ES2242035T3 - Aparato para contacto de gas/liquido. - Google Patents

Abstract

Un aparato contactor de gas/líquido que comprende una cámara de torbellino (12; 12a; 12b) que tiene al menos una puerta tangencial de entrada (13; 13a; 13b) para el gas, una puerta axial de salida de gas (14; 14a; 14b), y, dentro de la cámara (12; 12a; 12b), un generador de rociado de líquido (18, 19; 18a, 19a; 18b, 19b) que, cuando se le suministra líquido, genera un rociado de gotitas de líquido para llenar una proporción substancial de la cámara de torbellino (12; 12a; 12b) con gotitas de líquido, un sumidero (21; 21a; 21b) y conductos de paso de flujo líquido (26; 26a; 26b) para retornar el líquido que desciende en cascada por las paredes laterales de la cámara de torbellino (12; 12a; 12b) hasta el sumidero (21; 21a; 21b), conduciendo la puerta axial de salida de gas (14; 14a; 14b) a una cámara adicional (31; 31a; 31b) que, en el uso del aparato, esta verticalmente de forma substancial por encima de dicha salida axial de gas (14; 14a; 14b), caracterizado por los elementos combinados quecomprenden una pantalla (32; 32a; 32b) existente en dicha cámara adicional (31; 31a; 31b), pantalla (32; 32a; 32b) que presenta una superficie que se extiende transversalmente y que está separada por encima de la salida axial de gas (14; 14a; 14b) y cuya área proyectada abarca al menos el mismo área que el de la salida axial de gas (14; 14a; 14b), un conducto de salida de gas (37; 37a; 37b) que se extiende ascendentemente desde la parte superior de dicha cámara adicional (31; 31a; 31b), y donde todas las superficies de dicha cámara adicional (31; 31a; 31b) situadas por encima de la pantalla (32; 32a; 32b) están inclinadas con respecto a la horizontal de forma que cualquier gotita de líquido que incide sobre las mismas puede fluir descendentemente sobre la superficie, bajo la fuerza de la gravedad, hacia la periferia de dicha cámara adicional (31; 31a; 31b), a través de la pared del fondo de la que salen uno o más conductos de paso de líquido (35, 49, 35b) para retorno del líquido al sumidero (21; 21a; 21b).

Description

Aparato para contacto de gas/líquido.

La invención se refiere a un aparato para contacto de gas/líquido y, en particular, para proporcionar un contacto íntimo entre un rociado de gotitas de líquido y un gas que fluye, para proporcionar una acción limpiadora eficaz con una mínima probabilidad de que cualquier parte del gas fluya a través del rociado para evitar el contacto con el líquido.

El contactor de gas/líquido de cámara de torbellino descrito en la patente GB 2282983 es un aparato que proporciona un contacto de gas/líquido de esta forma que es particularmente eficaz. La presente invención es un desarrollo del aparato del documento GB 2282983.

El aparato está diseñado para funcionar con flujos de gas y líquido de forma que la velocidad y tamaño de las gotitas de líquido, en relación con la velocidad deseada del flujo de gas, proporcione una exposición del área superficial del líquido al gas que sea tan alta como sea posible, sin que las gotitas de líquido sean arrastradas por la corriente de gas antes de chocar contra las paredes laterales de la cámara de torbellino, donde se reúnen y pueden descender por la pared lateral, para recogerse en el sumidero que está por debajo. Esto implica compromisos, ya que las gotitas más pequeñas proporcionan una mayor área superficial líquida de exposición al gas, pero las gotitas más pequeñas se arrastran más fácilmente en la corriente de gas y hay un límite para el grado en el que esto se puede compensar mediante un aumento de la velocidad de las gotitas. Un inconveniente de la forma del aparato descrito en el documento GB 2282983 es la falta de flexibilidad para aumentar las velocidades de flujo de gas cuando se desea, debido a la transmisión excesiva de líquido al interior del conducto de salida.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato contactor de gas/líquido mejorado.

Se consigue alguna mejora del inconveniente anteriormente mencionado proporcionando una disposición de pantalla para que el gas fluya antes de entrar en el conducto de salida. Sin embargo, hemos descubierto que son necesarias algunas precauciones particulares en el conformado del conducto de paso del flujo de gas aguas abajo de la pantalla para evitar acumulaciones indeseables de líquido que se recoge sobre las superficies desde las que las gotitas reunidas se pueden conducir por el flujo de gas y liberar en la corriente rápida de flujo de gas que sale del conducto de salida.

De acuerdo con la invención, se proporciona un aparato contactor de gas/líquido que comprende una cámara de torbellino que tiene al menos una puerta tangencial de entrada para gas, una puerta axial de salida de gas, y, dentro de la cámara, un generador de rociado de líquido que, cuando se alimenta con líquido, genera un rociado de gotitas de líquido para llenar una proporción substancial de la cámara de torbellino con gotitas de líquido, un sumidero y vías de paso de flujo de líquido para retornar el líquido que desciende por las paredes laterales de la cámara de torbellino al sumidero, donde la puerta axial de salida de gas conduce a una cámara adicional que, en el uso del aparato, está verticalmente de forma substancial por encima de dicha salida axial de gas, una pantalla en dicha cámara adicional, pantalla que presenta una superficie que se extiende transversalmente y está separada por encima de la salida axial de gas y cuya área proyectada abarca al menos el mismo área que la salida axial de gas, un conducto de salida de gas que se extiende ascendentemente desde la parte superior de dicha cámara adicional, y estando inclinadas con respecto a la horizontal todas las superficies de dicha cámara adicional situadas por encima de la pantalla, de forma que cualquier gotita líquida que incida sobre las mismas pueda fluir hacia abajo por gravedad sobre la superficie hacia la periferia de dicha cámara adicional, a través de cuya pared del fondo están dispuestas una o varias vías de paso para retorno del líquido al sumidero.

Preferiblemente, el generador de rociado de líquido es del tipo en el que chorros opuestos de líquido inciden entre sí y se alteran para formar un rociado de gotitas, y el líquido se suministra al generador de rociado de líquido en condiciones en las que el flujo es al menos parcialmente turbulento, preferiblemente en condiciones para las que el número de Reynolds es mayor que 12.000, de forma que las gotitas del rociado se proyectan hacia el exterior y transversalmente a la dirección del flujo de los chorros opuestos de líquido con una distribución aleatoria de la relación angular entre la dirección del movimiento de las gotitas y la dirección del flujo de dichos chorros opuestos de líquido.

A continuación se describen algunas construcciones específicas de aparatos que incorporan la invención, a título de ejemplo y en relación con los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista esquemática en sección transversal de un aparato.

La figura 2 es una representación altamente esquemática de un aparato modificado.

La figura 3 es una vista en planta de un componente de un aparato tal como los representados en las figuras 1 o 2.

La figura 4 es una vista similar de un componente modificado.

La figura 5 es una representación altamente esquemática de un aparato de dos etapas.

Las figuras 6a, 6b, 6c y 6d, son, respectivamente, una vista en perspectiva parcialmente despiezada, una vista en sección transversal, una vista lateral y una vista en sección longitudinal de una forma modificada de una disposición de boquilla.

Las figuras 7a, 7b y 7c, son, respectivamente, una vista lateral esquemática, una vista longitudinal de una parte seccionada, y una sección por la línea X-X de la figura 7b de otra forma modificada de la disposición de boquilla.

Las figuras 8a y 8b son, respectivamente, una vista esquemática lateral y una vista a doble escala por la línea Y-Y de la figura 8a de una disposición de boquilla del tipo usado en el ejemplo de la figura 1 modificado por la adición de una pantalla plana.

En relación con la figura 1, el aparato comprende un contactor de gas/líquido 11 de cámara de torbellino del tipo general descrito en la patente GB 2282983.

El contactor 11 comprende una cámara cilíndrica de torbellino 12 que tiene una puerta tangencial 13 de entrada de gas y una puerta axial 14 de salida de gas. Un tubo de suministro de líquido 15 se divide en dos ramificaciones 16 y 17 que entran en el interior de la cámara de torbellino 12 y terminan en dos boquillas 18 y 19, opuestas respectivamente entre sí. En este ejemplo, las boquillas opuestas están alineadas con el eje central de la cámara de torbellino 12. Una placa 20 se extiende a través de la parte inferior de la cámara de torbellino 12 y la porción de la cámara de torbellino que está por debajo de la placa 20 forma un sumidero 21 para el líquido 22 que se retira a través de una salida 23 y se recircula mediante una bomba 24 al tubo de alimentación 15.

El gas que se va a poner en contacto con el líquido se suministra a la entrada tangencial 13 de la cámara de torbellino 12.

La bomba 24 sirve para conducir el líquido a través del tubo de suministro 15 y de las ramificaciones 16, 17, de forma que el flujo de los chorros opuestos de líquido que emergen de las boquillas 18, 19, es turbulento, teniendo un número de Reynolds superior a 12.000. En estas condiciones, los chorros de líquido incidentes en 25 se convierten en un rociado de gotitas que se proyectan en todas las direcciones hacia el exterior y de forma transversal a la dirección del flujo de los chorros opuestos de líquido. Debido a la turbulencia producida en los chorros incidentes de líquido, se produce una distribución aleatoria de la relación angular entre la dirección del movimiento de las gotitas y la dirección del flujo de dichos chorros opuestos de líquido. De esta forma, la cámara de torbellino 12 se llena muy eficazmente con gotitas de líquido que se recogen por su choque contra la pared exterior de la cámara de torbellino. Las gotitas recogidas fluyen descendiendo por la pared exterior y a través de los tubos 26 al interior del sumidero 21, desde donde este líquido recogido queda disponible para recirculación.

El gas que entra en la cámara de torbellino 12 a través de la puerta tangencial de entrada 13 se somete a un torbellino a través de la cámara 12 y finalmente sale axialmente por la puerta de salida 14. De esta forma, el gas se somete a una interacción particularmente eficaz de limpieza con el rociado de gotitas del líquido. Después de haber interactuado con el líquido, el gas se libera a través de la puerta de salida 14. Idealmente, el tamaño de la gotita de líquido y la velocidad relativa con respecto a la velocidad del gas son tales que se produce una interacción eficaz del gas con el líquido pero sin transmisión alguna de gotitas de líquido en el gas que sale por la puerta de salida 14. Sin embargo, en la práctica, esto es difícil de conseguir, particularmente cuando se requiere tener alguna flexibilidad en las velocidades del flujo de gas proporcionadas por el aparato.

Para la extracción de las gotitas del líquido que se puedan transportar de esta forma en el gas que sale de la puerta de salida 14, el aparato está dispuesto con una cámara superior 31 que recibe el gas que sale de la puerta de salida 14 de la cámara de torbellino 12. Una pantalla 32 proporciona una superficie separada que se extiende transversalmente, y que está situada por encima de la puerta de salida 14 del gas. En este ejemplo, la pantalla está en forma de una placa circular horizontal, centrada sobre la puerta de salida 14, y de diámetro mayor que el de la puerta de salida 14, con el fin de que el área proyectada de la pantalla abarque un área mayor que el de la puerta axial de salida 14 del gas.

De esta forma, se provoca que el gas que sale por la puerta de salida 14 fluya hacia el exterior para traspasar a la pantalla 32 antes de fluir hacia el interior y efectuar su salida final a través del conducto de salida 33 del gas.

Las gotitas líquidas que se recogen y reúnen en la superficie inferior de la pantalla 32 caen como grandes gotas bajo el efecto combinado de la gravedad y del gas que fluye. La mayor parte de estas grandes gotas vuela hacia el exterior y hacia abajo a la pared lateral de la cámara superior 31 y, posteriormente fluyen hacia abajo por la pared lateral. Algunas gotitas pueden volver a caer directamente al interior de la cámara de torbellino, a través de la puerta de salida 14, o pueden caer sobre la superficie superior 34 de la cámara de torbellino 12. Cualquier líquido que se recoja de esta forma sobre la superficie 34, o que se recoja mediante depósito directo de gotitas de líquido procedentes del flujo de gas, se retorna al sumidero 21 a través de una o más vías de paso, una de las cuales se presenta como 35.

Hemos descubierto que es importante la forma del conducto de salida 33 del gas. Convencionalmente, esta salida sería un simple tubo conectado a una abertura central de una placa plana superior de la cámara superior 31, correspondiendo el diámetro de la abertura al diámetro de la puerta de salida 14 de la cámara de torbellino 12. Sin embargo, tal configuración da como resultado gotitas de líquido, que se recogen en el lado inferior de dicha placa superior de la cámara superior 31, que se reúnen y son conducidas por el flujo de gas hacia el tubo central de salida, con un diámetro relativamente pequeño. Posteriormente, estas gotitas reunidas pueden ser arrastradas en el gas que fluye rápidamente por el tubo de salida.

Para evitar esto, el conducto de salida 33 de gas se conforma de manera que todas las superficies situadas por encima de la pantalla 32 estén inclinadas con respecto a la horizontal, de forma que el líquido que se reúna sobre ellas fluya bajo la influencia de la gravedad hacia la pared lateral de la cámara superior 31. La disposición es tal que este flujo de líquido recogido sobre las superficies inclinadas del conducto de salida del gas guía a las gotitas de líquido para que desciendan a la pared lateral de la cámara superior 31 o, al menos, para que caigan como gotas sobre la superficie superior 34 de la cámara de torbellino 12.

Por facilidad de fabricación, una forma preferida para el conducto de salida 33 del gas es como se muestra, con una sección cónica que se extiende desde un diámetro igual o cercano al diámetro de la cámara superior 31 hasta un diámetro más pequeño donde la sección cónica se une al tubo cilíndrico 37 del flujo de salida. Deseablemente, este último se proyecta interiormente por debajo de la parte superior de la sección cónica, para proporcionar un labio 38, que ayuda adicionalmente a garantizar que las gotitas de líquido reunidas en la superficie de la sección cónica no se arrastran al flujo de gas que circula por el tubo 37.

El ángulo de la sección cónica se elige de forma que, bajo los efectos combinados de la gravedad y de la máxima velocidad del flujo de gas para la que está diseñado el contactor, las gotitas reunidas de líquido que se forman en la sección cónica permanezcan sobre la superficie y desciendan hacia la pared lateral de la cámara superior 31. En el presente ejemplo, se ha observado que es satisfactoria una sección cónica que tiene un ángulo de 17 grados, o más, con respecto a la horizontal.

Con alguna ventaja, la pantalla 32 se puede construir de forma que tenga una superficie superior cónica, como se indica por las líneas 36 de trazos. Entonces, las gotitas de líquido que se recogen en la superficie superior de la pantalla 32 y que se reúnen para formar gotas más grandes se obligan por gravedad a fluir descendiendo al borde de la pantalla 32 y posteriormente a volar, con las otras gotitas de líquido recogidas en el lado inferior de la pantalla 32, hacia el exterior y hacia abajo bajo las influencias combinadas de la gravedad y del gas que fluye hacia las paredes laterales de la cámara superior 31.

La figura 2 ilustra, en forma altamente esquemática, un aparato similar al aparato representado en la figura 1 pero con varias mejoras, de las cuales algunas o todas se pueden incorporar de forma ventajosa en el aparato.

En relación con la figura 2, los componentes que corresponden a los representados en la figura 1 tienen los mismos número de referencia y se distinguen por el sufijo "a". Todas las mejoras tienen el objetivo de reducir las posibilidades de que algunas gotitas de líquido se transmitan al interior de la corriente de gas de salida en 41. Así pues, en la figura 2, el lado inferior del techo de la cámara de torbellino 12a esta dispuesto con uno o más labios concéntricos 43 que cuelgan hacia abajo (en la figura 2 se representan tres) que sirven para atrapar pequeñas gotitas de líquido llevadas por el gas que se acerca a la salida 14a, labios 43 sobre los que las gotitas se reúnen para formar gotas más grandes que caen volviendo al interior de la cámara de torbellino 12a. Este lado inferior del techo de la cámara de torbellino 12a también está dispuesto con una serie de paletas 42 que se extienden radialmente y que sirven para reducir el torbellino de gas en la parte superior de la cámara de torbellino 12a cuando se acerca a la puerta de salida 14a.

En el espacio existente entre la parte superior 34a de la cámara de torbellino 12a y la pantalla 32a se proporciona una serie de placas verticales delgadas 44 que se extienden radialmente. Estas placas 44 sirven para reducir adicionalmente el torbellino de gas en esta región y también sirven como pantallas para atrapar gotitas de líquido que se pueden haber transmitido en el gas cuando sale a través de la puerta de salida 14a. La pantalla 32a está dispuesta, en su periferia exterior, con un labio circunferencial 45 que se proyecta hacia abajo y que sirve para impedir que las gotitas de líquido conducidas a lo largo del lado inferior de la pantalla 32a corran alrededor del borde exterior hacia la parte superior de la pantalla 32a, desde donde el líquido se puede volver a arrastrar hacia el gas.

Una característica adicional presentada en la figura 2 es la disposición de una curva o doblado en "U" 46 en el tubo de salida del gas. El líquido desprendido y separado del gas por su paso alrededor de este doblado en "U" se retorna al sumidero 21a a través del tubo 47.

Las gotitas de líquido que retornan a la parte superior 34a de la cámara de torbellino 12a se conducen por el flujo de gas hacia la periferia, desde donde el líquido se retorna, a través de una o más vías de paso, al sumidero 21a. La figura 2 presenta una mejora en la que se proporciona un canal 48 circunferencial alrededor de la periferia en la parte superior 34a de la cámara de torbellino 12a, para recoger este líquido y dirigirlo hacia los conductos que van al sumidero 21a. En el ejemplo representado en la figura 2, estos conductos están proporcionados por uno o más tubos, uno de los cuales se representa en 49 en la figura, y que está situado en el exterior de la cámara de torbellino 12a para evitar la introducción de una obstrucción en la cámara de torbellino 12a.

La figura 3 representa esquemáticamente una vista de la parte superior 34 de la cámara de torbellino 12 con su puerta de salida 14 como se ha configurado en el ejemplo de la figura 1 (y también de la figura 2). La figura 4 representa una modificación en la que la única puerta grande de salida 14 se substituye por una multiplicidad de agujeros 51 más pequeños. Esta disposición sirve como un amortiguador de torbellino para reducir la vorticidad del gas y, de esta forma, reducir su energía y momento cuando entra en el espacio comprendido entre la parte superior 34 de la cámara de torbellino 12 y la pantalla 32.

Otra disposición adicional para desprender y separar el líquido del gas que fluye hacia el exterior puede comprender:

(i) aumentar el diámetro del tubo 37 para que se reduzca la velocidad del gas de salida con lo que se estimula el desprendimiento y separación de gotas de líquido.

(ii) extender el tubo 37 hacia abajo hasta que esté en contacto con la parte superior de la pantalla 32 y proporcionar acceso al interior del tubo 37 para el gas que fluye mediante una pluralidad de aberturas en dicha extensión del tubo 37. De esta manera, la pared abierta del tubo funciona eficazmente como una pantalla adicional que atrapa gotitas de líquido arrastradas.

(iii) Se puede disponer una bobina de transferencia de calor en la trayectoria del flujo de gas, aguas abajo de la puerta de salida 14. Cuando está fría, dicha bobina estimula la condensación y reduce la cantidad de vapor de líquido en la corriente de gas. Cuando está caliente, puede evaporar las gotitas de líquido. El calentamiento de dicha bobina se puede proporcionar mediante intercambio de calor con el gas incidente.

(iv) La cámara de torbellino se puede remodelar de forma que tanto su techo como su base tengan la forma de un cono poco profundo, con la punta hacia arriba para estimular el flujo de líquido que se aleja de la puerta axial de salida 14 del gas, mientras que se mantiene el área de la sección transversal de la cámara.

(v) Se puede incorporar una malla gruesa en la trayectoria del flujo de gas, aguas abajo de la puerta de salida 14.

Para proporcionar más de 1 etapa de tratamiento en un contactor de gas/líquido de cámara de torbellino, se pueden aplicar fácilmente múltiples etapas, por ejemplo, eligiendo cualquier versión adecuada de múltiples etapas, como se describe en la patente GB 2282983.

La figura 5 ilustra de forma altamente esquemática una disposición de dos estrados con una modificación para mitigar el problema de soportar, en la etapa o estrado superior, un sumidero que contiene suficiente líquido para sellar las vías de paso que desaguan en el sumidero, contra la posible entrada de gas a la presión a la que se introduce en la cámara de torbellino. Los componentes del estrado superior del aparato representado en la figura 5 que corresponden a los componentes de la figura 1 tienen los mismos números de referencia y se distinguen por el sufijo "b". El sumidero 21b del estrado superior está conectado por el tubo 51 para desaguar lo que rebosa al interior del sumidero del estrado inferior, desde donde el líquido se extrae a la bomba 24b para suministro a los pares de boquillas. Sin embargo, el sumidero 21b del estrado superior difiere del sumidero del estrado inferior en que su base está formada con una sección 52 de "sombrero superior". Esta configuración sirve para reducir el volumen y el peso de líquido en el sumidero 21 mientras que se mantiene una cabeza de líquido adecuada para impedir la entrada de gas desde la cámara de torbellino 12b.

Una posible alternativa a la disposición representada en la figura 5 es para las vías de paso de desagüe hacia abajo desde una cámara superior de torbellino para conducir el líquido directamente al sumidero de la cámara inferior de torbellino.

En una disposición típica de boquilla (un ejemplo de la cual, con una modificación, se representa en la figura 8 que se describe con más detalle más adelante), la rigidez y precisión requeridas de la situación relativa de las boquillas 18 y 19 se garantiza mediante varillas de fijación (que tienen número de referencia 61 en la figura 8). Un inconveniente de la presencia de tales varillas de fijación es que presentan obstrucciones para evitar que el rociado de gotitas de líquido incida sobre los chorros de líquido que salen de las boquillas 18, 19. Estas obstrucciones no solamente crean regiones de "sombra" en la cámara de torbellino a las que no llegan las gotitas de rociado de líquido, sino que también las gotitas que inciden sobre las varillas de fijación tienden a romperse para formar gotitas más pequeñas que se arrastran más fácilmente por el flujo de gas.

Para evitar o reducir estos problemas, se pueden adoptar diseños modificados del conjunto de boquillas. Por ejemplo, se puede adoptar un conjunto de boquillas diseñado como se describe en el documento WO 01/08809. Las figuras 6 y 7 ilustran otras alternativas. En relación con la figura 6, se proporciona separación y situación relativa axial de las boquillas 18, 19 mediante un inserto cruciforme 53 que se aloja como un encaje de interferencia en ranuras dentro de las boquillas.

En la disposición representada en la figura 7, las boquillas 18, 19, están formadas con placas integrales de extremo y están unidas entre sí por una región de cuello 54. Las placas de extremo están dispuestas con aberturas 56, 57, 58, 59, que, en este ejemplo, forman eficazmente dos pares de salidas opuestas de boquilla. La presencia de la región de cuello 54 impide que cada par de boquillas proporcione rociado de 360 grados, pero juntos entre sí los dos pares de boquillas opuestas proporcionan un rociado que se extiende aproximadamente un total de 360 grados. Hay que observar que se pueden disponer más de dos pares de boquillas opuestas en una cabeza de boquillas de este diseño.

La figura 8 representa una disposición de boquillas en la que la separación y situación relativa axial de las boquillas se proporciona mediante varillas de fijación 61. Un problema adicional que hemos identificado con esta forma de estructura de boquillas es que muchas de las gotitas de líquido rotas y/o desviadas por las varillas de fijación 61 vuelan directamente hacia la puerta de salida 14 y se arrastran por el gas que sale. La figura 8 presenta una solución para este problema proporcionando sobre la boquilla superior una placa circular 62 de pantalla, situada y dimensionada para interceptar cualquier gotita de líquido que vuele directamente hacia la puerta de salida 14.

Consideramos que este problema no se produce con un grado importante con los diseños de conjuntos de boquillas anteriormente descritos, que evitan el uso de varillas de fijación. Sin embargo, hay que observar que se puede proporcionar una forma, tamaño y situación de placa de pantalla similares con cualquiera de estos diseños de conjunto de boquillas, si se descubre que estos conjuntos de boquillas generan rociado de gotitas de líquido desviado en la dirección de la puerta de salida 14.

Un enfoque alternativo para evitar o reducir el problema de que el rociado desde un conjunto de boquillas vuele directamente hacia la puerta de salida 14 es situar el conjunto de boquillas descentrado de forma que no esté directamente debajo de la puerta axial de salida 14 de gas. Para evitar la falta de uniformidad en la distribución del rociado dentro de la cámara de torbellino, puede ser deseable situar más de un conjunto de boquillas descentrado, pero dispuestos simétricamente dentro de la cámara de torbellino.

En algunas circunstancias, cuando se usa una disposición simétrica con chorros de líquido de igual velocidad que inciden entre sí y están dirigidos opuestamente, es difícil conseguir que el rociado se extienda totalmente hasta la parte superior de la cámara de torbellino. Una solución para este problema es adoptar un funcionamiento de boquilla "sesgado" usando, por ejemplo, una abertura de salida para la boquilla inferior que sea más grande que la abertura de salida de la boquilla superior. Esto tenderá a desviar hacia arriba la distribución del rociado de gotitas. Puede ser apropiado (aunque no necesariamente esencial) situar también tal boquilla sesgada por debajo de la línea central de la cámara de torbellino. Como es más probable que los conjuntos de boquillas diseñados para desviar el rociado hacia arriba envíen el rociado directamente hacia la puerta de salida 14, puede ser aconsejable adoptar también con tales boquillas una disposición descentrada tal como se ha descrito anteriormente.

La invención no se limita a los detalles del ejemplo anterior. Por ejemplo, no es necesario que el conducto de salida sea cónico recto, como se representa, sino que puede tener una forma curvada en sección transversal, por ejemplo con forma de trompeta. Sin embargo, es importante que cualquier curvatura esté limitada para evitar que se presente una superficie al flujo de gas que permita que dicho gas conduzca gotitas reunidas, a lo largo de esa superficie, hacia el conducto de salida de gas. La pantalla 32 debe tener un diámetro que al menos coincida con el diámetro de la puerta de salida 14, pero es preferible, como se representa en los dibujos, que tenga un diámetro que sea significativamente mayor que el diámetro de la puerta 14 de salida.

El aparato se puede modificar para funcionar de acuerdo con el método descrito en nuestra solicitud de patente No. GB01 14116.7, en trámite junto con la presente.

Claims (10)

1. Un aparato contactor de gas/líquido que comprende una cámara de torbellino (12; 12a; 12b) que tiene al menos una puerta tangencial de entrada (13; 13a; 13b) para el gas, una puerta axial de salida de gas (14; 14a; 14b), y, dentro de la cámara (12; 12a; 12b), un generador de rociado de líquido (18, 19; 18a, 19a; 18b, 19b) que, cuando se le suministra líquido, genera un rociado de gotitas de líquido para llenar una proporción substancial de la cámara de torbellino (12; 12a; 12b) con gotitas de líquido, un sumidero (21; 21a; 21b) y conductos de paso de flujo líquido (26; 26a; 26b) para retornar el líquido que desciende en cascada por las paredes laterales de la cámara de torbellino (12; 12a; 12b) hasta el sumidero (21; 21a; 21b), conduciendo la puerta axial de salida de gas (14; 14a; 14b) a una cámara adicional (31; 31a; 31b) que, en el uso del aparato, esta verticalmente de forma substancial por encima de dicha salida axial de gas (14; 14a; 14b), caracterizado por los elementos combinados que comprenden una pantalla (32; 32a; 32b) existente en dicha cámara adicional (31; 31a; 31b), pantalla (32; 32a; 32b) que presenta una superficie que se extiende transversalmente y que está separada por encima de la salida axial de gas (14; 14a; 14b) y cuya área proyectada abarca al menos el mismo área que el de la salida axial de gas (14; 14a; 14b), un conducto de salida de gas (37; 37a; 37b) que se extiende ascendentemente desde la parte superior de dicha cámara adicional (31; 31a; 31b), y donde todas las superficies de dicha cámara adicional (31; 31a; 31b) situadas por encima de la pantalla (32; 32a; 32b) están inclinadas con respecto a la horizontal de forma que cualquier gotita de líquido que incide sobre las mismas puede fluir descendentemente sobre la superficie, bajo la fuerza de la gravedad, hacia la periferia de dicha cámara adicional (31; 31a; 31b), a través de la pared del fondo de la que salen uno o más conductos de paso de líquido (35, 49, 35b) para retorno del líquido al sumidero (21; 21a; 21b).

2. Un aparato contactor de gas/líquido de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el generador de rociado de líquido (18, 19; 18a, 19a; 18b, 19b) es del tipo en el que unos chorros opuestos de líquido inciden entre sí y se alteran para formar un rociado de gotitas y en el que el líquido se suministra al generador de rociado de líquido en condiciones en las que el flujo es al menos parcialmente turbulento, de forma que las gotitas del rociado se proyectan hacia el exterior desde los chorros opuestos de líquido y de forma transversal con respecto a la dirección del flujo de los mismos, con una distribución aleatoria de la relación angular entre la dirección del movimiento de las gotitas y la dirección del flujo de dichos chorros opuestos de líquido.

3. Un aparato contactor de gas/líquido de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el líquido se suministra al generador de rociado de líquido en condiciones para las que el número de Reynolds es mayor que 12.000.

4. Un aparato contactor de gas/líquido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el conducto de salida del gas tiene al menos una región de forma cónica que se extiende desde un diámetro que es igual, o que es casi igual, al diámetro de dicha cámara adicional (31; 31a; 31b), hasta un diámetro más pequeño, por el que el gas pasa al interior del tubo cilíndrico de salida (37; 37a; 37b).

5. Un aparato contactor de gas/líquido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también se caracteriza porque el lado inferior del techo de la cámara de torbellino (12; 12a; 12b) dispone de uno o más labios concéntricos (43) que cuelgan hacia abajo y que sirven para atrapar las pequeñas gotitas de líquido que lleva el gas que se acerca a la puerta de salida (14; 14a; 14b), donde las gotitas se reúnen para formar gotas más grandes sobre el labio o labios (43) y vuelven a caer al interior de la cámara de torbellino (12; 12a; 12b).

6. Un aparato contactor de gas/líquido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también se caracteriza porque el lado inferior del techo de la cámara de torbellino (12; 12a; 12b) dispone de una serie de paletas (42) que se extienden radialmente, que sirven para reducir el torbellino del gas en la parte superior de la cámara de torbellino (12; 12a; 12b) cuando se acerca a la puerta de salida (14; 14a; 14b).

7. Un aparato contactor de gas/líquido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también se caracteriza porque se dispone una serie de placas delgadas verticales (44) que se extienden radialmente en el espacio comprendido entre la parte superior (34a) de la cámara de torbellino (12a) y la pantalla (32a).

8. Un aparato contactor de gas/líquido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también se caracteriza porque la periferia exterior de la pantalla (32a) está dispuesta con un labio circunferencial (45) que se proyecta descendentemente.

9. Un aparato contactor de gas/líquido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también se caracteriza porque se dispone un canal circunferencial (48) alrededor de la periferia en la parte superior (34a) de la cámara de torbellino (12a).

10. Un aparato contactor de gas/líquido de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que también se caracteriza porque entre el generador de rociado de líquido (18, 19; 18a, 19a; 18b, 19b) y la puerta de salida (14; 14a; 14b) se dispone una placa de pantalla (62) situada y dimensionada para interceptar cualquier gotita de líquido que vuela directamente hacia la puerta de salida (14; 14a; 14b).