ES2199427T3 - Dispositivo para mezclar liquido y material en particulas. - Google Patents

Dispositivo para mezclar liquido y material en particulas.

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ES2199427T3 ES98909940T ES98909940T ES2199427T3 ES 2199427 T3 ES2199427 T3 ES 2199427T3 ES 98909940 T ES98909940 T ES 98909940T ES 98909940 T ES98909940 T ES 98909940T ES 2199427 T3 ES2199427 T3 ES 2199427T3
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Un dispositivo para mezclar material en partículas y líquido, y particularmente para mezclar agua y material absorbente que es reactivo con contaminantes gaseosos en gases de chimenea (P3) y que, durante la limpieza de los gases de chimenea, tiene que introducirse en estos gases en estado húmedo para convertir los contaminantes gaseosos en polvo separable, comprendiendo dicho dispositivo un contenedor alargado (1) que tiene dos paredes laterales longitudinales (2, 3) y que está dispuesto de forma esencialmente horizontal en su extensión longitudinal, una entrada (9) para la introducción de material en partículas (P1) en el contenedor (1), un medio pulverizador (15, 16) de líquido para pulverizar líquido sobre el material en partículas en el contenedor, un agitador (17, 17¿, 17, 22, 22¿, 22) en dicho contenedor (1), consistiendo dicho agitador en al menos un eje rotativo (17, 17¿, 17) que se extiende en la dirección longitudinal del contenedor (1) y en el que están montados, formando un ángulo, varios discos separados axialmente (22, 22¿, 22) a través de cuyos centros se extiende el eje (17, 17¿, 17), una salida (10) para descargar material (P2) mezclado con líquido del contenedor (1), y un medio fluidificante (6, 12, 13, 14) adaptado para fluidificar el material en partículas en el contenedor (1) durante la operación de mezcla, caracterizado porque la entrada (9) está situada en una pared lateral longitudinal (3) del contenedor (1) y se extiende a lo largo de dicha pared, y porque la salida (10) que es esencialmente un rebosadero, está situada en la otra pared lateral longitudinal (2) del contenedor (1) y se extiende a lo largo de dicha otra pared.

Description

Dispositivo para mezclar líquido y material en partículas.
El invento concierne a un dispositivo para mezclar material en partículas y líquido, y particularmente para mezclar agua y material absorbente que es reactivo con contaminantes gaseosos en gases de chimenea y que, durante la limpieza de los gases de chimenea, tiene que introducirse en estos gases en estado húmedo para convertir los contaminantes gaseosos en polvo separable, comprendiendo dicho dispositivo un contenedor alargado que tiene dos paredes laterales longitudinales y que está dispuesto de forma esencialmente horizontal en su extensión longitudinal, una entrada para la introducción de material en partículas en el contenedor, un medio pulverizador de líquido para pulverizar líquido sobre el material en partículas en el contenedor, un agitador en dicho contenedor, consistiendo dicho agitador en al menos un eje rotativo que se extiende en la dirección longitudinal del contenedor y en el que están montados, formando un ángulo, varios discos separados axialmente a través de cuyos centros se extiende el eje, una salida para descargar material mezclado con líquido del contenedor, y un medio fluidificante adaptado para fluidificar el material en partículas en el contenedor durante la operación de mezcla.
Cuando se tienen que separar contaminantes gaseosos, como el dióxido de azufre, de gases de chimenea, se conducen los gases a través de un reactor de contacto en el que el material absorbente en partículas reactivo con los contaminantes gaseosos se introduce en estado húmedo en los gases de chimenea para convertir los contaminantes gaseosos en polvo separable. Los gases de chimenea se conducen entonces a través de un separador de polvo, en el que el polvo se separa de los gases de chimenea y desde el que se extraen los gases de chimenea así limpiados. Parte del polvo separado en el separador de polvo se conduce a un mezclador, donde se mezcla y se humedece con agua, con lo que se recicla como material absorbente introduciéndose en los gases de chimenea junto con un aporte de absorbente fresco. Generalmente se utiliza cal muerta (hidróxido de calcio) como absorbente fresco.
En WO 96/16727 se muestra un dispositivo de la técnica anterior del tipo definido en la introducción. El contenedor del dispositivo de la técnica anterior tiene un extremo posterior en el que está situada la entrada, y un extremo anterior en el que está situada la salida. Cuando se usa el dispositivo de técnica anterior como dispositivo de mezcla en el que se lleva a cabo la mezcla del material absorbente y agua descrita previamente, el extremo anterior del contenedor se inserta en un canal de gas de chimenea a través del que se conducen los gases de chimenea que contienen los contaminantes gaseosos. La salida, que también se dispone así en el canal de gas de chimenea, es un rebosadero formado por las paredes laterales longitudinales en la parte del contenedor insertada en el canal que está más bajo que en la parte del contenedor situada en el exterior del canal.
En la aplicación anterior, el dispositivo de la técnica anterior es desventajoso a causa de la proyección del contenedor en el canal de gas de chimenea, que puede causar la alteración del flujo de gas en él y hace difícil de obtener una distribución homogénea de material húmedo en la sección transversal del canal, particularmente en el caso de grandes áreas de sección transversal.
El objetivo del presente invento es así proporcionar un dispositivo que está particularmente adaptado para usar en la mezcla de material absorbente y agua en la operación de limpieza de gas de chimenea descrita previamente, y en la que las desventajas anteriores se eliminan, o al menos se reducen considerablemente.
Este objetivo se obtiene de acuerdo con el invento por medio de un dispositivo del tipo definido en la introducción y que se caracteriza porque la entrada está situada en una pared lateral longitudinal del contenedor y se extiende a lo largo de dicha pared, y porque la salida, que es un rebosadero esencialmente horizontal, está situada en la otra pared lateral longitudinal del contenedor y se extiende a lo largo de dicha otra pared.
En ciertas aplicaciones, es ventajoso disponer el contenedor en un ángulo tal respecto a su eje longitudinal que se inclina hacia abajo, hacia la salida.
De acuerdo con una realización preferida, varias placas de distribución extendidas oblicuamente hacia abajo formadas con dos bordes laterales que convergen hacia abajo en la dirección de la inclinación, están dispuestas en la salida para recibir sobre sus caras superiores material mezclado con líquido.
Preferiblemente, el contenedor tiene un fondo superior y un fondo inferior, dichos fondos superior e inferior que definen entre ellos una cámara y el superior de dichos fondos que es permeable al aire, un medio suministrador de aire dispuesto para suministrar aire a la cámara para el propósito de fluidificar el material en partículas en el contenedor.
Preferiblemente, los discos tienen una forma elíptica y están inclinados sobre sus ejes menores con relación a los ejes para tener una proyección axial circular.
El invento se describirá ahora con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en los que
Fig. 1 es una vista lateral que ilustra esquemáticamente un dispositivo de acuerdo con el invento, pero en el que ciertas partes del dispositivo se han omitido;
Fig.2 es una vista superior del dispositivo en la Fig. 1; y
Fig. 3 es una sección transversal tomada a lo largo de la línea III-III en la Fig. 2.
El dispositivo de mezcla ilustrado en los dibujos comprende un contenedor 1, que esencialmente tiene la forma de una caja en forma de paralelepípedo alargado. El contenedor 1 tiene dos paredes laterales longitudinales 2 y 3, dos paredes finales 4 y 5, un fondo horizontal superior 6, un fondo horizontal inferior 7 y una cubierta horizontal 8.
En una de sus paredes laterales longitudinales, el contenedor 1 tiene una entrada 9, a través de la que se suministra desde arriba el material en partículas al interior del contenedor 1 (flecha P1 en Fig. 1) y en su otra pared lateral longitudinal, el contenedor 1 tiene una salida 10, a través de la que se descarga una mezcla homogénea de material en partículas y agua (flechas P2 en Figs. 2 y 3). La entrada 9 y la salida 10 se extienden a lo largo de toda la longitud del contenedor 1. De acuerdo con la realización mostrada, la entrada 9 es un agujero alargado formado en la cubierta 8, estando dicho agujero preferiblemente rodeado por un collar periférico (no mostrado). De acuerdo con la realización mostrada, la salida 10 es un rebosadero formado disponiendo la pared lateral longitudinal 2 en un nivel inferior que las otras paredes 3, 4 y 5.
El contenedor 1 ilustrado en los dibujos está situado junto a un canal 11 de gas de chimenea vertical a través del cual los gases de chimenea que contienen contaminantes gaseosos, como dióxido de azufre, se conducen hacia arriba (flechas P3 en Figs. 1 y 3) para ser limpiados de una manera conocida. En la realización mostrada, el canal 11 de gas de chimenea tiene una configuración rectangular en sección transversal. La pared lateral longitudinal 2 del contenedor 1, cuya pared tiene una longitud que es esencialmente igual a la de las paredes laterales 11a, 11b, del canal 11, reposa contra una 11a de dichas paredes. La cubierta 8 del contenedor 1 se extiende, como aparece en las Figs. 2 y 3, desde la entrada 9 hasta la salida 10, es decir hasta la pared lateral 11a del canal 11 de gas de chimenea. La pared lateral 11a está formada con una abertura 11c, cuya forma y dimensiones son esencialmente iguales a las de la abertura de salida definida entre la cubierta 8 y el borde superior de la pared lateral longitudinal 2, y que está situado en relación opuesta a dicha abertura.
Los dos fondos 6 y 7 definen entre ellos una cámara 12 que, en dirección lateral, está delimitada por las dos paredes laterales longitudinales 2 y 3 y, en la dirección longitudinal, está delimitado por las dos paredes finales 4 y 5. El techo de la cámara 12, es decir el fondo superior 6, consiste en una tela de fluidificación permeable al aire de poliéster montada extendida en el contenedor 1. Un medio suministrador de aire, que de acuerdo con la realización mostrada consiste en dos entradas de aire 13 y 14, está dispuesto para suministrar aire a la cámara 12 (flechas P4 en las Figs. 1 y 3), para fluidificar el material en partículas en el contenedor 1.
Una línea suministradora de agua 15, que está dispuesta sobre el contenedor 1, está conectada a varias boquillas 16 dispuestas en la parte superior del contenedor 1 para pulverizar agua en gotas finas sobre el material en partículas del contenedor. Las boquillas 16, de las que se muestran unas pocas en los dibujos, están dispuestas en una fila que se extiende a lo largo del contenedor 1 junto a la entrada 9.
Tres ejes 17, 17', 17'', horizontales, yuxtapuestos se extienden a lo largo de toda la longitud de contenedor 1 y están montados en las paredes finales 4 y 5 de forma que pueden rotar con la ayuda de los cojinetes 18, 18', 18'' y 19, 19', 19'', respectivamente. Un motor 20 está dispuesto para rotar los ejes 17, 17', 17'' a través de una unidad de transmisión 21.
Cada eje 17, 17', 17'' soporta varios discos elípticos 22, 22', 22'', estando dichos discos montados en una relación de separación axial en los ejes 17, 17', 17'', respectivamente, inclinándose sobre sus ejes menores. Los ejes 17, 17', 17'' se extienden a través de los centros de los respectivos discos 22, 22', 22''. En el ejemplo ilustrado, cada disco 22, 22', 22'' está tan inclinado en relación a los ejes 17, 17', 17'' que el ángulo \alpha entre el eje mayor del disco y los ejes 17, 17', 17'' es alrededor de 60º (ver Fig. 1). Este ángulo \alpha puede variar entre 45º y 80º. Los discos 22, 22', 22'' están inclinados así en relación a los respectivos ejes 17, 17', 17'' y tienen tal forma elíptica para tener una proyección axial circular, como se ilustra en la Fig. 3. Los discos 22, 22', 22'' están posicionados en los respectivos ejes 17, 17', 17'' de forma que los discos en un eje se proyectan dentro de los espacios entre los discos en el eje o ejes vecinos.
Como los ejes 17, 17', 17'' rotan, cada disco 22, 22', 22'' dispuestos y diseñados en la manera indicada anteriormente efectúan un movimiento de empuje que conduce a una mezcla exhaustiva del material en partículas.
Para facilitar la descarga de la mezcla de material en partículas, el contenedor 1 se puede disponer en un ángulo tal respecto a su eje longitudinal que se inclina hacia abajo en dirección a la salida 10.
El canal 11 de gas de chimenea ilustrado en el dibujo forma parte de un sistema para limpiar gases de chimenea que contienen contaminantes gaseosos, tales como dióxido de azufre. Los gases de chimenea (P3) se pasan a través de un canal 11 de gas de chimenea, en el que material absorbente en partículas reactivo con los contaminantes gaseosos se introduce en estado húmedo en los gases de chimenea para convertir los contaminantes gaseosos en polvo separable. Los gases de chimenea se pasan entonces a través de un separador de polvo (no mostrado), en el que el polvo se separa de los gases de chimenea y desde el que los gases de chimenea así limpiados se descargan a la atmósfera circundante. Parte del polvo separado en el separador de polvo, junto con un aporte de absorbente fresco, por ejemplo en la forma de partículas de cal quemada, se suministra como material en partículas (P1) a la entrada 9 del contenedor 1, para mezclarse en el contenedor con agua pulverizada a través de las boquillas 16 sobre el material en partículas en el contenedor. El material en partículas en el contenedor 1 se mantiene en estado fluidificado por medio de aire (P4) que se introduce en el contenedor a través de las entradas de aire 13 y 14, la cámara 12 y la tela de fluidificación 6. Como resultado de esta fluidificación así como de la rotación de los ejes 17, 17', 17'' uno obtiene una mezcla homogénea, homogéneamente húmeda de material en partículas, esta mezcla que es suministrada al canal 11 de gas de chimenea como dicho material absorbente (P2) a través del
\hbox{rebosadero
10.}
Para el propósito de mejorar la distribución a través de toda el área de sección transversal del canal 11 de gas de chimenea, de la mezcla homogénea, homogéneamente húmeda descargada a través de la salida 10, el contenedor 1 está equipado con varias placas de distribución planas 23, cada una de las cuales está configurada como un triángulo isósceles. Las placas 23 están unidas en sus bases a la pared lateral longitudinal 2 del contenedor 1, en el borde superior de dicha pared, es decir en el rebosadero, y se extiende oblicuamente hacia abajo dentro del canal 11 de gas de chimenea a través de la abertura 11c formada en la pared 11 del canal para recibir la mezcla descargada en sus caras superiores y distribuirla a través del área de sección transversal del canal.

Claims (5)

1. Un dispositivo para mezclar material en partículas y líquido, y particularmente para mezclar agua y material absorbente que es reactivo con contaminantes gaseosos en gases de chimenea (P3) y que, durante la limpieza de los gases de chimenea, tiene que introducirse en estos gases en estado húmedo para convertir los contaminantes gaseosos en polvo separable, comprendiendo dicho dispositivo un contenedor alargado (1) que tiene dos paredes laterales longitudinales (2, 3) y que está dispuesto de forma esencialmente horizontal en su extensión longitudinal, una entrada (9) para la introducción de material en partículas (P1) en el contenedor (1), un medio pulverizador (15, 16) de líquido para pulverizar líquido sobre el material en partículas en el contenedor, un agitador (17, 17', 17'', 22, 22', 22'') en dicho contenedor (1), consistiendo dicho agitador en al menos un eje rotativo (17, 17', 17'') que se extiende en la dirección longitudinal del contenedor (1) y en el que están montados, formando un ángulo, varios discos separados axialmente (22, 22', 22'') a través de cuyos centros se extiende el eje (17, 17', 17''), una salida (10) para descargar material (P2) mezclado con líquido del contenedor (1), y un medio fluidificante (6, 12, 13, 14) adaptado para fluidificar el material en partículas en el contenedor (1) durante la operación de mezcla, caracterizado porque la entrada (9) está situada en una pared lateral longitudinal (3) del contenedor (1) y se extiende a lo largo de dicha pared, y porque la salida (10) que es esencialmente un rebosadero, está situada en la otra pared lateral longitudinal (2) del contenedor (1) y se extiende a lo largo de dicha otra pared.
2. Un dispositivo como el reivindicado en la reivindicación 1, caracterizado porque el contenedor (1) está en un ángulo tal respecto a su eje longitudinal que se inclina hacia abajo hacia la salida (10).
3. Un dispositivo como el reivindicado en las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque varias placas de distribución (23) extendidas oblicuamente hacia abajo formadas con dos bordes laterales que convergen hacia abajo en la dirección de la inclinación, están dispuestas en la salida (10) para recibir sobre sus caras superiores material mezclado con líquido.
4. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el contenedor (1) tiene un fondo superior (6) y un fondo inferior (7), definiendo dichos fondos superior e inferior entre ellos una cámara (12) y siendo el superior (6) de dichos fondos permeable al aire, estando dispuesto un medio suministrador de aire (13, 14) para suministrar aire a la cámara (12) para el propósito de fluidificar el material en partículas en el contenedor (1).
5. Un dispositivo como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los discos (22, 22', 22'') tienen una forma elíptica y están inclinados sobre sus ejes menores con relación a los ejes (17, 17', 17'') para tener una proyección axial circular.
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