WO2017163135A1 - Sistema mecánico de captura y transformación de gases contaminantes y método de purificación de aire - Google Patents

Sistema mecánico de captura y transformación de gases contaminantes y método de purificación de aire Download PDF

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Jhosmer Anderson CUADROS ANDRADE
Chucheng ZHOU
Ernesto Enrique LARRAZABAL MOGOLLON
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Definitions

  • the present invention is related to the technical field of air purification, specifically with the capture of solid waste (soot) and the transformation of COx and NO x (and even methane) present in the polluted air emanating from industrial combustion.
  • the technologies developed for the purification of contaminated air are mainly based on reactors that capture CO2 from absorbers consisting of amines, metal catalysts (gold, platinum and manganese among other metals) aqueous hydroxides, micropore separation membranes, use of exchangers Ionic among others.
  • the present invention provides a mechanical system and method with the ability to capture and transform not only CO x and NO x (even up to methane) but also can trap solid particles (soot) generated in organic combustion causing damage severe respiratory system
  • the system of the present invention is, consequently, a versatile and adaptable equipment for environmental decontamination at different levels (critical and non-critical) regardless of the source of contamination. These characteristics make it a reactor with diverse industrial application.
  • the system of the present invention consists of an integral device, composed of modules with specific reactivities that have the ability to convert contaminated air, emanating from an industrial source, into a clean air free of CO x , NO x and toxic soot.
  • this equipment is a versatile device that adapts to the source of contamination of any industrial system that goes from a kitchen, through transport vehicles, space cabins, to a thermoelectric or any other where combustion or release of gases from greenhouse effect (GHG).
  • GHG greenhouse effect
  • the equipment of the present invention consists of a metallic system formed by modules arranged as follows: 1) module capable of capturing solids particles released in industrial combustions; 2) module consisting of sub-modules with molecular (chemical) converters capable of transforming carbon dioxide (CO 2 ), carbon monoxide (CO) and in addition to nitrogen oxides (NO x ).
  • the device of the present invention works without solvents, neither organic (amines), nor inorganic (aqueous), only with solid systems that act as absorbents that participate in the transformation processes.
  • This device also does not work with external energy or for the capture of gases, nor for the separation of the products obtained, which reduces its operating cost and makes it more environmentally friendly. Due to the specific arrangement of the system elements, it does not require devices for the generation and control of mechanical movements or changes in pressure or temperature. Nor are ion exchange resins required for the capture of CO 2 , nor foaming elements or cells based on foams.
  • This equipment also does not require electronic devices that lead to automation or control, so its construction and implementation is considerably simple.
  • the present invention provides a mechanical system consisting of materials, porous and reactive matrices (sand, organic carbon, alumino-silicates, very fine powder hydroxides and other compounds) in a given sequence, which will be described in detail below.
  • the filters of the present invention must be changed from time to time depending on the degree of emission contained in the industrial system of interest.
  • Another object of the present invention corresponds to providing a method consisting essentially of three steps, in sequence, important for the capture and transformation of the gases of interest.
  • the first step consists in capturing the dust emanating from industrial combustion.
  • the second and third steps consist of the capture and transformation of GHG gases.
  • FIG. 1 Polluted air purifying device.
  • Figure 2 Experimental comparison of the flow (ml / min) of CO x with and without the system of the present invention.
  • Figure 3 Effect of the reactor developed on the amount of NO x (ppm) as a function of time in a commercial vehicle.
  • Figure 4 Component of dust capture filters before being subjected to capture tests in the exhaust pipe of the commercial vehicle (left) and after being subjected to experimental tests (right).
  • the system of the present invention is formed by two modules.
  • the first module (A) located adjacent to the contaminated air inlet (C), is constituted by mechanical filters, separated by micromallas of 30 to 80 microns of sieve, of sand pretreated with light (solar) to release it from moisture, organic carbon filters and alumino-silicate aggregate filters.
  • the second module (B), filters with meshes of 30-80 microns is divided into two parts.
  • the first part a chemical reactor (B.1) contains solid metal hydroxides (NaOH and KOH) macerated to a fine powder of 200 microns; This part of the reactor has the function of capturing and transforming carbon oxides (CO x ).
  • the second part a chemical reactor (B.2) comprises a mixture of solid ketones (5-40%), guanidines (5-40%) and organosulphurized solids such as thiourea (5-40%) solid powders of a similar size; said part of the reactor has the function of capturing and transforming nitrogen oxides (NO x ).
  • the invention further comprises an accessory filter with an enzyme cocktail immersed in particulate material containing multienzyme complexes, such as Pyruvate carboxylase, Propionyl Carboxylase, Carbonic Anhydrase, Rubisco and other carboxylases, which are present for the transformation of the C0 2 in organic and inorganic products.
  • This filter is located between the first chemical reactor (B.1) and the second chemical reactor (B.2).
  • the modules are associated with each other by flange type joints and adjusted through input material, thus allowing a secure and easy to disassemble joint.
  • this can incorporate additional modifications such as the presence of pairs of electrode plates that generate a variable field of sparks or voltaic arcs allowing the transformation of methane and the oxidation of carbon particles into gaseous COx , said plates will be installed on an insulating surface to the electric current.
  • said pairs of electrode plates can correspond to conductive metal meshes fed by a voltage differential, supplied by an electric coil, they will be mounted in the device on materials resistant to electrical conductivity.
  • pressure valves at the inlet or outlet of decontaminated air (D) and / or between the modules to regulate the air pressure in each section.
  • the device of the present invention is made of very resistant materials such as carbon fiber which makes it more stable, resistant and lightweight.
  • gas and liquid traps are used to separate liquids or gases, other than air that are within the current that passes through the system.
  • the general principle of the method for purifying air comprises the following steps:
  • Filters A.1, A.2 and A.3 were incorporated into an exhaust pipe of a commercial vehicle (truck year 1995) which did not have the catalyst in mind, this allowed a lot of polluting dust to be released through the exhaust pipe. After 5 minutes the internal components of the devices were removed and the photographic record was made, which would demonstrate the capture capacity of the filter module.
  • the ⁇ are the second most polluting group ( ⁇ 10%) of the GHGs (Greenhouse Gases) and which is difficult to capture or transform once it is in the atmosphere.
  • Figure 3 illustrates the effect of the developed reactor on the amounts of NO x (ppm) as a function of time.
  • the flow of NO x sources comes from a commercial vehicle described above.
  • Figure 4 shows the capacity of the filter module (dust capture) for the rapid capture of solid waste from the combustion of the diesel vehicle used to evaluate the ease of capture thereof.
  • the system of the present application has the ability to trap solid combustion residues that are harmful to health.
  • said reactor is significantly simpler than the prior art, has multiple functions, is low cost, and has the ability to adapt to any industrial device that carries out organic combustion.

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Abstract

La invención proporciona un sistema mecánico y método para capturar y transformar los subproductos de la combustión orgánica, tales como COx, NOx, metano y partículas sólidas como el hollín. En una de las modalidades, el sistema comprende un módulo capacitado para la captura de partículas de sólidos liberadas en las combustiones industriales; y un módulo compuesto por sub-módulos con convertidores moleculares (químicos) con capacidad de transformar dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) y óxidos de nitrógeno (NOx). La invención es útil en el campo de purificadores de aire contaminado.

Description

SISTEMA MECÁNICO DE CAPTURA Y TRANSFORMACIÓN DE GASES CONTAMINANTES Y MÉTODO DE PURIFICACIÓN DE AIRE
Campo técnico
La presente invención está relacionada con el campo técnico de la purificación de aire, específicamente con la captura de residuos sólidos (hollín) y la transformación de COx y NOx (e incluso metano) presentes en el aire contaminado emanados de la combustión industrial.
Arte previo
Las tecnologías desarrolladas para la purificación de aire contaminado se basan fundamentalmente en reactores que capturan CO2 a partir de absorbentes que consisten en aminas, catalizadores metálicos (oro, platino y manganeso entre otros metales) hidróxidos acuosos, membranas de separación con microporos, uso de intercambiadores iónicos entre otros.
Climate Engineering, con sede en Calgary (Canadá), capturó el dióxido de carbono usando una solución líquida de hidróxido de sodio, una técnica industrial conocida desde hace mucho tiempo y trabajó en el problema de descontaminación durante varios años hasta desistir en 2012.
Peter Eisenberger y colaboradores desarrollaron y patentaron un reactor que captura el dióxido de carbono con la ayuda de aminas como absorbentes y luego lo separan mediante procesos físicos para poder venderlo. A pesar que las reacciones de captura de CO2 con aminas son muy conocidas desde hace mucho tiempo, los ingenieros ya han usado aminas para limpiar el CO2 de los gases de combustión de las centrales, cuya temperatura es de unos 70 °C cuando se emiten. Para poder separar el CO2 de las aminas y "regenerarlas" hace falta reacciones a unos 120 °C. En comparación, Eisenberger calculó que su sistema operaría a aproximadamente 85 °C, para lo que haría falta menos energía total. Usaría vapor, que es relativamente barato, para los dos objetivos. El vapor calentaría la superficie, separando el CO2 de las aminas para recogerlo al mismo tiempo que lo levantase de la superficie.
La empresa Global Research Technologies y Klaus Lackner, de la Universidad de Columbia ha desarrollado un dispositivo anclado a la superficie terrestre de un metro cuadrado ("como un árbol") que succiona aire de la atmósfera y genera dos flujos, uno de aire limpio y otro de CO2; el aire limpio es devuelto a la atmósfera mientras el CO2 es enviado a los equipos de captura.
Otro grupo de desarrollos tecnológicos consisten en dispositivos que contienen metales preciosos (platino y oro) y otros menos costosos como el cobre y manganeso desarrollados por investigadores de la Universidad Nacional de San Luis (UNSL). Los reactores existentes son altamente costosos no sólo por el precio de los catalizadores (oro, platino, paladio, titanio y otros) sino también por toda la complejidad de dispositivos mecánicos, electrónicos y de controles para la automatización que hay que manejar para que sean funcionales. Además, dichos sistemas necesitan altos consumos de energía para el mantenimiento de temperaturas o presiones muy altas, o bajas, que se requieren para llevar a cabo sus procesos de captura y separación de dichos componentes. Por otro lado, están dirigidos en su mayoría a capturar una parte del CO2, no resuelven el problema del polvillo industrial, metano, ni los NOx limitándolos en funcionalidad. Adicionalmente, son reactores que carecen de versatilidad por ser de dimensiones gigantescas con aplicación limitada por ejemplo a la industria automotriz, líneas aéreas, cocinas entre otras.
Breve descripción de la invención
La presente invención proporciona un sistema mecánico y un método con la capacidad de capturar y transformar no sólo el COx y el NOx (incluso hasta metano) sino que además, puede atrapar partículas sólidas (hollín) generadas en la combustión orgánica causantes de daños graves en el sistema respiratorio. El sistema de la presente invención es, consecuentemente, un equipo versátil y adaptable para la descontaminación ambiental en distintos niveles (críticos y no críticos) independientemente de la fuente de contaminación. Estas características lo convierten en un reactor con aplicación industrial diversa.
El sistema de la presente invención consiste en un dispositivo integral, compuesto de módulos con reactividades específicas que tienen la capacidad de convertir el aire contaminado, emanado de una fuente industrial, en un aire limpio libre de COx, NOx y del hollín tóxico. Además, este equipo es un dispositivo versátil que se adapta a la fuente de contaminación de cualquier sistema industrial que va desde una cocina, pasando por los vehículos de transporte, cabinas espaciales, hasta una termoeléctrica o cualquier otro donde ocurra combustión o liberación de gases de efecto invernadero (GEI).
El equipo de la presente invención consiste en un sistema metálico formado por módulos dispuestos de la siguiente manera: 1 ) módulo capacitado para la captura de partículas de sólidos liberadas en las combustiones industriales; 2) módulo compuesto por sub-módulos con convertidores moleculares (químicos) con capacidad de transformar dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) y además de óxidos de nitrógeno (NOx).
El dispositivo de la presente invención trabaja sin solventes, ni orgánicos (aminas), ni inorgánicos (acuosos), solamente con sistemas sólidos que actúan como absorbentes que participan en los procesos de transformación. Este dispositivo tampoco trabaja con energía externa ni para la captura de los gases, ni tampoco para la separación de los productos obtenidos, lo cual reduce su costo de operación y lo hace más amigable para el ambiente. Debido a la disposición específica de los elementos del sistema, éste no requiere aparatos para la generación y control de movimientos mecánicos ni de cambios de presión ni temperatura. Tampoco son requeridas resinas de intercambio iónico para la captura de CO2, ni elementos o celdas de captura a base de espumas. Este equipo tampoco requiere dispositivos electrónicos que conlleven a una automatización ni control, por lo que su construcción e implementación es considerablemente simple.
Así, la presente invención proporciona un sistema mecánico constituido de materiales, matrices porosas y reactivas (arena, carbono orgánico, alumino-silicatos, hidróxidos en polvo muy fino y otros compuestos) en una secuencia determinada, que se describirá con detalle más adelante. Los filtros de la presente invención se deben cambiar cada cierto tiempo dependiendo del grado de emisión que contenga el sistema industrial de interés.
Toda esta descripción en conjunto comprende el dispositivo desarrollado para la purificación de aire contaminado que puede ser adaptado a sistemas industriales como lo son las termoeléctricas, refinerías, cocinas, vehículos, industrias que trabajan con la combustión de hidrocarburos, transporte entre otros.
Otro objeto de la presente invención corresponde a proporcionar un método que consiste esencialmente de tres pasos, en secuencia, importantes para la captura y transformación de los gases de interés. El primer paso consiste en la captura del polvillo emanado de la combustión industrial. Los pasos segundo y tercero consisten en la captura y transformación de los gases GEI.
Breve descripción de las figuras
Figura 1 : Dispositivo purificador de aire contaminado.
Figura 2: Comparación experimental del flujo (ml/min) de COx con y sin el sistema de la presente invención.
Figura 3: Efecto del reactor desarrollado sobre la cantidad de NOx (ppm) en función del tiempo en un vehículo comercial.
Figura 4: Componente de los filtros de captura de polvillo antes de ser sometido a las pruebas de captura en el tubo de escape del vehículo comercial (izquierda) y luego de ser sometido a las pruebas experimentales (derecha).
Descripción detallada de la invención
El sistema de la presente invención está formado por dos módulos. El primer módulo (A), ubicado adyacente a la entrada de aire (C) contaminado, está constituido por filtros mecánicos, separados por micromallas de acero inoxidable de 30 a 80 mieras de tamiz, de arena pretratada con luz (solar) para liberarla de la humedad, filtros de carbono orgánico y filtros de agregados de alumino-silicatos. El segundo módulo (B), corriente abajo del primer módulo (A), corresponde a una serie de reactores pequeños, filtros con mallas de 30-80 mieras, con convertidores moleculares (agentes químicos nucleófilos), cuya función corresponde la de capturar y transformar óxidos de carbono (COx) y óxidos de nitrógeno (NOx).
Es importante acotar que el segundo módulo (B), filtros con mallas de 30-80 mieras, está dividido en dos partes. La primera parte un reactor químico (B.1 ) contiene hidróxidos metálicos sólidos (NaOH y KOH) macerados hasta un polvo fino de 200 mieras; esta parte del reactor tiene la función de capturar y transformar óxidos de carbono (COx). La segunda parte un reactor químico (B.2) comprende una mezcla de cetonas sólidas (5-40%), guanidinas (5-40%) y organosulfurados como la tiourea (5- 40%) sólidas pulverizadas de un tamaño similar; dicha parte del reactor tienen la función de capturar y transformar óxidos de nitrógeno (NOx).
En una realización preferente, la invención comprende adicionalmente un filtro accesorio con un coctel de enzimas inmerso en material particulado que contiene complejos multienzimáticos, tales como Piruvato carboxilasa, Propionil Carboxilasa, Anhidrasa Carbónica, Rubisco y otras carboxilasas, los cuales están presentes para la transformación del C02 en productos orgánicos e inorgánicos. Este filtro se ubica entre el primer reactor químico (B.1 ) y el segundo reactor químico (B.2).
Los módulos están asociados entre sí por uniones de tipo brida y ajustados a través de material de aporte, permitiendo así una unión segura y fácil de desmontar.
Dependiendo de la necesidad industrial y del diseño del reactor, este puede incorporar modificaciones adicionales como lo es la presencia de pares de placas electrodo que generan un campo variable de chispas u arcos voltaicos permitiendo transformar el metano y la oxidación de partículas de carbono en COx gaseoso, dichas placas serán instaladas en una superficie aislante a la corriente eléctrica. En una realización preferente, dichos pares de placas electrodo puede corresponder a mallas metálicas conductoras alimentadas por un diferencial de voltaje, suministrado por una bobina eléctrica, las mismas estarán montadas en el dispositivo sobre materiales resistente a la conductividad eléctrica. Además, de válvulas de presión en la entrada o en la salida de aire descontaminado (D) y/o entre los módulos para regular la presión de aire en cada sección. En sistemas industriales donde las temperaturas están muy por encima de 300°C el dispositivo de la presente invención se elabora con materiales muy resistentes como la fibra de carbono el cual lo hace más estable, resistente y liviano. Por último, en sistemas de flujos muy altos se utilizan trampas de gases y líquidos para separar líquidos o gases, diferentes al aire que se encuentren dentro de la corriente que pasa por el sistema. El principio general del método para purificar aire comprende los siguientes pasos:
1 . Separación de partículas sólidas (hollín) que se emiten en una combustión orgánica y son atrapados por los filtros de arena, carbono orgánico y alumino- silicatos, para evitar la contaminación de los filtros reactivos posteriores que puedan a su vez disminuir la reactividad de los mismos. Ambos aspectos negativos pueden afectar y complicar, además, los procesos de separación y limpieza de los dispositivos de captura posteriores.
2. Captura de óxidos de carbono (CO, CO2) del dispositivo que contiene los hidróxidos metálicos sólidos.
3. Opcionalmente, transformación del CO2 en productos orgánicos e inorgánicos mediante el filtro accesorio con un coctel de enzimas inmerso en material particulado.
4. Captura de óxidos de nitrógeno (NOx) del módulo que contiene la mezcla de cetonas, guanidinas y organosulfurados en forma de polvo.
Evaluaciones experimentales
Para determinar la eficiencia del dispositivo se evaluaron los siguientes parámetros (variaciones de la cantidad de los contaminantes) realizando la siguiente metodología:
1 . Estudio de la variación de flujos. Se analizaron los flujos de CO y CO2 (5, 40,
50, 70, 80 y 120 ml/min), emitidos de forma independiente, en experimentos separados, a partir de fuentes comerciales de alta pureza durante lapsos consecutivos de 10 minutos hasta una hora y media (1 h: 30 min). Las medidas fueron realizadas con un flujómetro ADM2000 de la casa comercial AGILENT. Para dar validez estadística y mayor contabilidad, estos experimentos, en condiciones controladas (flujo, temperatura, presión y humedad), se repitieron 1 .200 veces en el laboratorio.
Por otro lado, se realizaron experimentos (controles o testigos) bajo las mismas condiciones pero con materiales inertes dentro del reactor para asegurar que el efecto observado era consecuencia de la reactividad de los materiales usados. Además, se realizaron medidas del Δρ (variación de las presiones) considerando la presión de entrada y salida del dispositivo con la ayuda de un equipo analizador de combustión portátil (Bacharach-PCA3).
2. Estudio del cambio en las cantidades (ppm) de COx emanados de tubos de escape de vehículos comerciales. Estas variables fueron medidas con la ayuda de un analizador de combustión portátil (Bacharach-PCA3) y un medidor portátil de CO2 (AMPROBE CO2-100) en presencia y ausencia del dispositivo purificador desarrollado. Estos experimentos se repitieron en lapsos consecutivos de 10 segundos por hora y media y son el promedio de 10 repeticiones. Por otro lado, se realizaron experimentos (controles o testigos) bajo las mismas condiciones pero con materiales inertes dentro del reactor para asegurar que el efecto observado era consecuencia de la reactividad de los filtros usados. Por otro lado, también se midieron las variaciones de presión en la entrada y salida del reactor acoplado al tubo de escape.
3. Análisis en los cambios de las cantidades (ppm) de NOx. Las fuentes de NOx estudiadas fueron las cantidades emanadas de tubos de escape de vehículos comerciales las cuales fueron medidas con la ayuda de un analizador de combustión portátil (Bacharach-PCA3) en presencia y ausencia del dispositivo purificador desarrollado. No se realizaron estudios con NOx comerciales de alta pureza debido a que no se encontraron disponibles en el mercado. Además, se realizaron 10 repeticiones del mismo experimento con sus respectivos controles en lapsos consecutivos de 60 segundos hasta 5 minutos.
El vehículo comercial, usado para estas pruebas, fue un carro familiar de motor a gasolina de 1 .6 L, 4 cilindros, año 2009. El caudal usado para estas pruebas fue de 720L/min.
4. Capacidad de atrapar el polvillo de combustión de los filtros de captura. Se incorporaron los filtros A.1 , A.2 y A.3 a un tubo de escape de un vehículo comercial (camioneta año 1995) la cual no tenía presente el catalizador, esto permitía liberar mucho polvillo contaminante a través del tubo de escape. Luego de 5 minutos se extrajeron los componentes internos de los dispositivos y se realizó el registro fotográfico lo cual evidenciaría la capacidad de captura del módulo de filtros.
Resultados y Discusiones
Variación de las cantidades de óxidos de Carbono (COx)
Los incrementos atmosféricos de COx son la causa mayoritaria (>70%) del calentamiento global y como consecuencia el aumento de la actividad de las tormentas, el derretimiento de las placas de hielo de los polos y del comportamiento errático del clima, lo que está provocando además muchos desastres naturales.
Los resultados obtenidos, relacionados a los cambios de flujo y cantidades de COx que se midieron con y sin el reactor desarrollado se pueden notar en la figura 2, que ¡lustra el efecto del reactor desarrollado sobre el flujo de COx (ml/min) en función del tiempo. El flujo de las fuentes de COx (CO y C02) es de alta pureza. En la figura 2 se logra apreciar que cantidades de COx caen en pocos segundos de su máxima cantidad porcentual hasta un mínimo que fluctúa entre 2 y 5% (del máximo total) independientemente de la fuente de COx y de las cantidades que se hacían pasar a través del dispositivo desarrollado (5, 40, 50, 70, 80 y 120 ml/min), es decir que tanto para las fuentes comerciales (COx) de alta pureza, así como la fuente proveniente de vehículos comerciales la eficiencia de captura de los óxidos de carbono estuvo en un rango comprendido de 95-98%. Cabe destacar que no se observaron cambios sustanciales en las variaciones de presión, lo que sugiere que los resultados observados son una consecuencia de la reactividad o capacidad de captura del dispositivo y no de una obstrucción de los filtros del mismo o un artefacto experimental.
Variación de las cantidades de NOx
Los ΝΟχ son el segundo grupo más contaminante (~ 10%) de los GEI (Gases de Efecto Invernadero) y el cual es difícil de capturar o transformar una vez que se encuentra en la atmosfera. Con los experimentos realizados sobre el tubo de emisión de gases, o tubo de escape del vehículo analizado, a pesar de las fluctuaciones generadas como consecuencia de las exigencias energéticas del vehículo, al cual se le adaptó el dispositivo desarrollado, se pudo apreciar que en presencia del sistema desarrollado, este es capaz de capturar hasta un 80% de los gases de tipo NOx (ver figura 3), lo cual evidencia una vez más la capacidad que tiene el ordenamiento de los filtros y la reactividad de estos dentro del reactor para la captura de los mayores contaminantes de la combustión orgánica (NOx y COx). Además, la versatilidad y sencillez del reactor permite adaptarlo a cualquier sistema industrial y en este caso particular al tubo de emisión de vehículos.
La figura 3 ¡lustra el efecto del reactor desarrollado sobre las cantidades de NOx (ppm) en función del tiempo. El flujo de las fuentes de NOx proviene de un vehículo comercial descrito con anterioridad.
Razonamiento científico aplicado. La naturaleza reactiva o mecanocuántica de los electrófilos radica en el Orbital Molecular de Baja Energía Desocupado (OMBED) de los óxidos de carbono (COx) y nitrógeno (NOx) en estado gaseoso, y va ser la misma independientemente de la combustión orgánica que los libera. Además, sucederá lo mismo con la reactividad de los nucleófilos, la cual es a su vez modulada por la energía de los Orbitales Moleculares con Ocupación más Alta (OMOA). En consecuencia, sobre estas premisas básicas (Interacción OMOA/OMBED) se puede inferir que independientemente de la fuente industrial de donde provengan los GEI si se hacen pasar a través del dispositivo desarrollado la reacción entre ellos será espontánea e inevitable, es decir, que siempre que ocurra una combustión orgánica nuestro equipo desarrollado podrá evitar que los gases de tipo GEI se liberen a la atmosfera. Sin embargo, la forma y las dimensiones del dispositivo no son estándares por lo que deberán ser ajustadas dependiendo de la necesidad industrial. Esto indica la amplia aplicación a nivel industrial que tiene el reactor desarrollado para resolver los problemas de contaminación que genera el transporte (terrestre, marítimo y aéreo), las termoeléctricas, los incendios, la industria entre otras fuentes de contaminación. Captura de residuos sólidos (hollín) de la combustión industrial
En la figura 4 se puede notar la capacidad que contiene el módulo de filtros (captura de polvillo) para la captura rápida de los residuos sólidos de la combustión del vehículo diesel usado para evaluar la facilidad de captura de los mismos.
Esto es importante debido a que dichas partículas son las responsables de enfermedades respiratorias graves que son comunes en países industrializados donde las regulaciones son muy pasivas.
Toda esta evidencia experimental mostrada, sugiere que el dispositivo desarrollado funciona y además, que es un sistema promisorio para eliminar en gran medida los efectos nocivos que generan los óxidos de carbono (dióxido y monóxido de carbono), los óxidos de nitrógeno, principales causantes del efecto invernadero independientemente de la fuente de emisión (comercial o industrial).
Por otro lado, el sistema de la presente solicitud tiene la capacidad de atrapar los residuos sólidos de la combustión que son nocivos para la salud. En el mismo orden de ¡deas, dicho reactor, es significativamente más sencillo que el arte previo, tiene múltiples funciones, es de bajo costo, y tiene la capacidad de adaptarse a cualquier dispositivo industrial que lleve a cabo una combustión orgánica.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de purificación de aire que comprende: una entrada de aire (C);
un primer módulo (A) constituido por filtros mecánicos;
un segundo módulo (B), corriente abajo del primer módulo (A), corresponde a una serie de reactores pequeños con convertidores moleculares (agentes químicos nucleófilos), para capturar y transformar óxidos de carbono (COx) y óxidos de nitrógeno (NOx); y
una salida de aire descontaminado (D).
2. El sistema de la reivindicación 1 , en donde el primer módulo (A) comprende filtros de arena, filtros de carbono orgánico y filtros de agregados de alumino-silicatos.
3. El sistema de cualquiera de la reivindicación 2, en donde los filtros del primer módulo (A) se encuentran separados por micromallas de acero inoxidable.
4. El sistema de la reivindicación 2, en donde los filtros del primer módulo (A) tiene un tamaño de tamiz de un rango comprendido entre 30-80 mieras.
5. El sistema de la reivindicación 2, 3 o 4, en donde la arena del módulo (A) es pretratada con luz (solar) para liberarla de la humedad.
6. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el segundo módulo (B) está dividido en dos partes: un primer reactor químico (B.1 ) que contiene hidróxidos metálicos sólidos; y un segundo reactor químico (B.2) que comprende una mezcla de cetonas, guanidinas y organosulfurados sólidos pulverizados.
7. El sistema de la reivindicación 6, en donde los hidróxidos metálicos sólidos y pulverizados son escogidos entre NaOH, KOH o una mezcla de los mismos.
8. El sistema de la reivindicación 7, en donde los hidróxidos metálicos sólidos tienen un tamaño de partícula de 200 mieras y están contenidos en filtros con mallas comprendidas en un rango de 30-80 mieras.
9. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde los organosulfurados comprenden tiourea.
10. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, que comprende además un filtro accesorio con un coctel de enzimas inmerso en material particulado que contiene complejos multienzimáticos.
11. El sistema de la reivindicación 10, en donde los complejos multienzimáticos se seleccionan entre Piruvato carboxilasa, Propionil Carboxilasa, Anhidrasa Carbónica, Rubisco, otras carboxilasas, y una mezcla de los mismos.
12. El sistema de la reivindicación 10 u 1 1 , en donde el filtro accesorio se ubica entre el primer reactor químico (B.1 ) y el segundo reactor químico (B.2).
13. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los módulos están asociados entre sí por uniones de tipo brida y ajustados a través de material de aporte.
14. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además pares de placas electrodo que generan un campo variable de chispas u arcos voltaicos para transformar el metano y la oxidación de partículas de carbono en COx gaseoso, el cual será capturado por los filtros de hidróxidos sólidos.
15. El sistema de la reivindicación 1 1 , en donde dichas placas son instaladas en una superficie aislante a la corriente eléctrica.
16. El sistema de la reivindicación 1 1 o 12, en donde las placas de pares electrodo son mallas metálicas conductoras de electricidad alimentadas por una bobina eléctrica.
17. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además válvulas de presión en la entrada (C) o en la salida de aire descontaminado (D).
18. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además válvulas de presión entre los módulos para regular la presión de aire en cada sección.
19. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema es elaborado con fibra de carbono para darle características de resistencia y bajo peso.
20. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además trampas de gases y líquidos para separar líquidos o gases, diferentes al aire que se encuentren dentro de la corriente que pasa por el sistema.
21. Un método para purificar aire que comprende los pasos de:
separar partículas sólidas (hollín) que se emiten en una combustión orgánica mediante filtros de arena, carbono orgánico y alumino-silicatos; capturar óxidos de carbono mediante un dispositivo que contiene los hidróxidos metálicos;
capturar óxidos de nitrógeno (NOx) mediante un dispositivo que contiene una mezcla de cetonas, guanidinas y organosulfurados.
22. El método de la reivindicación 21 , en donde los hidróxidos metálicos son macerados hasta un polvo fino no menor a 200 mieras.
23. El método de la reivindicación 21 o 22, en donde todos los sólidos de la mezcla de cetonas, guanidinas y organosulfurados tienen un tamaño no menor a 200 mieras.
24. El método de cualquiera de las reivindicaciones 21 a 23, en donde los organosulfurados comprenden tiourea.
25. El método de cualquiera de las reivindicaciones 21 a 24, que comprende además el paso de transformar C02 en productos orgánicos e inorgánicos.
26. El método de la reivindicación 25, en donde el paso de transformar CO2 en productos orgánicos e inorgánicos se realiza mediante un filtro accesorio con un coctel de enzimas inmerso en material particulado que contiene los complejos multienzimáticos.
27. El método de la reivindicación 26, en donde los complejos multienzimáticos se seleccionan entre Piruvato carboxilasa, Propionil Carboxilasa, Anhidrasa Carbónica, Rubisco, otras carboxilasas y mezclas de los mismos.
28. El método de cualquiera de las reivindicaciones 21 a 24, en donde el paso de transformar C02 en productos orgánicos e inorgánicos se realiza después del paso de capturar óxidos de carbono mediante un dispositivo que contiene los hidróxidos metálicos y antes del paso de capturar óxidos de nitrógeno (NOx) mediante un dispositivo que contiene una mezcla de cetonas, guanidinas y organosulfurados.
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