ES2332860B1 - Sistema para la captacion y eliminacion del co2 generado en los procesos industriales. - Google Patents
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Abstract
Sistema para la captación y eliminación del
CO_{2} generado en los procesos industriales.
En figura número 1, vemos que gases
contaminantes CO_{2}-dióxido
carbono-NO_{x}-óxido nítrico y SO_{x}-óxido de
azufre-,
generados por combustión energías fósiles en procesos industriales (1), se introducen tubería (2) en depósito de reacción (3); por tolva (4) suministramos CaSO_{4}-sulfato de calcio- a depósito reacción (3) donde se produce proceso transformación gases contaminantes, en CaCo_{3}-carbonato cálcico- este recogido por decantación por tubería (5), mientras (NH_{4})_{2}SO_{4}-sulfato de amonio- es extraído del depósito de reacción (3) por tubería (6) para proceso cristalización por nebulización (7).
generados por combustión energías fósiles en procesos industriales (1), se introducen tubería (2) en depósito de reacción (3); por tolva (4) suministramos CaSO_{4}-sulfato de calcio- a depósito reacción (3) donde se produce proceso transformación gases contaminantes, en CaCo_{3}-carbonato cálcico- este recogido por decantación por tubería (5), mientras (NH_{4})_{2}SO_{4}-sulfato de amonio- es extraído del depósito de reacción (3) por tubería (6) para proceso cristalización por nebulización (7).
El
(NH_{4})_{2}SO_{4}-sulfato amonio-
cristalizado se traslada tubería (8) hasta instalación (9) donde por
descomposición térmica se obtiene H_{2}SO_{4}-ácido sulfúrico-,
recogido por tubería salida (10). Gases
NH_{3}-amoniaco- producidos en proceso, se envían
por tubería (11) hasta depósito reacción (3).
Description
Sistema para la captación y eliminación del
CO_{2} generado en los procesos industriales.
La gran preocupación que implican las emisiones
de CO_{2} a la atmósfera y la entrada en vigor de protocolos,
como el de Kyoto, así como medidas gubernamentales en la materia
encaminadas a penalizar a aquellas empresas que más CO_{2} emitan
a la atmósfera, justifica de por sí la iniciativa de cualquier
invención que sea capaz de captar y eliminar mediante fijación, el
CO_{2} generado en los procesos industriales.
Dados los elevados índices de emisiones de
CO_{2} que presenta nuestro país en los últimos años, la
situación se presenta cada vez más preocupante, por lo que se
tendrán que buscar métodos para conseguir reducir las emisiones de
CO_{2} a la atmósfera.
Es dentro de esta realidad, donde se encuadra la
presente invención, que desarrolla un sistema que tras capturar el
CO_{2} producido por cualquier proceso industrial (cementeras,
centrales termoeléctricas, siderúrgicas, incineradoras, etc.), se
consigue mediante un proceso de reacciones químicas, la eliminación
mediante fijación del CO_{2} evitando su emisión a la atmósfera,
tal como viene sucediendo actualmente.
Por todo ello el motivo de la presente invención
trata de la eliminación, mediante fijación, del CO_{2} generado
en los procesos industriales, posibilitando además el uso de
determinados combustibles ó instalaciones, como es el caso de las
incineradoras que por su alto grado de contaminación son de difícil
implantación en lugares próximos a núcleos de población, pudiendo
con este sistema ser ubicada en cualquier polígono industrial
eliminado de esta forma altos costes de transporte y
contaminación.
La presente invención, tal y como expresa el
enunciado de esta memoria descriptiva, consiste en un nuevo
"Sistema para la captación y eliminación del CO_{2} generado
en los procesos industriales", cuyo funcionamiento viene
determinado por la introducción de una tubería conductora del
CO_{2} generado por cualquier instalación industrial, previo paso
por un filtro de materia inorgánica, dentro de un depósito el cual
denominaremos "depósito de reacción", a temperatura y presión
para que reaccione con el agua, previamente saturada de amoniaco,
formándose de esta forma el carbonato amónico. Una vez obtenido el
carbonato amónico, introduciremos dentro del depósito de reacción
sulfato de calcio, para provocar una serie de reacciones químicas
en cadena, las cuales desarrollaremos a continuación, y que nos
llevan a la obtención de carbonato cálcico y sulfato de amonio. El
carbonato cálcico lo recuperamos del depósito por decantación,
mientras que el sulfato de amonio se extrae del depósito y se
somete a un tratamiento de cristalizado por nebulización para
alcanzar su cristalización y posteriormente, por descomposición
térmica, ser transformado en ácido sulfúrico.
"Sistema para la captación y eliminación
del CO_{2} generado en los procesos industriales", que
consiste, tal como hemos indicado anteriormente, en un depósito de
reacción donde se introducen de forma continua, las emisiones de
CO_{2} y otros gases contaminantes generados por cualquier
instalación industrial. Dentro del depósito de reacción se
recepcionan los gases CO_{2} -dióxido de carbono-, NO_{x}
-óxido nítrico- y SO_{x}, -óxido de azufre- a temperatura y
presión para que reaccionen con el agua existente dentro del
tanque, saturada de NH_{3}(ac), -amoniaco acuoso-,
formándose de esta forma el (NH_{4})_{2}CO_{3},
-carbonato amónico y bicarbonato amónico- y
(NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-.
Una vez obtenido el
(NH_{4})_{2}CO_{3}, -carbonato amónico-, introducimos
dentro del depósito de reacción, una cantidad de CaSO_{4},
-sulfato de calcio-, con lo que se formará CaCO_{3}, -carbonato
cálcico- y (NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-. En
esta fase del proceso los gases contaminantes-, NO_{x} -óxido
nítrico- y SO_{x}, -óxido de azufre-, han sido transformados por
la reacción química, en pequeñas cantidades de
Ca(NO_{3})_{2} -nitrato cálcico- y en
(NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-.
Finalizada esta fase del proceso en el depósito
de reacción, el CaCO_{3}, -carbonato cálcico-, es recuperado por
decantación y el (NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de
amonio-, lo someteremos a un tratamiento de cristalización por
nebulización para alcanzar su estado sólido, donde posteriormente y
por descomposición térmica, obtendremos el H_{2}SO_{4} -ácido
sulfúrico-.
El NH_{3}, -amoniaco en gas-, que se produce
durante esta fase del proceso, se recupera y vuelve a ser
introducida dentro del depósito de reacción para su reutilización
de una forma continuada. Las cantidades de CaSO_{4} -sulfato de
calcio- que requiere el proceso, son suministradas al depósito de
reacción de acuerdo a sus necesidades.
En la Figura número 1, se representa de forma
gráfica, el conjunto que forma la instalación de este nuevo
"Sistema para la captación y eliminación del CO_{2} generado
en los procesos industriales", cuya principal novedad es la
eliminación del CO_{2} -dióxido de carbono- y de los gases
NO_{x} - óxido nítrico y SO_{x} -óxido de azufre-, procedentes
de la combustión de las energías fósiles en las plantas
industriales, y donde, (1) representa la propia planta ó
instalación industrial generadora de gases contaminantes; (2) es la
tubería procedente de la planta industrial y portadora de los gases
de CO_{2} -dióxido de carbono-, NO_{x} -óxido nítrico- y
SO_{x} -óxido de azufre- para su introducción en el depósito de
reacción; (3) es el propio depósito de reacción donde se gesta todo
el proceso de eliminación de los gases contaminantes; (4)
representa la tolva de alimentación al depósito de reacción, del
CaSO_{4} -sulfato cálcico-; (5) representa la tubería de
evacuación del depósito de reacción (3), del producto obtenido en
forma de CaCO_{3} -carbonato cálcico-; (6) es la tubería de
evacuación, del (NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-
del interior del depósito de reacción (3) hasta el sistema de
cristalización por nebulización; (7) representa la instalación para
la cristalización por nebulización del
(NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-; (8) es la
tubería de traslado del (NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de
amonio-, cristalizado hasta la instalación para su tratamiento de
descomposición térmica; (9) es propiamente donde se produce la
descomposición térmica del (NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato
de amonio-, para su transformación en H_{2}SO_{4} -ácido
sulfúrico-; (10) es la tubería de evacuación del H_{2}SO_{4}
-ácido sulfúrico- obtenido en proceso de descomposición térmica
(9); (11) es la tubería que recoge las emanaciones de NH_{3}
-amoniaco en gas-, surgidas durante esta fase del proceso y su
traslado hasta la introducción de nuevo en el depósito de reacción
(3), con lo que concluye el proceso de eliminación del CO_{2}
-dióxido de carbono y gases NO_{x}- oxido nítrico y SO_{x}
-oxido de azufre-, generados en la combustión de las energías
fósiles empleadas en las plantas de los procesos industriales
(1).
En la Figura número 2, se representa de forma
gráfica, el proceso de reacciones en cadena que se produce en el
interior del depósito de reacción y el tratamiento de
cristalización por nebulización, así como la obtención de
H_{2}SO_{4} -ácido sulfúrico- por descomposición térmica, donde
en su conjunto, forman el "Sistema para la captación y
eliminación del CO_{2} generado en los procesos
industriales", donde se determina, de acuerdo con el
siguiente esquema, que, (1) es el primer paso del proceso donde se
introduce a temperatura y presión, el CO_{2} -dióxido de carbono-
y los gases NO_{x} -óxido nítrico- y SO_{x} -óxido de azufre-
procedentes de la planta industrial, para que reaccionen con el
NH_{3}(ac), -amoniaco acuoso-, es decir, agua saturada de
amoniaco para la formación del (NH_{4})_{2}CO_{3}
-carbonato amónico- y trozos de NH_{4}NO_{3} -nitrato amónico-
y (NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-; (2) es lo
que determinaremos como segundo paso del proceso, donde una vez
obtenido el (NH_{4})_{2}CO_{3} -carbonato amónico-,
introducimos dentro del depósito de reacción, CaSO_{4} -sulfato
de calcio-, para su transformación en
(NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio- CaCO_{3}
-carbonato cálcico- y Ca(NO_{3})_{2} -nitrato
cálcico-, este último componente en ínfimas cantidades; (3) es el
tercer paso del proceso en el que, una vez obtenida la formación de
CaCO_{3} -carbonato cálcico-, podremos recoger este producto por
decantación en el fondo del depósito. Al mismo tiempo a través de
una tubería de salida se produce la evacuación del interior del
depósito del (NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-,
para ser sometido a un tratamiento de cristalización por
nebulización, para lograr la solidificación del producto; (4) es la
fase del proceso, donde se procede al tratamiento de cristalización
por nebulización y cristalización del
(NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-; (5) es la fase
del proceso donde, una vez obtenida la solidificación del
(NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-, se procede a su
descomposición térmica, obteniendo así, el H_{2}SO_{4} -ácido
sulfúrico-.
El NH_{3} -amoniaco-, desprendido en esta fase
del proceso, vuelve al sistema, es decir nuevamente al interior del
tanque, para formar de nuevo el NH_{3}(ac) -amoniaco
acuoso- del inicio del sistema.
A continuación se realiza una breve descripción
de la invención, para la aplicación del "Sistema para la
captación y eliminación del CO_{2} generado en los procesos
industriales", como podemos observar a través del esquema de
la figura número 1 descrita, introducimos los gases contaminantes
procedentes de la combustión de la planta industrial (1), dentro
del depósito de reacción (3) a través de la tubería (2);
simultáneamente, y por la tolva (4) introduciremos CaSO_{4}
-sulfato de calcio- dentro del depósito de reacción (3) donde se
produce todo el proceso de transformación de los gases tóxicos en
CaCo_{3} -carbonato cálcico- los cuales son recogidos por
decantación dentro del depósito (3) y evacuados a través de la
tubería (5), mientras que el (NH_{4})_{2}SO_{4}
-sulfato de amonio- es extraído del depósito de reacción (3) a
través de la tubería (6) para su proceso de cristalización por
nebulización (7). Posteriormente el
(NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio- ya cristalizado es trasladado a través de tubería (8) hasta la instalación (9) donde se somete a descomposición térmica para obtener el H_{2}SO_{4} - ácido sulfúrico, el cual es recogido a través de tubería de salida (10). Los gases NH_{3} -amoniaco- producidos en esta fase del proceso, son enviados mediante tubería (11) hasta el depósito de reacción (3), donde vuelven al inicio del proceso.
(NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio- ya cristalizado es trasladado a través de tubería (8) hasta la instalación (9) donde se somete a descomposición térmica para obtener el H_{2}SO_{4} - ácido sulfúrico, el cual es recogido a través de tubería de salida (10). Los gases NH_{3} -amoniaco- producidos en esta fase del proceso, son enviados mediante tubería (11) hasta el depósito de reacción (3), donde vuelven al inicio del proceso.
Con este sistema hemos procedido a la
eliminación de los gases contaminantes producidos en la combustión
de las energías fósiles utilizadas por la industria.
Claims (6)
1. Sistema para la captación y eliminación del
CO_{2} generado en los procesos industriales, que esencialmente
se caracteriza por que los gases contaminantes CO_{2}
-dióxido de carbono-, NO_{x} -óxido nítrico- y SO_{x} -óxido de
azufre-, son introducidos a temperatura y presión, dentro del
depósito de reacción (3), para ser tratados con una mezcla de
NH_{3}(ac) -amoniaco acuoso- formándose así el (NH_{4})_{2}CO_{3} -carbonato amónico-, el NH_{4}NO_{3} -nitrato amónico- y el (NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-, añadiendo al proceso, mediante una tolva (4), una cantidad de CaSO_{4} -sulfato de calcio- que al mezclarlo con el (NH_{4})_{2}CO_{3} -carbonato amónico- reacciona de manera que se desprende en CaCO_{3} -carbonato cálcico-, Ca(NO_{3})_{2} -nitrato cálcico-, este en cantidades ínfimas y en (NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-.
NH_{3}(ac) -amoniaco acuoso- formándose así el (NH_{4})_{2}CO_{3} -carbonato amónico-, el NH_{4}NO_{3} -nitrato amónico- y el (NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-, añadiendo al proceso, mediante una tolva (4), una cantidad de CaSO_{4} -sulfato de calcio- que al mezclarlo con el (NH_{4})_{2}CO_{3} -carbonato amónico- reacciona de manera que se desprende en CaCO_{3} -carbonato cálcico-, Ca(NO_{3})_{2} -nitrato cálcico-, este en cantidades ínfimas y en (NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-.
2. Sistema para la captación y eliminación del
CO_{2} generado en los procesos industriales, según
reivindicación primera, que se caracteriza porque la reacción
química de la combinación del (NH_{4})_{2}CO_{3}
-carbonato amónico- con el CaSO_{4} -sulfato cálcico-, permite
obtener CaCO_{3} -carbonato cálcico-, el cual precipita, y
(NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato amónico- quedando este en
la disolución para la siguiente fase del proceso.
3. Sistema para la captación y eliminación del
CO_{2} generado en los procesos industriales, según
reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque de los
productos obtenidos, el CaCO_{3} -carbonato cálcico- es evacuado
del depósito de reacción (3) a través de tubería (5) y puede ser ya
destinado a fines comerciales, el otro producto, es decir el
(NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio-, es extraído del
depósito de reacción (3) a través de tubería (6) y pasa a una
siguiente fase de tratamiento para su cristalización por
nebulización (7).
4. Sistema para la captación y eliminación del
CO_{2} generado en los procesos industriales, según
reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por disponer
de un proceso donde el (NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de
amonio- ya cristalizado, es transformado mediante la descomposición
térmica (9) en H_{2}SO_{4} -ácido sulfúrico- y dispuesto para
fines comerciales tras su salida por tubería de evacuación
(10).
5. Sistema para la captación y eliminación del
CO_{2} generado en los procesos industriales, según
reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque los
gases NH_{3} producidos en el proceso de descomposición térmica
(9) del (NH_{4})_{2}SO_{4} -sulfato de amonio- ya
cristalizado, son utilizados nuevamente en el inicio del proceso
donde son enviados a través de tubería (11).
6. Sistema para la captación y eliminación del
CO_{2} generado en los procesos industriales, según
reivindicaciones anteriores, que se caracteriza porque el
sistema inventado, según el proceso descrito dentro del depósito de
reacción (3), permite la eliminación de los gases contaminantes,
pasando a ser materia inorgánica no contaminante, CO_{2} -dióxido
de carbono-, NO_{x} -óxido nítrico- y SO_{x} -óxido de azufre-,
producidos en la combustión de todo tipo de energías, cualquiera
que sea su origen, y que se generan en los procesos industriales,
evitando así su vertido a la atmósfera.
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ES200802350A ES2332860B1 (es) | 2008-07-28 | 2008-07-28 | Sistema para la captacion y eliminacion del co2 generado en los procesos industriales. |
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YEH, J.T. et al. "{}Semi-batch absorption and regeneration studies for CO2 capture by aqueous ammonia"{}. Fuel Processing Technology. 86 (2005). 1533-1546. * |
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