compreendendo o contacto dos referidos compostos com o composto activado da presente invenção, num reactor de leito fixo ou de leito fluidizado, sendo o referido contacto conseguido, em particular, a montante da etapa de recuperação de calor do fumo ou do gás.

Um exemplo de um processo de eliminação no qual o composto activado da presente invenção pode ser usado está descrito na patente italiana N. 1 272 205. 4 A principal vantagem do composto reactivo obtido pelo processo da presente invenção é a sua elevada eficácia na eliminação de compostos ácidos, a temperaturas superiores a 400 °C e a consequente economia de utilização numa reacção de elevado rendimento. O processo da presente invenção transforma o bicarbonato de sódio em carbonato de sódio, de acordo com a reacção heterogénea que se segue: 2NaHCC>3 — > NaqCCh + H2O + CO2

Como é conhecido das leis da termodinâmica, com esta reacção, a pressão de dissociação ou a pressão de equilíbrio exercida pelos gases libertados pela reacção aumenta com o aumento da temperatura de equilíbrio entre o reagente e os produtos da reacção. De acordo com a presente invenção, a temperatura a que este processo é realizado situa-se entre a temperatura à qual a pressão de equilíbrio da reacção é igual à pressão à qual o processo se realiza e a uma temperatura 50 °C mais elevada do que esta última. A título de exemplo, o quadro A que se segue mostra várias pressões às quais o processo da presente invenção pode ser conduzido e a gama de temperaturas dentro da qual se opera a várias pressões, na ausência de gás de activação.

QUADRO A

Pressão operatória (bar abs) Temperatura de equilíbrio (°C) Temperatura máxima (°C) 1 (comparativo) 2 120 170 134 184 4 148 198 6 158 208 8 164 214 5

Pressão operatória (bar abs) Temperatura de equilíbrio (°C) Temperatura máxima (°C) 10 170 220 12 174 224 14 178 228 16 182 232 0 gás de activação que pode ser utilizado no processo de preparação da presente invenção consiste em ar e/ou um gás inerte, H20 em vap. e/ou em mistura com dióxido de carbono. O teor de água e de C02 pode ser, por exemplo, de 35 % em volume no total.

Com o gás de activação ausente e operando acima da pressão atmosférica, a gama de temperaturas preferida situa-se entre as temperaturas de equilíbrio apresentadas no quadro A e uma temperatura de 20 °C superior às referidas temperaturas de equilíbrio.

Com o gás de activação presente e operando acima da pressão atmosférica, a gama de temperaturas preferida situa-se entre as temperaturas de equilíbrio apresentadas no quadro A e uma temperatura de 20 °C inferior às referidas temperaturas de equilíbrio, com uma fracção molar de água e/ou dióxido de carbono compreendida entre 0,26 e 0,60.

Em geral, se no processo da presente invenção, o tratamento térmico é efectuado a uma temperatura próxima da temperatura de equilíbrio, são necessários períodos de tempo mais longos, mas os produtos que se obtêm são mais activos a uma temperatura mais elevada.

Os compostos reactivos podem ser utilizados numa reacção de eliminação de um composto ácido, a uma temperatura, dos fumos ou dos gases, entre 400 e 600 °C. 6

Em particular, o composto reactivo pode ser usado como tal ou misturado com um material inerte, que pode ser, por exemplo sílica ou alumina, à escolha. A proporção em peso entre o composto reactivo e o material inerte pode variar entre 1:3 a 3:17, consoante o processo de por em contacto o gás e os sólidos.

Os fumos ou gases tratados pelo processo de eliminação são produtos da combustão, da gaseificação e/ou da pirólise de materiais combustíveis.

As características e as vantagens do produto da presente invenção serão mais evidentes a partir da descrição pormenorizada que se segue, dada a título de exemplo, não limitativo. 0 carbonato de sódio activo obtido pelo processo da presente invenção compreende partículas micrónicas aglomeradas numa estrutura altamente porosa, como se mostra por um microscópio electrónico de varrimento nas figuras IA e 1B. Tem assim, uma estrutura que é consideravelmente diferente da estrutura de um grão de bicarbonato de sódio, antes da reacção de descarbonatação (figuras 2A e 2B).

Em particular, esta estrutura é caracterizada pela presença de poros grandes, uma superfície específica de 4,37 m2/g, uma densidade acumulada de 0,82 g/cc, um índice de vazios de 37 % e um tamanho de partícula de cerca de dois mícrones. É precisamente a estrutura ilustrada nas figuras IA e 1B, obtida somente através do tratamento de descarbonatação da presente invenção, que permite que o carbonato seja 7 eficaz a alta temperatura, no processo de eliminação do composto ácido, em especial do ácido clorídrico.

As figuras ΙΑ, 1B e 2A, 2B mostram micrografias SEM a 600X e 2980X da superfície de uma partícula de Na2CC>3 obtida pelo processo da presente invenção e da superfície de uma partícula de bicarbonato de sódio comercial (bicarbonato farmacêutica da Solvay, BICAR CODEX) respectivamente.

Os parâmetros que provaram ser críticos para a produção eficaz de um reagente na reacção de eliminação subsequente são a composição do gás em contacto com o sólido, a temperatura de descarbonização e a velocidade de reacção consequente. A este respeito, verificou-se (e está relatado no exemplo comparativo 2) que os produtos obtidos com diferentes parâmetros da reacção de descarbonatação têm estruturas diferentes, caracterizadas por uma grande superfície específica decorrente da formação muito numerosa de poros de pequeno diâmetro e não são activos na eliminação de compostos ácidos a temperaturas superiores a 400 °C, mostrando a sua acividade máxima em torno de 200 °C. O composto activo pode ser preparado em reactores de vários tipos, em condições estáticas ou dinâmicas, com um leito fluidizado contínuo ou descontínuo.

Em particular, o processo de preparação do carbonato pode ser realizado no sistema A ilustrado na figura 3, consistindo num reactor de leito fluidizado 11, formado por um cilindro de vidro pyrex com 77 m de diâmetro, com uma 8 base cónica 12, isolado exteriormente com fibra de cerâmica 13. Carrega-se o reactor, na extremidade inferior 15 (8 mm de diâmetro), a frita porosa 14 está posicionada a 130 mm da extremidade do reactor. Uma corrente gasosa de ar, CO2 e H20, pré-aquecida para um valor acima da temperatura de reacção, através de um permutador eléctrico de calor, utilizando glicol como fluido intermédio. Assim que o sistema atinge a temperatura de reacção, o reactor é carregado com o bicarbonato. 0 controlo do fluxo e da temperatura é efectuado por um sistema computadorizado. 0 processo de preparação pode também ser realizado no sistema B ilustrado na figura 4, em que o reactor 21 consiste num recipiente de vidro pirex 22 com 200 mm de altura útil e com um diâmetro de 135 mm com uma manga exterior 23 com um diâmetro de 180 mm. O glicol circula em circuito fechado entre a manga 23 e as serpentinas de aquecimento adequadas. A temperatura é controlada por meio de um controlador electrónico actuando sobre os elementos de aquecimento da resistência eléctrica, com um recipiente de expansão 24 que compensa a variação do volume, à medida que a temperatura varia.

Carrega-se uma corrente gasosa de ar, C02 e/ou H20vap., com um caudal conhecido, pré-aquecida para a temperatura da reacção, na parte inferior do reactor 25, que está separada da parte superior por uma placa porosa 26. Quando o sistema atinge a temperatura definida, o reactor 21 é carregado através da sua extremidade superior com NaHCCt. O processo de preparação pode também ser realizado num sistema C, ilustrado na figura 4b, no qual o reactor 30 é constituído por um recipiente de metal resistente à pressão 31, com uma altura útil de 150 mm e 55 mm de diâmetro, 9 equipado com um sistema de pressurização 32, um agitador mecânico 33 e um sistema 34 para a medição da corrente absorvida pelo motor do agitador 33. 0 reactor 30 está localizado dentro de um forno 34 equipado com aquecimento eléctrico e com um sistema de controlo da temperatura, não mostrados na figura. A temperatura no interior do reactor 30 é medida por um termopar 35, cujo sinal é gravado por um sistema electrónico de aquisição de dados, não representado na figura. A pressão de operação do reactor é fixada pelo sistema de pressurização 32 por meio do redutor de pressão de um cilindro de azoto 36 que alimenta uma corrente desse gás através de um tubo ligado ao recipiente pressurizado 37 do agitador mecânico 33. O eixo 38 do agitador mecânico 33 está posicionado dentro de um tubo de metal 39 ligado ao reactor 30. O gás que flui através do tubo 39 junta-se ao gás produzido pela decomposição do bicarbonato contido no reactor 30 e é expelido para a atmosfera, em conjunto com este último gás, através da válvula 40. A temperatura do forno 34 é fixada de acordo com a pressão ajustada pelo sistema de pressurização 32. O material inicial usado foi o bicarbonato de sódio comercial, que foi peneirado para se obter um reagente com boas caracteristicas de fluidização, para se obter um produto sem finos, que podia ser separado do gás por ciclones, como previsto, por exemplo, no processo reivindicado na patente italiana N. 1272205.

Especificamente, o NaHC03 foi usado com um tamanho de partícula entre 53 e 125 micra. 10

Os exemplos que se seguem sao dados a título de ilustração. EXEMPLO 1 (comparativo)

Descarbonizou-se um material inicial constituído por 474 g de NaHC03 possuindo uma dimensão de partícula entre 75 e 125 micra, no reactor de leito fluidizado ilustrado na figura 4, a uma temperatura entre 112 °C e 118 °C, durante um período de 8,5 horas, por fluidização, com um fluxo de ar, H2O e CO2 a um caudal total de 41,5 Nl/min e com uma composição volumétrica de 65 % de ar, 17,5 % de H2O e 17,5 % de CO2, a uma pressão parcial de H20 e de CO2 de 266 mm de Hg. 0 progresso da descarbonatação, em função do tempo e a temperatura, em função do tempo, estão ilustrados na figura 5. 0 produto obtido, que consiste em mais de 98 % de Na2C03 e com a morfologia ilustrada na figura 6a, tem grandes poros e um tamanho de partícula de cerca de duas micra. A sua superfície específica, medida por um

Sorpomatic 1900 da Cario Erba, é de 4,37 m2/g. Depois de se aquecer a 500 °C, durante 1 hora, a sua superfície específica é de 2,80 m2/g.

Foi depois utilizado num processo de eliminação de um composto ácido.

Especificamente, o carbonato activo foi ensaiado num reactor em que teve lugar a reacção seguinte, a uma temperatura fixa: 11

Na2C03 + 2HC1 -> 2NaCl + C02 + H20

Determinou-se a actividade de um produto, tal como um absorvente de um composto ácido, a temperatura elevada, por meio de um ensaio técnico padronizado, de acordo com o procedimento que se segue: coloca-se no reactor de temperatura controlada uma quantidade conhecida do produto a ser ensaiado (3 g) , misturado com 17 g de Si02 com um tamanho de partícula entre 53 e 180 micra, conforme se mostra na figura 7, que está a uma temperatura de 500 °C. Especificamente, a unidade de ensaio de reactividade ilustrada na fiqura 7 compreende três unidades principais, a saber, uma primeira unidade (71) para a alimentação e medição do HC1 gasoso; uma segunda unidade constituída por um reactor de leito fluidizado constituído por um tubo cilíndrico de quartzo 73 (diâmetro de 20 mm, comprimento de 750 mm) com uma frita porosa de 3 mm 74, posicionada a 390 mm da extremidade inferior do reactor e equipada com um sistema de aquecimento e de isolamento 72, sendo a temperatura fixada dentro do reactor, medida por um termopar posicionado adequadamente, monitorizada e gravada por um sistema informático; e, finalmente, uma terceira unidade que consiste num sistema de lavagem 75 para o gás que sai do reactor 76 e um sistema de medição do pH 77.

Faz-se então passar, em seguida, através do reactor, um fluxo de ar a 0,5 Nl/min. Após cerca de 2-8 minutos, ou seja, quando a temperatura do reactor estabiliza, mede-se o ácido clorídrico gasoso por meio de um eudiómetro 71. Carrega-se uma quantidade de ácido clorídrico equivalente a uma taxa de fluxo de 0,025 Nl/min transferindo 2000 cc de óleo, por meio de uma bomba peristáltica. Os equivalentes de ácido clorídrico gasoso são alimentados em 1,47 vezes os equivalentes contidos no carbonato de sódio ensaiado, a fim 12 de se conseguir observar o surgimento de ácido clorídrico na coluna em que o gás é lavado com água, mesmo se o gás ácido for estequiometricamente removido por meio do absorvente ensaiado. A percentagem de carbonato convertido a partir do ácido da alimentação e, portanto, a reactividade do carbonato podem ser obtidas através da medição do pH da solução aquosa em que o ácido clorídrico não convertido é absorvido e por análise de cloreto de no final do ensaio. A curva de pH mostra que este se mantém num valor elevado (superior a 4) durante todo o tempo durante o qual o carbonato de sódio é eficaz contra o ácido clorídrico. Quando este já não é retido completamente pelo sólido absorvente e se dissolve em água, não existe um consequente abaixamento do pH da solução. A figura 8 mostra a variação do pH da solução de lavagem em função da quantidade de ácido clorídrico da carga. A actividade do carbonato obtido neste exemplo foi analisada tal como descrito anteriormente, ou seja, introduziu-se no reactor uma corrente de 0,5 Nl/min de ar misturada com uma corrente de 0,025 Nl/min de ácido clorídrico, à temperatura de reacção, e teve lugar a reacção descrita. 0 gás de saída foi alimentar um borbulhador e depois libertou-se para a atmosfera, o ácido não retido no sólido dissolveu-se na solução aquosa presente no borbulhador e foi determinado pela redução do pH da solução. O carbonato obtido neste exemplo é extremamente reactivo, removendo todo o ácido alimentado até cerca de 13 77 % da quantidade estequiométrica. A análise do produto da reacção no final do ensaio mostrou um teor de NaCl de 86,3 %. EXEMPLO 2 (comparativo)

Descarbonata-se um material inicial constituído por 60 g de NaHC03, com um tamanho de partícula entre 75 e 125 mícron, por meio de um tratamento térmico num leito fluidizado no interior do reactor ilustrado na figura 3, a uma temperatura entre 120 °C e 130 °C, durante 5 horas, usando apenas ar, a um caudal de 20 Nl/min. O produto, cuja morfologia se mostra na figura 6b, tem numerosos poros de pequena dimensão e tem uma grande superfície específica, de 8,24 m2/g. Este valor desce para 1,84 m2/g, depois de se aquecer o produto a 500 °C, durante 1 hora.

Quando submetido a uma análise termogravimétrica, o produto exibe um pico exotérmico a uma temperatura de cerca de 400 °C, o que não se verificou no produto do exemplo 1. Esta diferença de comportamento indica uma mudança estrutural.

Quando utilizado num processo de eliminação de um composto ácido, análogo ao descrito no exemplo 1, este produto deu os seguintes resultados: ácido retido antes da queda do pH: 13 % do valor estequiométrico; composição sólida no final do ensaio: 18 % de NaCl. A fraca reactividade a alta temperatura do produto obtido no exemplo 2 deriva da redução da superfície 14 específica consequente às alterações estruturais observadas por análise termogravimétrica. EXEMPLO 3 (comparativo)

Descarbonizou-se um material inicial constituído por 475 g de NaHC03 possuindo uma dimensão de partícula entre 75 e 125 micra, por meio de um tratamento pelo calor, no reactor de leito fluidizado ilustrado na figura 4, a uma temperatura entre 110 °C e 115 °C, durante um período de 5 horas, por fluidização, com um fluxo de ar e H2O com um caudal total de 31 Nl/min e com uma composição volumétrica de 65 % de ar e 35 % de H20, a uma pressão parcial de H20 de 266 mm de Hg. O produto obtido tem uma morfologia semelhante à do ilustrado na figura 6a. Quando utilizado no sistema de eliminação do composto ácido descrito no exemplo 1, a uma temperatura de 500 °C, este carbonato deu os seguintes resultados: - ácido retido antes da queda do pH: 96,15 % do valor estequiométrico; - composição sólida no final do ensaio: 98, 99 % de NaCl. EXEMPLO 4 (comparativo)

Descarbonatou-se um material inicial constituído por 400 g de NaHC03, com um tamanho de partícula entre 53 e 500 mícron, por tratamento térmico no reactor pressurizável ilustrado na figura 4b, a uma temperatura entre 170 °C e 200 °C, durante 18 horas, mantendo-se a pressão do reactor a 10 bar absoluto e sendo o produto mantido em contacto apenas com os produtos gasosos da sua decomposição. 15 0 produto obtido tem uma morfologia semelhante à do ilustrado na figura 6a. Quando utilizado no sistema de eliminação do composto ácido descrito no exemplo 1, a uma temperatura de 550 °C, este carbonato deu os seguintes resultados: ácido retido antes da queda do pH: 89,4 % do valor estequiométrico; - composição sólida no final do ensaio: 95,68 % de NaCl. EXEMPLO 5

Descarbonatou-se um material inicial constituído por 400 g de NaHCCh, com um tamanho de partícula entre 75 e 180 mícron, por tratamento térmico no reactor pressurizável ilustrado na figura 4b, a uma temperatura entre 180 °C e 195 °C, durante 20 horas, mantendo-se a pressão do reactor a 16 bar absoluto e sendo o produto mantido em contacto apenas com os produtos gasosos da sua decomposição. 0 produto obtido tem uma morfologia semelhante à da ilustrada na figura 6a. Quando utilizado no sistema de eliminação do composto ácido descrito no exemplo 1, a uma temperatura de 550 °C, este carbonato deu os seguintes resultados: - ácido retido antes da descida do pH: 87,20 % do valor estequiométrico; - composição sólida no final do ensaio: 89,09 % de NaCl. EXEMPLO 6

Descarbonatou-se um material inicial constituído por 120 g de NaHC03, com um tamanho de partícula entre 106 e 16 125 mícron, por tratamento térmico no reactor pressurizável ilustrado na figura 4b, com o agitador em funcionamento, a uma temperatura entre 170 °C e 175 °C, durante 20 horas, mantendo-se a pressão do reactor a 10 bar absoluto e sendo o produto mantido em contacto apenas com os produtos gasosos da sua decomposição. O produto obtido tem uma morfologia semelhante à da ilustrada na figura 6a. Quando utilizado no sistema de eliminação do composto de ácido clorídrico descrito no exemplo 1, a uma temperatura de 550 °C, este carbonato deu os seguintes resultados: - ácido retido antes da diminuição do pH: 97,59 % do valor estequiométrico; - composição sólida no final do ensaio: 99,81 % de NaCl.

Quando utilizado no sistema de eliminação do composto de ácido clorídrico descrito no exemplo 1, a uma temperatura de 580 °C, o mesmo carbonato deu os seguintes resultados: - ácido retido antes da diminuição do pH: 78, 96 % do valor estequiométrico; - composição sólida no final do ensaio: 82,85 % de NaCl. EXEMPLO 7

Descarbonatou-se um material inicial constituído por 60 g de NaHC03 possuindo uma dimensão de partícula entre 53 e 500 micra, por meio de tratamento pelo calor, no reactor de leito fluidizado ilustrado na figura 3, a uma temperatura entre 105 °C e 120 °C, durante um período de 22 horas, por fluidização, com um fluxo de ar com um caudal 17 total de 11 Nl/min consistindo em 54,6 % de ar, 22,7 % em volume de H2O e 22,7 % em volume de CO2. 0 produto obtido tem uma morfologia semelhante à da ilustrada na figura 6a. Quando utilizado no sistema de eliminação do composto ácido clorídrico descrito no exemplo 1, a uma temperatura de 500 °C, este carbonato deu os seguintes resultados: - ácido retido antes da diminuição do pH: 75,0 % do valor estequiométrico; - composição sólida no final do ensaio: 79,33 % de NaCl. O quadro B que se segue mostra as características físicas medidas para os produtos activados obtidos nos exemplos 1 e 2.

QUADRO B

Composto Densidade acumulada Superfície especifica m2/g Proporção de vazios % Dimensão das partículas mícr< Bicarbonato 1,30 - - 53-125 Carbonato da C. 1,24 0,40 18 53-125 Erba por . análise Carbonato (ex.1) 0,82 4,37 37 75-125 Carbonato (ex.1) 2,80 aquecido até 500 °C Carbonato (ex.2) 0,82 8,24 37 75-125 Carbonato (ex.2) aquecido até 500 1, 84 °c O gráfico da figura 9 mostra uma comparaçao entre a reactividade, a 500 °C, dos compostos dos exemplos 1-3 e 7, a reactividade a 550 °C dos compostos dos exemplos 4, 5 e 6 e a reactividade a 580 °C do composto do exemplo 6. 18

Este gráfico mostra claramente que o produto da presente invenção tem uma actividade significativamente superior à do produto preparado pelos processos do estado da técnica.

Lisboa, 16 de Agosto de 2013. 19

Claims (6)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo de preparação de carbonato de sódio activo, para eliminação de compostos ácidos de fumos ou de gases, a temperaturas superiores a 400 °C, caracterizado pelo facto de o bicarbonato de sódio, NaHCCb, ser tratado termicamente, a uma temperatura entre 134 e 250 °C, a uma pressão de operação compreendida entre 2 e 20 bar absoluto, na ausência de gás de activação e a uma temperatura entre 114 e 250 °C, a uma pressão de operação compreendida entre 2 e 20 bar absoluto, na presença de um gás de activação e em que o referido tratamento térmico se realiza, em contacto com o sólido, na ausência ou na presença de um gás de activação que consiste numa mistura de ar e/ou de gás inerte, de H20vap e/ou CO2 com uma fracção molar de H2O e/ou de CO2 entre 0,26 e 0,60.
2. 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o teor de H2O vap e CO20 ser, no total, de cerca de 35 % em volume.
3. 3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o carbonato de sódio inicial ter um tamanho de partícula entre 53 e 125 micron.
4. 4. Carbonato de sódio, que pode ser obtido pelo processo reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o carbonato de sódio com um tamanho de partícula entre 53 e 500 mícron ser tratado termicamente a uma temperatura entre 170 e 200 °C, a uma pressão de operação de 10 bar, durante um tempo de reacção de 18 horas, na ausência de um gás de activação, em que a referida reacção se realiza num 1 reactor que consiste numa caldeira de metal resistente à pressão 31, com uma altura útil de 155 mm e um diâmetro de 55 m, ligado a um sistema de pressurização 32, um agitador mecânico 33 e um sistema 34 para a medição da corrente absorvida pelo motor do agitador 33 .
5. 5. Carbonato de sódio, que pode ser obtido pelo processo reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o carbonato de sódio com um tamanho de partícula entre 75 e 180 mícron ser tratado termicamente a uma temperatura entre 180 e 195 °C, a uma pressão de operação de 16 bar, durante um tempo de reacção de 20 horas, na ausência de um gás de activação, em que a referida reacção se realiza num reactor que consiste numa caldeira de metal resistente à pressão 31, com uma altura útil de 155 mm e um diâmetro de 55 m, ligado a um sistema de pressurização 32, um agitador mecânico 33 e um sistema 34 para a medição da corrente absorvida pelo motor do agitador 33.
6. 6. Carbonato de sódio, que pode ser obtido pelo processo reivindicado na reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o carbonato de sódio com um tamanho de partícula entre 106 e 125 mícron ser tratado termicamente a uma temperatura entre 170 e 175 °C, a uma pressão de operação de 10 bar, durante um tempo de reacção de 20 horas, na ausência de um gás de activação, em que a referida reacção se realiza num reactor que consiste numa caldeira de metal resistente à pressão 31, com uma altura útil de 155 mm e um diâmetro de 55 m, ligado a um sistema de pressurização 32, um agitador mecânico 33 e um sistema 34 para a 2 medição da corrente absorvida pelo motor do agitador 33 . Lisboa, 16 de Agosto de 2013. 3