ES2347751A1 - Eliminacion del co2 industrial mediante su fijacion en bicarbonato sodico. - Google Patents
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Abstract
Eliminación del CO{sub,2} industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico. El CO{sub,2} proveniente de la industrial previa filtración de materia inorgánica, y mediante tubería, lo hacemos pasar a un "depósito de reacción", donde habremos saturado el agua con acetato amónico. Quedara en la disolución el ion HCO{sub,3}-, el ion amonio y el ion acético y el ácido carbónico e introduciremos a continuación hidróxido sódico (NaOH) (4), en exceso, que reaccionará, tanto con el ion HCO{sub,3}-, como con el ion acético, provocando una serie de reacciones en cadena. Y de esa reacción, se producirá, acetato sódico, que desprenderá amoniaco (6), que lo haremos recircular contínuamante en el depósito de reacción, para formar ion amonio, que formara con el acetato sódico, acetato amónico, y quedando el hidróxido sódico en disolución, comenzando el proceso, con la introducción del CO{sub,2} y bicarbonato sódico (5) que lo recuperamos del depósito por decantación.
Description
Eliminación del CO_{2} industrial mediante su
fijación en bicarbonato sódico.
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, siderurgias, 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, que por su alto grado de
contaminación son de difícil implantación, pudiendo con este sistema
ser ubicada en cualquier polígono industrial.
La presente invención, tal y como expresa el
enunciado de esta memoria descriptiva, consiste en un nuevo proceso
de Eliminación del CO_{2}, industrial mediante su fijación en
bicarbonato sódico 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 acetato amónico.
Quedara en la disolución el ion HCO_{3}-, el
ion amonio y el ion acético. Una vez diluido los tres componentes
reseñados, introduciremos dentro del depósito de reacción hidróxido
sódico -NaOH-, en exceso, para que reaccione, tanto con el ion
HCO_{3}-, como con el ion acético, para provocar una serie de
reacciones químicas en cadena, las cuales desarrollaremos a
continuación, y que nos llevan a la obtención de bicarbonato sódico,
quedando en la disolución el acetato sódico, y desprendiéndose el
amoniaco en forma de gas, que lo recogeremos para iniciar de nuevo
la reacción. El bicarbonato sódico lo recuperamos del depósito por
decantación, mientras que el acetato sódico se queda en la
disolución. El amoniaco desprendido en la primera reacción, lo
recircularemos continuamente en el depósito de reacción, para que la
disolución en el agua, se forme el ion amonio. El ion amonio
-NH_{4}^{+}- al reaccionar con el acetato sódico, se forma
acetato amónico, quedando el hidróxido sódico en disolución. Con
ello, se inicia de nuevo la reacción principal al introducir el
CO_{2}.
La presente invención de "Eliminación del
CO_{2}, industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico",
que consiste, tal como hemos indicado anteriormente, en la
introducción de forma continua en un depósito de reacción, de las
emisiones de CO_{2} y otros gases contaminantes generados por
cualquier instalación industrial, previa su filtración por un filtro
de materia inorgánica.
Dentro del depósito de reacción se recepcionan
los gases CO_{2} - dióxido de carbono -, a temperatura y presión
para que reaccionen con el agua existente dentro del tanque,
saturada de acetato amónico CH_{3}COONH_{4}(ac).
El CO_{2} diluido en el agua, forma ácido
carbónico, quedando todos los iones del ácido carbónico, acético y
amonio, en la disolución.
A continuación añadiremos al depósito de
reacción hidróxido sódico -NaOH-, en exceso, para que se produzcan
las siguientes reacciones químicas:
CH_{3}COONH_{4} +
H_{2}CO_{3} + 2 NaOH - - - - -
CH_{3}COONa + NaHCO_{3} + NH_{3} + 2
H_{2}O
Finalizada esta fase del proceso en el depósito
de reacción, el bicarbonato sódico -NaHCO_{3}- es recuperado por
decantación.
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. El acetato sódico, se queda en la disolución y
al reaccionar de nuevo con el amoniaco -NH_{3}- que hemos
recirculado, reacciona produciéndose el acetato amónico y
desprendiéndose el hidróxido sódico que queda en la disolución para
reaccionar de nuevo con el ácido carbónico, cuando se introduce el
CO_{2}.
En la Figura 1 se representa de forma gráfica el
conjunto de elementos que conforman este nuevo sistema de
"Eliminación del CO_{2} industrial mediante su fijación en
bicarbonato sódico" y donde (1) representa la tubería, por donde
conduciremos el CO_{2}, proveniente de cualquier instalación
industrial, el cual y como paso previo, lo habremos pasado por un
filtro de materia inorgánica.
Mediante esa conducción, introduciremos el
CO_{2} dentro de un depósito de reacción (2), a temperatura y
presión para que reaccione con el agua, que previamente habremos
saturado de acetato amónico (3).
Quedara en la disolución el ion HCO_{3}-, el
ion amonio y el ion acético y el ácido carbónico.
Una vez diluido los tres componentes reseñados,
introduciremos dentro del depósito de reacción hidróxido sódico
-NaOH- (4), en exceso, que reaccionará, tanto con el ion HCO_{3}-,
como con el ion acético, provocando una serie de reacciones en
cadena. Y de esa reacción, se producirá, acetato sódico, que
desprenderá amoniaco (6). Y bicarbonato sódico (5) que lo
recuperamos del depósito por decantación.
El amoniaco (6) desprendido lo recircularemos
continuamente en el deposito de reacción, para que la disolución en
el agua, se forme el ion amonio. El ion amonio -NH_{4}^{+}- al
reaccionar con el acetato sódico, se forma acetato amónico, quedando
el hidróxido sódico en disolución.
Con ello, se inicia de nuevo la reacción
principal al introducir el CO_{2}.
El sistema de "Eliminación del CO_{2},
industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico", lo
desarrollaremos de la siguiente manera, mediante una tubería (1)
conduciremos el CO_{2}, proveniente de cualquier instalación
industrial, el cual habremos filtrado de materia inorgánica,
mediante un filtro, a un depósito de reacción (2), lleno de agua
saturada de acetato amónico (3), y lo someteremos a temperatura y
presión para que reaccione.
De esa reacción quedará en la disolución el ion
HCO_{3}-, el ión amonio y el ion acético y el ácido carbónico.
Una vez diluido los tres componentes reseñados,
introduciremos dentro del depósito de reacción hidróxido sódico
-NaOH- (4), en exceso, para que reaccionando, tanto con el ion
HCO_{3}-, como con el ion acético, provoque una serie de
reacciones químicas en cadena.
Así, se producirá bicarbonato sódico (5) que lo
recuperamos del depósito por decantación, mientras que el acetato
sódico se queda en la disolución y se desprenderá amoniaco.
El amoniaco (6) desprendido lo volveremos a
introducir en el deposito de reacción, y lo hacemos re circular
continuamente, para que disuelto en el agua, se forme el ion amonio.
El ion amonio -NH_{4}^{+}- al reaccionar con el acetato sódico,
se forma acetato amónico, quedando el hidróxido sódico -NaOH- en
disolución. Con ello, se inicia de nuevo la reacción principal al
introducir el CO_{2}.
Claims (4)
1. El proceso de eliminación del CO_{2}
industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico, esencialmente
se caracteriza por la disolución en agua del acetato amónico,
previa a la introducción del CO_{2} en el tanque de reacción, que
diluido forma el ácido carbónico. La disolución que contiene iones
HCO_{3}-, acético y amonio, le añadimos hidróxido sódico, para
formar bicarbonato sódico, que precipita, desprendiéndose el
amoniaco en forma de gas, que se recircula en el tanque de reacción.
El acetato sódico queda en la disolución sin consumirse,
reaccionando en el ion amonio, para volver a formarse el acetato de
amonio e iniciar de nuevo el proceso.
2. El proceso de eliminación del CO_{2}
industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico, de acuerdo
con la reivindicación primera, consiste en fijar el CO_{2}
procedente de las emisiones industriales, en bicarbonato sódico,
mediante la adición de hidróxido sódico y utilizando el acetato
amónico como elemento intermedio para favorecer la reacción
principal.
3. El proceso de eliminación del CO_{2}
industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico, de acuerdo
con las reivindicaciones primera y segunda, consiste en trasformar
el hidróxido sódico en bicarbonato sódico, mediante la disolución
del CO_{2} en agua, para que en su reacción se fije el CO_{2} en
una materia inorgánica, evitando que sea liberado a la atmósfera y
produzca el efecto invernadero.
4. El proceso de eliminación del CO_{2}
industrial mediante su fijación en bicarbonato sódico, de acuerdo
con las reivindicaciones primera, segunda y tercera, consiste en
recircular el amoniaco en una disolución de acetato sódico y ácido
carbónico, para que en su reacción se forme bicarbonato sódico y
acetato amónico. El amoniaco no se consume en la reacción, dado que
se recupera y en consecuencia no supone un coste ni económico ni
energético en el proceso de eliminación del CO_{2}, al convertirlo
en una materia inorgánica, como es el bicarbonato sódico.
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| XIA, J. et al. "Solubility of carbon dioxide in aqueous solutions containing sodium acetate or ammonium acetate at temperatures from 313 to 433K and pressures up to 10MPa". Fluid Phase Equilibria. 155. (1999) 107-125. * |
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