ES2291033T3 - Procedimiento y dispositivo para la depuracion de gases de combustion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la depuración de gases de combustión mediante partículas de cal apagada, caracterizado porque tanto la cal viva como el agua son aportados a un dispositivo de apagado (17) en el que, en primer lugar, la cal viva es apagada en seco, durante un periodo de 3 hasta 20 minutos, con el agua hasta tener un contenido de humedad de por lo menos un 5% de peso para así constituir la cal apagada; así como caracterizado porque - a continuación y dentro de un minuto y durante el apagado de la cal viva con agua dentro del dispositivo de apagado (17) para formar la cal apagada - la cal apagada es transportada desde el dispositivo de apagado (17) para entrar en contacto con los gases de combustión con el fin de efectuar, mediante la cal apagada, la depuración de los gases de combustión.
Description
Procedimiento y dispositivo para la depuración
de gases de combustión.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un dispositivo para depurar gases de combustión
con cal apagada.
En distintas clases de combustión - como, por
ejemplo, en la combustión de los combustibles fósiles, de
desperdicios, etc. - se generan gases de combustión que contienen
agentes contaminantes, que son eliminados antes de que los gases de
combustión sean emitidos hacia la atmósfera. Los agentes
contaminantes pueden ser sólidos como, por ejemplo, las cenizas
volátiles, y pueden ser gaseiformes como, por ejemplo, el dióxido
sulfuroso o el cloruro de hidrógeno. Los agentes contaminantes
sólidos pueden ser eliminados por medio de un filtro como, por
ejemplo, con un filtro electrostático o un filtro de tela, mientras
que los agentes contaminantes gaseiformes son eliminados mediante
absorción, empleando un agente absorbente. En la depuración húmeda
de los gases de combustión, los agentes contaminantes gaseiformes
son eliminados por medio de un líquido de absorción que contiene un
agente absorbente. Los agentes contaminantes gaseiformes - como,
por ejemplo, las sustancias ácidas como son el dióxido sulfuroso y
el cloruro de hidrógeno - también pueden ser eliminados por poner
los gases de combustión en contacto con un material absorbente de
partículas que es, normalmente, la cal apagada (hidróxido de
calcio). De una manera conveniente, el contacto entre los gases de
combustión y el material absorbente puede tener lugar después de
que los gases de combustión hayan abandonado la caldera. La
presente invención se refiere a esta última técnica, que es llamada
la de
absorción seca.
absorción seca.
Conforme a la técnica de absorción seca es así,
que partículas de cal apagada - acondicionada con agua - son
dispersadas dentro del flujo del gas de combustión, siendo los
gases de combustión calientes, por un lado, enfriados con agua (por
regla general desde aproximadamente 150ºC. hasta más o menos 70 -
80ºC.) mientras que, por el otro lado, los agentes contaminantes
gaseiformes - como, por ejemplo, el dióxido sulfuroso - son
absorbidos por las partículas de cal apagada. A continuación, el
material de partículas es eliminado de los gases de combustión
mediante, por ejemplo, una filtración, antes de que los gases de
combustión sean emitidos hacia la atmósfera. El material de
partículas separado - que, en lo sucesivo, es denominado cal
pulverizada - es recogido. Cierta parte de la recogida cal
pulverizada puede ser reutilizada para la depuración de los gases
de combustión por medio de una recirculación y de la adición de una
pequeña cantidad de cal apagada y no usada. La parte restante de la
recogida cal pulverizada es eliminada, por ejemplo, a través de un
controlado vaciado.
La cal apagada, que es empleada en la depuración
de gases de combustión mediante la técnica de absorción seca, o es
comprada, ya completada, de un proveedor de cal apagada, o bien la
misma es producida en la propia factoría. La producción
convencional de cal apagada en el lugar de fabricación es realizada
de tal manera, que la cal viva sea suministrada desde un almacén
hacia un aparato para apagar la cal seca, dentro del cual la cal
viva es apagada por añadir una cantidad exactamente dosificada de
agua. Después del proceso de apagarla, la cal apagada es aportada a
un silo para su almacenamiento. Al ser necesaria la cal apagada
para la depuración de los gases de combustión, la misma es aportada
- a través de unos conductos - a un mezclador, en el que la cal
apagada es mezclada con la cal pulverizada ya recirculada, y la
misma es acondicionada con agua antes de que la mezcla sea puesta
en contacto con los gases de combustión.
Esta técnica convencional tiene, sin embargo,
toda una serie de inconvenientes. En este sentido, la cantidad de
agua para apagar la cal ha de estar dosificada con mucha exactitud,
teniendo en cuenta que por añadirse más agua de la necesaria para
el apagado - la cual sale luego como vapor de agua en la reacción
exotérmica del apagado - se puede originar una agregación en
terrones. Una agregación en forma de terrones de este tipo puede
tener por resultado el bloqueo del aparato de apagar la cal así
como disponer de indeseables terrones de cal en el silo de
almacenamiento, como asimismo puede esta agregación en forma de
terrones interferir en la alimentación de cal apagada, desde el
silo hasta la depuración del gas de combustión, o incluso impedir
esta alimentación. Otro inconveniente más consiste en el hecho de
que la cal apagada tiene una más pronunciada tendencia a formar
polvo, y la misma es más voluminosa que la cal viva. Una misma
cantidad de cal apagada puede ocupar hasta casi dos veces el
volumen de la cal viva, lo cual hace que la cal apagada sea más
costosa, tanto en su manipulación como en el transporte.
Para facilitar la manipulación y el transporte
de la cal apagada, sin ningún problema de formación de terrones, el
contenido en agua ha de estar controlado cuidadosamente, de tal
modo que la cal apagada tenga un contenido de agua del 0 hasta el
2% de peso. Un contenido en agua tan reducido origina, en cambio,
otro problema como, por ejemplo, que la cal apagada pueda obtener
una reducida zona superficial. En efecto, ha quedado establecido
que la zona superficial de la cal apagada tiene que ser, en lo
esencial, directamente proporcional al contenido de agua de la cal
apagada. Por consiguiente, la cal apagada, con un contenido en agua
del 0 hasta el 2% de peso, tiene una zona superficial de
aproximadamente 15 hasta 18 m^{2}/gr., mientras que la cal
apagada, con un contenido en agua del 10% de peso, tiene una zona
superficial de aproximadamente 23 m^{2}/gr., y la cal apagada, con
un contenido en agua del 15% de peso, tiene una zona superficial
ligeramente mayor de 30 m^{2}/gr. Como quiera que - en la
depuración de los gases de combustión - la reactividad de la cal
apagada se incrementa con un aumento en la zona superficial, puede
ser deducido que un reducido contenido en agua y - como resultado
del mismo, una reducida zona superficial de la cal apagada -
representan un inconveniente.
Otro inconveniente más del estado de la técnica
consiste en el hecho de que el almacenamiento de la cal apagada
hace que ésta sea vieja o pasada y - entre otras cosas - forma unos
carbonatos por absorber la cal el dióxido de carbono de la
atmósfera.
La Patente Internacional Núm.
WO-A-9616722 revela un procedimiento
según el cual los gases calientes de un proceso se hacen pasar por
un reactor de contacto, en el que un material de partículas
absorbentes - que entra en reacción con los agentes contaminantes
gaseiformes de los gases - es introducido en estos gases con el fin
de convertir los agentes contaminantes en un polvo, que puede ser
separado. A continuación, los gases del proceso se hacen pasar por
un separador de polvos. La mayor parte del polvo, separada dentro
del separador de polvos, es pasada hacia un mezclador en el que la
misma es mezclada y humedecida, después de lo cual esta parte de
polvo es recirculada como material absorbente por ser introducida -
conjuntamente con un material absorbente nuevo - en los gases del
proceso. Como material absorbente fresco es añadida una cal viva.
El polvo se hace recircular varias veces por el mezclador, por el
reactor de contacto y por el separador de polvos, para hacer que la
cal viva pueda entrar en reacción con el agua, aportada al
mezclador, y pueda formar así una cal apagada.
Tal como aquí puede ser apreciado sería deseable
- y constituiría una mejora en este campo técnico - que en la
depuración de los gases de combustión fuera posible emplear la cal
apagada con un más elevado contenido en agua así como con una mayor
zona superficial, sin tener simultáneamente los problemas de
agregación en terrones. Otra ventaja representaría el hecho si
asimismo pudieran ser reducidas o eliminadas las otras
dificultades, relacionadas con el almacenamiento y con el transporte
de la cal apagada.
Mediante la presente invención se ha descubierto
que las anteriormente mencionadas dificultades del estado de la
técnica pueden ser obviadas por producirse la cal apagada seca
"in situ", es decir, en la inmediata cercanía de la
depuración de los gases de combustión, y con un contenido en agua de
por lo menos un 5% de peso.
De acuerdo con la presente invención, queda
proporcionado un procedimiento para depurar los gases de combustión
con partículas de cal apagada, y este procedimiento está
caracterizado por el hecho de que la cal viva y seca es, en primer
lugar, apagada con agua, durante un periodo de 3 hasta 20 minutos,
hasta alcanzar un contenido de humedad de por lo menos un 5% de
peso y, a continuación, la cal apagada es puesta en contacto con los
gases de combustión dentro de un minuto y durante el apagado.
Según la presente invención, queda proporcionado
también un dispositivo para la depuración de gases de combustión
con las partículas de cal apagada, y este dispositivo comprende un
extremo de alimentación para aportar la cal viva y para añadir el
agua; el mismo comprende un extremo de descarga para descargar la
cal apagada; como asimismo comprende este dispositivo unos medios
mezcladores, situados entre el extremo de alimentación y el extremo
de descarga; dispositivo éste que está caracterizado por el hecho
de que el mismo comprende, entre el extremo de alimentación y el
extremo de descarga, una primera sección y una segunda sección, que
están separadas entre si por un primer borde rebosadero, la primera
sección está situada por el extremo de alimentación, y la misma
comprende por lo menos un medio mezclador, que es rotatorio por un
árbol horizontal, que se extiende en la dirección transversal del
dispositivo, y este medio mezclador está previsto para mezclar y
aportar la cal viva y el agua en la dirección longitudinal del
dispositivo, desde el extremo de alimentación hacia el borde
rebosadero, mientras que la segunda sección está situada por el
extremo de descarga, y la misma comprende por lo menos un medio
mezclador, que es rotatorio por un árbol horizontal, que se
extiende en la dirección transversal del dispositivo, y este medio
mezclador está previsto para mezclar el material, que es aportado
sobre el primer borde rebosadero, así como para mezclar el material
en la dirección longitudinal del dispositivo y hacia un segundo
borde rebosadero, que está dispuesto por el extremo de
descarga.
Los demás aspectos característicos así como las
ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto en la
descripción, relacionada a continuación, y en las reivindicaciones
del anexo.
Según la presente invención, es preferido que la
cal apagada tenga un contenido de agua de un 5 hasta un 30% de
peso, de forma aún más preferente de un 10 hasta un 20% de peso.
Incluso al poder ser aplicados unos contenidos de agua de más de un
20% de peso, los mismos pueden originar, sin embargo, el riesgo de
agregación de terrones y, por esta razón, según la presente
invención se evitan unos contenidos de agua de más del 50% de
peso.
La elevada zona superficial y la porosidad de la
cal apagada conforme a la presente invención implican que la cal
apagada puede contener más agua que la convencional cal apagada y
que la misma permanece con un flujo libre, es decir, la elevada
zona superficial reduce los problemas de una agregación.
Un aspecto distintivo de la presente invención
consiste en el hecho de que la cal apagada es producida "in
situ", es decir, en la inmediata cercanía de su aplicación
para la depuración de los gases de combustión. Según la presente
invención, esto se expresa de tal manera, que la cal apagada tenga
que entrar en contacto con el gas de combustión dentro de un minuto
durante el tiempo del apagado. De forma preferente, la cal apagada
es puesta en contacto con los gases de combustión dentro de 30
segundos durante el tiempo del apagado. Por el hecho de que la cal
apagada es producida en una relación directa con la depuración de
los gases de combustión, quedan eliminados la necesidad de un silo
de almacenamiento y de los conductos de transporte y, por
consiguiente, también los posibles problemas que se originarían por
una agregación dentro de los mismos. La realidad de que la cal
apagada es empleada para la depuración de los gases de combustión
inmediatamente después de la producción de la misma, significa que
también son impedidos los problemas originados por el
envejecimiento de una cal apagada.
Al poder ser empleada la cal apagada según la
presente invención para la depuración de gases de combustión, y si
esta depuración se refiere, por ejemplo, a un gas de combustión
previamente enfriado y procedente de la incineración de
desperdicios, la que comprende el cloruro de hidrógeno, un aspecto
particularmente preferido de la presente invención consiste en el
hecho de que la cal apagada es mezclada con una cal pulverizada y
recirculada, procedente de la depuración de gases de combustión,
antes de que la mezcla, así obtenida, sea puesta en contacto con
los gases de combustión.
Adicionalmente al hecho de que una tal
recirculación de la cal pulverizada tiene por resultado una
utilización más estable del material absorbente, también serán
reducidos aún más los problemas de una posible agregación. Si, en
relación con el apagado, a la cal viva ha sido añadida demasiado
agua, este exceso de agua queda, de hecho, rápidamente equilibrado
al mezclarse la cal viva con la recirculada cal pulverizada. Este
equilibrio queda afectado en gran medida por ta cantidad de cal
apagada nueva, que es muy pequeña en comparación con la cantidad de
cal pulverizada y recirculada. Es preferido, por regla general, que
la proporción entre cal apagada y la recirculada cal pulverizada
sea de 1 : 50 hasta 1 : 500, basada en el peso. Es preferida aún
más la adición de aproximadamente 100 kgs. de cal apagada a cada 10
toneladas de cal pulverizada.
Al mezclarse la cal apagada con la recirculada
cal pulverizada, por la adición del agua también se produce un
acondicionamiento de la mezcla. Durante la depuración de los gases
de combustión es efectivamente necesario, tal como indicado más
arriba, que el material absorbente - que está dispersado dentro de
los gases de combustión - tenga cierto contenido de agua; y esto,
por un lado, para enfriar opcionalmente los gases de combustión y,
por el otro lado, para conseguir una reacción entre el material
absorbente y los agentes contaminantes gaseiformes dentro de los
gases de combustión. Por consiguiente, y como una regla, la cal
apagada debería - durante su mezcla con la recirculada cal
pulverizada - ser acondicionada con agua, de tal manera que pueda
ser obtenida una humedad relativa (HR) del 5 al 60%. Más
concretamente, en la absorción del dióxido sulfuroso de los gases de
combustión, el material absorbente ha de tener un contenido de agua
que produzca una humedad relativa de un 40 hasta un 60%,
aproximadamente, mientras que la correspondiente humedad relativa
para la absorción del cloruro de hidrógeno de los gases de
combustión ha de ser de aproximadamente un 5 hasta un 10%. Estos
valores de la humedad relativa son medidos en los emitidos gases de
combustión, después de que el material absorbente haya entrado en
contacto con los gases de combustión. La razón de por qué el valor
de la humedad relativa es más reducido en la absorción de cloruro
de hidrógeno consiste en el hecho de que la cal apagada forma del
cloruro de hidrógeno un cloruro de calcio higroscópico. Con el fin
de conseguir la necesaria humedad relativa en la depuración de los
gases de combustión, la mezcla entre la cal apagada y la
recirculada cal pulverizada es acondicionada por la adición del
agua que sobre la mezcla es eyectada, de una manera finamente
dividida, a través de toberas. Para unos óptimos resultados en la
depuración del gas de combustión es importante, que los componentes
sean mezclados y distribuidos de la forma más homogénea posible.
Con anterioridad se conocían para esta finalidad distintos
dispositivos, y un ejemplo de un dispositivo de esta clase está
revelado y descrito en la Patente Internacional Núm. WO 96/16
727.
Tal como anteriormente mencionado, la cal
apagada debe entrar en contacto con los gases de combustión dentro
de un minuto, preferentemente dentro de 30 segundos del tiempo de
apagado. Estos tiempos no incluyen el tiempo para el apagado de la
cal, el cual es de aproximadamente 3 hasta 20 minutos. Por el otro
lado, está incluido el tiempo para la opcional adición de la
recirculada cal pulverizada y para et acondicionamiento de la mezcla
con agua. Por consiguiente, esta operación debe ser llevada a
efecto dentro de un minuto como máximo, y la misma es realizada
preferentemente dentro de un tiempo de 10 segundos hasta 1 minuto,
de forma aún más preferida dentro de 10 hasta 30 segundos.
Para una óptima eficiencia en la depuración del
gas de combustión, la cal apagada ha de ser de un pequeño tamaño de
partículas. Con preferencia, la cal apagada es de un tamaño de
partículas de 1 hasta 10 \mum y, de una forma aún más preferente,
de un tamaño de partículas de 2 hasta 5 \mum.
Tal como indicado más arriba, ta presente
invención comprende también un dispositivo para depurar los gases
de combustión con partículas de cal apagada.
En contraposición a los dispositivos de cal
apagada seca del estado de la técnica, en los cuales la
alimentación mediante un tornillo sinfín axial - u otro elemento
similar - representa un elevado riesgo de interferencias y de
interrupciones en relación con una agregación de terrones, la
estructura abierta de la presente invención así como la
alimentación radial, con respecto a los medios mezcladores, hacen,
sin embargo, que el material, que ha de ser mezclado y aportado, lo
sea sin una compresión excesiva, que traería consigo el
consiguiente riesgo de un atascamiento y de una interrupción.
En el anteriormente descrito dispositivo de la
presente invención, se prefiere que cada uno de los medios
mezcladores dentro de la primera sección y de la segunda sección
consista en un árbol rotatorio, con brazos radiales por los
extremos exteriores en los cuales están fijadas unas paletas, que
forman con la dirección de la rotación un determinado ángulo.
También es preferido que el borde de guía de las
paletas forme con la dirección de la rotación un ángulo de 10 hasta
45º.
Puede ser recta la sección transversal de las
paletas en la dirección circunferencial. Como alternativa, ta
sección transversal de las paletas puede ser de forma curvada en la
dirección circunferencial como, por ejemplo, en la configuración
del segmento de un círculo.
Dentro de la primera sección, es preferido que
la extensión de las paletas en la dirección circunferencial sea
relativamente reducida y corresponda a un sector con un ángulo de
aproximadamente 5 hasta 30º. Por el otro lado, es preferido
disponer de un elevado número de paletas dentro de la primera
sección, de tal manera que los medios mezcladores tengan un árbol
rotatorio con 4 hasta 12 brazos radiales y con dos paletas por
árbol.
Dentro de la segunda sección, es preferido que
la extensión de las paletas sea relativamente larga, tanto en la
dirección circunferencia) como en la dirección axial. Por
consiguiente, se prefiere que las paletas tengan una extensión en
la dirección circunferencia), la cual corresponde a un sector con
un ángulo de 30 hasta 90º. La extensión en la dirección axial es
preferentemente de tal manera, que 2 hasta 10 parejas de paletas
puedan cubrir la extensión de los medios mezcladores en la
dirección axial.
Tal como puede ser apreciado en la descripción
anterior, el dispositivo de la presente invención puede estar unido
directamente con el conducto del gas de combustión; no obstante, y
conforme a un aspecto especialmente preferido de la invención, el
dispositivo está unido con un extremo de una cámara con medios para
suministrar la cal pulverizada, que es recirculada desde la
depuración de gases de combustión; con medios para añadir el agua;
así como con medios para mezclar la cal apagada, la recirculada cal
pulverizada y el agua entre si y para descargar esta mezcla desde el
otro extremo de la cámara para que la misma pueda entrar en
contacto con los gases de combustión. Una cámara de esta clase
puede ser de cualquier construcción ya conocida como tal y la misma
puede consistir, por ejemplo, en un aparato conforme a lo indicado
en la arriba mencionada Patente Internacional Núm. WO 96/16
727.
Al objeto de poder comprender mejor la presente
invención, ésta está descrita, a continuación, a efectos de una
dilucidación y con referencia a los planos adjuntos.
En los planos adjuntos:
La Figura 1 muestra una planta convencional para
la depuración de gases de combustión mediante cal apagada según la
técnica de absorción seca;
La Figura 2 indica una planta para la depuración
de gases de combustión con cal apagada mediante la técnica de
absorción seca conforme a la presente invención;
La Figura 3 muestra una vista en planta
esquematizada del dispositivo de apagado en seco de la Figura 2;
mientras que
La Figura 4 indica una vista esquematizada de
sección transversal, realizada a lo largo de la línea
I-I del dispositivo de apagado en seco, indicado en
la Figura 3.
En la convencional depuración de gases de
combustión mediante la técnica de absorción seca con cal apagada y
conforme a lo indicado en la Figura 1, la cal apagada es producida
por aportarse la cal viva desde un almacén 1 hacia un dispositivo
de apagado 2, al cual es suministrada - a través del conducto 3 -
también agua para el apagado. Tal como mencionado anteriormente, la
cantidad de agua añadida durante el proceso del apagado ha de ser
controlada de una forma muy precisa para evitar una agregación o
formación de terrones. La cal apagada, que tiene un contenido de
agua de un 0 hasta un 2% de peso, es aportada desde el dispositivo
de apagado 2 hacia un silo 4 para su almacenamiento. Desde el silo
4, la cal apagada se hace pasar por un conducto 5 hacia un
dispositivo de mezcla y de acondicionamiento 6 dentro del cual la
cal apagada es mezclada - con la ayuda de unos medios mezcladores 9
- con una recirculada cal pulverizada, que es suministrada a través
del conducto 7. Tal como indicado más arriba, la cantidad de cal
apagada es muy reducida en comparación con la cantidad de cal
pulverizada, y la misma es normalmente del orden de 100 kgs. de cal
apagada por cada 10 toneladas de cal pulverizada. La mezcla de cal
apagada y de cal pulverizada es acondicionada por añadirse - a
través del conducto 8 - el agua de una manera exactamente
distribuida. Este acondicionamiento tiene lugar hasta conseguir un
contenido de agua, que tenga por resultado la deseada humedad
relativa en el posterior contacto entre la mezcla del material
absorbente y los gases de combustión. Según mencionado
anteriormente, esta humedad relativa está dentro de la gama de
aproximadamente un 40 hasta un 60%, a una temperatura de 70 hasta 80
grados C. al ser eliminado de los gases de combustión el dióxido
sulfuroso. El dispositivo de mezcla y de acondicionamiento 6 puede
ser, por ejem plo, del tipo que anteriormente ha sido indicado con
referencia a la Patente Internacional Núm. WO 96/16 727.
Desde el dispositivo de mezcla y de
acondicionamiento 6, la mezcla acondicionada es descargada hacia un
conducto de gases de combustión 10 para entrar en contacto con los
gases de combustión, procedentes de una caldera (no indicada aquí).
Por el interior del conducto de gases de combustión 10, la mezcla
de material absorbente es dispersada dentro de los gases de
combustión calientes (de aproximadamente 150 grados C.); el agua
dentro de la mezcla enfría los gases de combustión (a
aproximadamente 70 hasta 80 grados C.), y la cal apagada entra en
reacción con los agentes contaminantes gaseiformes dentro de los
gases de combustión como, por ejemplo, con el dióxido sulfuroso.
Una parte de las partículas del material absorbente es recogida
dentro de una bolsa por el interior del conducto de gases de
combustión 10, y esta parte es evacuada a través del conducto 11,
mientras que la parte restante del material absorbente acompaña los
gases de combustión hasta un filtro 12, en el cual los gases de
combustión son liberados de las partículas del material absorbente
y son emitidos hacia la atmósfera, tal como indicado con la flecha
13. Las partículas del material separado de los gases de combustión
- es decir, la cal pulverizada - son evacuadas del filtro a través
de un conducto 14, y una parte de la cal pulverizada es puesta en
recirculación hacia el dispositivo de mezcla y de acondicionamiento
6 por medio del conducto 7, mientras que la parte restante es
evacuada, a través del conducto 15, para ser unida con la cal
pulverizada, procedente del conducto 11, y para luego ser
descargada, por ejemplo, mediante un vaciado controlado.
Una vez descrito el estado de la técnica con
referencia a la Figura 1, se describe ahora una preferida forma de
realización de la presente invención, haciendo para ello referencia
a las Figuras 2 hasta 4. En las Figuras 1 y 2, las partes
componentes equivalentes tienen las mismas referencias.
En la depuración de gases de combustión mediante
la técnica de absorción seca y con cal apagada según la presente
invención, la cal viva es aportada - a través del conducto 16 y tal
como indicado en la Figura 2 - desde un almacén o depósito 1 hacia
el dispositivo de apagado seco 17, que ahora será descrito con más
detalles. También el agua es aportada, a través del conducto 18, al
dispositivo de apagado 17 para apagar la cal viva. La cantidad de
agua añadida es controlada de tal manera, que la cal apagada pueda
conseguir un contenido de agua de por lo menos un 5% de peso. El
apagado de la cal viva dentro del dispositivo 17 tiene lugar
durante la mezcla, y este apagado dura de 3 hasta 20 minutos,
aproximadamente, después de lo cual la cal apagada es transportada
hacia una cámara 16 para el acondicionamiento y para la mezcla de
la cal apagada con la cal pulverizada, procedente de una
recirculación. Esta cámara de mezcla y de acondicionamiento 6 puede
consistir en una parte integrante del aparato de apagado seco 17 o
bien consiste en un aparato separado, unido con el aparato de
apagado 17 y del tipo descrito en relación con la Figura 1 tal
como, por ejemplo, un dispositivo indicado y descrito en la Patente
Internacional Núm. WO 96/16 727. La recirculada cal pulverizada es
aportada a través del conducto 7, mientras que el agua para el
acondicionamiento está siendo suministrada a través del conducto 8,
al término de lo cual los componentes dentro de la cámara 6 son
mezclados entre si y son acondicionados con la ayuda de un medio
mezclador 9. La completa operación de mezcla y de acondicionamiento
dentro de la cámara 6 necesita, como máximo, un minuto,
preferentemente de 10 hasta 30 segundos, de tal manera que las
partículas del material absorbente estén listas para ser aportadas
hacia el interior del conducto de gases de combustión 10 y puedan
entrar en contacto con los gases de combustión dentro de un minuto
desde el apagado de la cal viva.
Como ya indicado anteriormente, la cal apagada
también puede ser directamente aportada hacia el interior del
conducto de gases de combustión 10, sin ser acondicionada ni ser
mezclada con la recirculada cal pulverizada; sin embargo, según la
presente invención es especialmente preferido llevar a efecto un
acondicionamiento de la cal apagada y la mezcla de la misma con la
recirculada cal pulverizada, tal como indicado en la Figura 2.
Por el hecho de que el apagado de la cal viva es
llevado a efecto "in situ", es decir, en relación
directa con su introducción en el conducto de gases de combustión
10, resulta que la construcción de la planta queda simplificada en
comparación con la planta convencional de la Figura 1 y, entre otras
ventajas más, ha sido eliminada también la necesidad de tener un
silo o depósito de almacenamiento para la cal apagada. En base al
hecho de que la cal apagada está siendo aportada esencialmente de
forma directa hacia el interior del conducto de gases de combustión
10, también quedan obviados los problemas de un atascamiento en el
silo de almacenamiento 4 y dentro del conducto de transporte 5 de
la planta de la Figura 1. A pesar de que la cal viva sea apagada,
según la presente invención, con un elevado contenido de agua, de
por to menos un 5% de peso, los problemas de un atascamiento pueden
ser impedidos por et hecho de que el apagado es efectuado "in
situ", tal como anteriormente indicado. Cualquier exceso de
agua dentro de la cal apagada también es compensado rápidamente al
mezclarse la cal apagada con la recirculada cal pulverizada dentro
de la cámara 6. Esto quiere decir que la necesidad de un control
exacto de la cantidad de agua añadida dentro del dispositivo de
apagado seco no es tan importante en la presente invención como lo
es en el estado de
la técnica.
la técnica.
Debido al hecho de que la cal apagada de la
presente invención tiene un más elevado contenido de agua - de por
lo menos un 5% de peso - la misma podrá obtener una elevada
porosidad y una gran zona superficial, según lo indicado
anteriormente. Gracias a esta gran zona superficial y a la elevada
porosidad, la cal apagada según la presente invención puede absorber
una mayor cantidad de agua que la convencional cal apagada - que
tiene una zona superficial y una porosidad más reducidas - sin por
ello tener una superficie húmeda y, por consiguiente, la cal apagada
de la presente invención mantiene un flujo libre, con un más
elevado contenido de agua en comparación con la cal apagada
convencionalmente. Esto también contribuye a reducir los problemas
de atascamiento. Tal como esto puede ser apreciado en la
descripción, relacionada a continuación, el diseño especial del
dispositivo de apagado seco de la presente invención contribuye aún
más a la reducción de los problemas de atascamiento.
Al término de la mezcla y del acondicionamiento,
las partículas del material absorbente son descargadas desde la
cámara 6 y son dispersadas dentro del conducto de gases de
combustión 10 para entrar en contacto con los gases de combustión,
que fluyen dentro de este conducto. Después de la reacción con los
agentes contaminantes gaseiformes dentro de los gases de
combustión, una parte de la cal pulverizada es evacuada a través del
conducto 11, mientras que la parte restante de la cal es separada
de los gases de combustión dentro del filtro 12 para luego ser
descargada por medio del conducto 14. Desde el conducto 14, una
parte de la cal pulverizada es recirculada a través del conducto 7,
mientras que la parte restante es unida - por medio del conducto 15
- con la cal pulverizada, procedente del conducto 11, y la misma es
evacuada, por ejemplo, a efectos de un vaciado controlado. Los
gases de combustión depurados son emitidos hacia la atmósfera, tal
como indicado con la flecha 13.
A continuación será descrito, con referencia a
las Figuras 3 y 4, el dispositivo especial de apagado seco conforme
a la presente invención.
El dispositivo de apagado seco 17 - que en la
Figura 3 está indicado con la tapadera 19 quitada - comprende un
extremo de alimentación 20, para aportar la cal viva, como asimismo
comprende un extremo de descarga 21 para entregar la cal, una vez
apagada la misma. Por el extremo de alimentación 20 se encuentran
también unos medios 22 en forma de toberas para añadir el agua de
una forma exactamente distribuida. El agua es aportada hacia las
toberas 22 a través de un conducto 18 (Véase la Figura 2). Entre el
extremo de alimentación 20 y el extremo de descarga 21 posee este
dispositivo de apagado 17 una primera sección 23 y una segunda
sección 24, que están separadas entre si mediante un primer borde
rebosadero 25. La primera sección 23, que está situada por el
extremo de alimentación, comprende un medio mezclador 26 que es
rotatorio por un árbol horizontal 27 y en la dirección transversal
del dispositivo 17. El árbol 27 posee unos brazos radiales 28, por
cuyos extremos exteriores están fijadas unas paletas 29. El borde de
guía de estas paletas forma un ángulo a con la dirección de
rotación 30 (Figura 4). Este ángulo a es, de forma preferente, de
10 hasta 45º. La extensión de las paletas 29 en la dirección
circunferencial y dentro de la primera sección es relativamente
pequeña, y la misma corresponde preferentemente a un sector con un
ángulo de 5 hasta 30º. El medio mezclador 26 - que comprende el
árbol 27 con los brazos 28 y con las paletas 29 - está previsto
para mezclar la cal viva y el agua y para conducirlas radialmente
en relación con et medio mezclador y en la dirección longitudinal
del dispositivo 17, desde el extremo de alimentación 20 hacia el
borde rebosadero 25 y hasta la segunda sección 24.
La segunda sección 24, que se encuentra situada
por el extremo de descarga 21, comprende un medio mezclador 31 que,
a su vez, comprende un árbol horizontal rotatorio 32, que se
extiende en la dirección transversal del dispositivo 17; con unos
brazos radiales 33 en el árbol 32 y con las paletas 34 por los
otros extremos de los brazos 33. El borde de guía de las paletas
forma con la dirección de rotación 35 (Figura 4) un ángulo \beta,
que es preferentemente de 10 hasta 45º. La extensión de las paletas
34 en la dirección circunferencial y dentro de la segunda sección
24 es mayor que la extensión de las paletas 29 dentro de la primera
sección 23 y la primera corresponde, de forma preferente, a un
sector con un ángulo de 30 hasta 90º. Tal como esto está indicado
también en la Figura 3, la extensión axial de las paletas dentro de
la segunda sección 24 es mayor que la extensión de las paletas
dentro de la primera sección 23, y el número de los brazos radiales
con las paletas dentro de la segunda sección 24 es preferentemente
menor que el número de los brazos radiales con las paletas dentro
de la primera sección 23. El medio mezclador 31 - que comprende el
árbol rotatorio 32, los brazos 33 y las paletas 34 - mezcla el
material, que está siendo aportado sobre el primer borde rebosadero
25 y lo transporta - en el sentido radial con respecto al medio
mezclador 31 así como en la dirección longitudinal del dispositivo
17 - hacia un segundo borde rebosadero 36, que está dispuesto por
el extremo de descarga 21. De forma preferente, este segundo borde
rebosadero 36 está situado a una altura más reducida que el primer
borde rebosadero 25.
Según lo indicado en la Figura 4, la primera
sección 23 posee un fondo 37, mientras que la segunda sección 24
tiene el fondo 38. Además, el dispositivo de apagado de cal 17 está
protegido por una carcasa 19, cuya tapadera está quitada en la
Figura 3, tal como anteriormente mencionado.
La construcción de tipo abierto del dispositivo
de apagado de cal conforme a la presente invención, tal como el
mismo ha sido descrito arriba, y la aportación del material en la
dirección longitudinal del dispositivo o en la dirección radial en
relación con los medios mezcladores transversales, 26 y 31,
contribuyen a impedir un atascamiento de la cal apagada.
La presente invención ha sido descrita arriba
con referencia a unas preferidas formas específicas de realización;
no obstante, se puede apreciar que distintas modificaciones y
variaciones de la presente invención son factibles, sin por ello
apartarse del alcance de la invención, tal como el mismo queda
definido en las reivindicaciones del anexo.
Claims (14)
1. Procedimiento para la depuración de gases de
combustión mediante partículas de cal apagada, caracterizado
porque tanto la cal viva como el agua son aportados a un
dispositivo de apagado (17) en el que, en primer lugar, la cal viva
es apagada en seco, durante un periodo de 3 hasta 20 minutos, con el
agua hasta tener un contenido de humedad de por lo menos un 5% de
peso para así constituir la cal apagada; así como
caracterizado porque - a continuación y dentro de un minuto
y durante el apagado de la cal viva con agua dentro del dispositivo
de apagado (17) para formar la cal apagada - la cal apagada es
transportada desde el dispositivo de apagado (17) para entrar en
contacto con los gases de combustión con el fin de efectuar,
mediante la cal apagada, la depuración de los gases de
combustión.
2. Procedimiento para la depuración de gases de
combustión mediante cal apagada, conforme a la reivindicación 1) y
caracterizado porque la cal viva es apagada en seco con agua
dentro del dispositivo de apagado (17) hasta tener un contenido de
humedad del 10 hasta el 20% de peso.
3. Procedimiento para la depuración de gases de
combustión mediante cal apagada, conforme a las reivindicaciones 1)
o 2) y caracterizado porque - dentro de 30 segundos y
durante el apagado de la cal viva con agua dentro del dispositivo
de apagado (17) para formar la cal apagada - la cal apagada es
transportada desde el dispositivo de apagado (17) para entrar en
contacto con los gases de combustión con el fin de efectuar,
mediante la cal apagada, la depuración de los gases de
combustión.
4. Procedimiento para la depuración de gases de
combustión mediante cal apagada, conforme a una cualquiera de las
reivindicaciones 1) hasta 3) y caracterizado porque, después
de haber sido formada en el dispositivo de apagado (17), la cal
apagada es pasada - conjuntamente con agua y con una reciclada cal
pulverizada - hacia la cámara de mezcla y de acondicionamiento (6)
en la que la cal apagada es acondicionada con el agua y es mezclada
con la recirculada cal pulverizada al objeto de formar unas
partículas de un material absorbente que - dentro de un minuto y
durante el apagado de la cal viva dentro del dispositivo de apagado
(17) para formar la cal apagada - es transportado desde la cámara
de mezcla y de acondicionamiento (6) para entrar en contacto con
los gases de combustión con el fin de efectuar la depuración de los
gases de combustión mediante las partículas de material absorbente,
que están contenidas en la cal apagada.
5. Procedimiento para la depuración de gases de
combustión mediante cal apagada, conforme a la reivindicación 4) y
caracterizado porque dentro de la cámara de mezcla y de
acondicionamiento (6), la cal apagada es mezclada con la
recirculada cal pulverizada con una relación de peso de 1 : 50 hasta
1 : 500.
6. Procedimiento para la depuración de gases de
combustión mediante cal apagada, conforme a las reivindicaciones 4)
o 5) y caracterizado porque durante su mezcla con la
recirculada cal pulverizada dentro de la cámara de mezcla y de
acondicionamiento (6), la cual apagada también es acondicionada con
agua dentro de la cámara de mezcla y de acondicionamiento (6), de
tal manera que pueda ser conseguida una humedad relativa del 5
hasta el 60% después de que las partículas de material absorbente -
que contienen la cal apagada, que es aportada desde la cámara de
mezcla y de acondicionamiento (6) - hayan entrado en contacto con
los gases de combustión.
7. Procedimiento para la depuración de gases de
combustión mediante cal apagada, conforme a una cualquiera de las
reivindicaciones 4) hasta 6) y caracterizado porque dentro
de la cámara de mezcla y de acondicionamiento (6), la cal apagada
es mezclada con la recirculada cal pulverizada durante un periodo
de 10 segundos hasta un minuto.
8. Procedimiento para la depuración de gases de
combustión mediante cal apagada, conforme a la reivindicación 7) y
caracterizado porque dentro de la cámara de mezcla y de
acondicionamiento (6), la cal apagada es mezclada con la
recirculada cal pulverizada durante 10 hasta 30 segundos.
9. Dispositivo para la depuración de gases de
combustión mediante partículas de cal apagada; el referido
dispositivo comprende un extremo de alimentación (20) para aportar
la cal viva, como asimismo comprende un extremo de descarga (21)
para descargar la cal apagada y comprende unos medios (22) para
añadir el agua así como unos medios mezcladores (26, 31), dispuestos
entre el extremo de alimentación y el extremo de descarga;
dispositivo éste que está caracterizado porque el mismo
comprende - entre el extremo de alimentación (20) y el extremo de
descarga (21) - una primera sección (23) y una segunda sección
(24), que están separadas entre si por un primer borde rebosadero
(25); la primera sección (23) está situada por el extremo de
alimentación (20), y la misma comprende por lo menos un medio
mezclador (26), que es rotatorio por un árbol horizontal (27) que
se extiende en la dirección transversal del dispositivo (17) para
mezclar la cal viva y el agua y para transportarlas en la dirección
longitudinal del dispositivo (17), desde el extremo de alimentación
(20) hacia et borde rebosadero (25), mientras que la segunda
sección (24) - que se encuentra situada por el extremo de descarga
(21) - comprende por lo menos un medio mezclador (31), que es
rotatorio por un árbol horizontal (32) que se extiende en la
dirección transversal del dispositivo (17) para mezclar el
material, que está siendo aportado a través del primer borde
rebosadero (25), y para transportar el material en la dirección
longitudinal del dispositivo (17) hacia un segundo borde rebosadero
(36), que está dispuesto por el extremo de
descarga (21).
descarga (21).
10. Dispositivo conforme a ta reivindicación 9)
y caracterizado porque cada uno de los medios mezcladores
(26, 31) - situados dentro de la primera sección y dentro de la
segunda sección, respectivamente - consiste en un árbol rotatorio
(27, 32) con unos brazos radiales (28, 33) por cuyos extremos
exteriores están fijadas las paletas (29, 34), que forman con la
dirección de rotación (30, 35) un determinado ángulo.
11. Dispositivo conforme a la reivindicación 10)
y caracterizado porque los bordes de guía de las paletas
(29, 34) forman con la dirección de rotación un ángulo de 10 hasta
45º.
12. Dispositivo conforme a las reivindicaciones
10) u 11) y caracterizado porque las paletas (29) dentro de
la primera sección (23) tienen una extensión en la dirección
circunferencial de 5 hasta 30º.
13. Dispositivo conforme a una cualquiera de las
reivindicaciones 10) hasta 12) y caracterizado porque las
paletas (34) dentro de la segunda sección (24) tienen una extensión
en la dirección circunferencia) de 30 hasta 90º.
14. Dispositivo conforme a una cualquiera de las
reivindicaciones 9) hasta 13) y caracterizado porque el
extremo de descarga (21) está unido con un extremo de una cámara
(6) con unos medios (7) para aportar la recirculada cal pulverizada
desde la depuración de gases de combustión; con medios (8) para
añadir el agua y con medios (9) para mezclar la cal apagada, la
recirculada cal pulverizada y el agua y para luego descargar esta
mezcla desde el otro extremo de la cámara (6) con el fin de que la
mezcla entre en contacto con los gases de combustión.
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