ES2553706T3 - Instalación para la separación de componentes ácidos, polvo y alquitrán de gases calientes de instalaciones de gasificación - Google Patents

Instalación para la separación de componentes ácidos, polvo y alquitrán de gases calientes de instalaciones de gasificación Download PDF

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Abstract

Instalación, especialmente para la realización de un procedimiento para la separación de componentes ácidos, polvo y alquitrán de gases calientes de instalaciones de gasificación, en la que dentro de un recipiente (8) están previstos uno encima de otro un separador ciclónico (9) y un filtro de bujías (10) en el sentido de la fuerza de gravedad, y en la que el tubo central (20) del separador ciclónico (9) se extiende al interior de la cámara filtrante (10) dotada de bujías filtrantes (17), caracterizada porque la pared de separación (19) entre el separador ciclónico (9) y la cámara filtrante (10) está realizada como fondo en forma de embudo, atravesado por el tubo central (20) del separador ciclónico (9), estando posicionado en el tubo central (20) un tubo bajante (21) de diámetro más pequeño para polvo fino con elementos de suministro (24) para el polvo fino del fondo de embudo (19) al tubo bajante (21).

Description

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DESCRIPCION
Instalacion para la separacion de componentes acidos, polvo y alquitran de gases calientes de instalaciones de gasificacion
En la gasificacion de combustibles fosiles como por ejemplo hulla o lignito, biomasas, residuos de refinena, el cloro o el azufre contenidos reaccionan formando gases acidos, lo que conduce a problemas erosivos o corrosivos en los componentes postconectados de la instalacion. Durante la gasificacion de biomasas se producen ademas considerables cantidades de alquitranes que han de ser eliminados, ya que los condensados de alquitran tambien pueden causar considerables problemas en instalaciones postconectadas. Por el documento EP1870444A2 se dio a conocer un procedimiento de depuracion de gasas de un gasificador de madera que usa buftas filtrantes y que da al gas producido mas tiempo para reacciones qmmicas antes de las buftas filtrantes. Una separacion ciclonica no esta prevista alft.
Una posible separacion de gases nocivos acidos tambien se puede realizar aplicando procedimientos de lavado en mojado, lo que sin embargo tiene la desventaja de que los gases han de enfriarse fuertemente. Una separacion de alquitran se realiza como la llamada separacion catalftica en separadores de alquitran catalfticos, separados, estando un aparato de este tipo generalmente postconectado a la separacion de H2S y al despolvoramiento. Si al filtro se preconecta un catalizador correspondiente, es necesario que por las perdidas de calor el gas de smtesis se ha de volver a calentar a la temperatura de funcionamiento entre 800°C y 1000°C, lo que conduce a grandes perdidas de eficiencia y a un elevado gasto tecnico.
La invencion tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento economico con una instalacion correspondiente, que permita una separacion segura de compuestos acidos HF, HCl, H2S, polvo y alquitran en un intervalo de temperatura lo mas alto posible.
Para conseguir el objetivo, la invencion preve una instalacion para la separacion de componentes acidos, polvo y alquitran de gases de escape calientes de instalaciones de gasificacion, en la que dentro de un recipiente estan previstos uno encima de otro un separador ciclonico y un filtro de bujfas en el sentido de la fuerza de gravedad, y en la que el tubo central del separador ciclonico se extiende al interior de la camara filtrante dotada de buftas filtrantes y que se caracteriza porque la pared de separacion entre el separador ciclonico y la camara filtrante esta realizada como fondo en forma de embudo, atravesado por el tubo central del separador ciclonico, estando posicionado en el tubo central un tubo bajante de diametro mas pequeno para polvo fino con elementos de suministro para el polvo fino del fondo de embudo al tubo bajante. El tubo bajante puede desembocar con una salida de polvo con esclusas hacia un colector de polvo.
La asignacion del separador ciclonico y de las buftas filtrantes dentro de un aparato con el posicionamiento segun la invencion conduce a bajas perdidas de circulacion a la vez de una alta eficiencia.
Cabe mencionar que, vistos por sf solos, se dieron a conocer aparatos combinados de un filtro y un ciclon, por ejemplo por el modelo de utilidad aleman 1879283, donde no se tiene en consideracion en especial la evacuacion de polvo fino. Filtros de construccion pequena de un modo de construccion correspondiente se presentan tambien en los documentos DE2622938B, DE3230709A o DE3422592A, para mencionar solo algunos ejemplos. Variantes se presentan en los documentos US2941621 o WO83/03556. Combinaciones se dieron a conocer tambien por los documentos JP2000303078 y KR20040090182.
Dado que la pared de separacion entre el separador ciclonico y la camara filtrante esta realizada como fondo en forma de embudo que esta atravesado por el tubo central del separador ciclonico, estando posicionado en el tubo central un tubo bajante de diametro mas pequeno para polvo fino, con elementos de suministro para el polvo fino del fondo de embudo al tubo bajante, queda garantizada la evacuacion del polvo.
Esta forma de realizacion especial de una instalacion segun la invencion se caracteriza adicionalmente porque los elementos de suministro estan realizados como tubuladuras dispuestas en forma de rayos entre la zona de cabeza del tubo bajante y el tubo central en el punto mas profundo del fondo de embudo.
La invencion tambien preve que las buftas filtrantes estan dotadas de un recubrimiento catalftico y/o un relleno catalftico y/o que cada bujfa filtrante esta dotada de un filtro de seguridad catalfticamente activo.
La invencion preve, tambien independientemente de la forma de realizacion del aparato, que las buftas filtrantes estan dotadas de un recubrimiento catalftico y/o un relleno catalftico.
Mas caractensticas, detalles y ventajas de la invencion resultan de la siguiente descripcion y del dibujo. Este
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muestra en
la figura 1, un esquema de conexiones de una instalacion para la realizacion del procedimiento segun la invencion, la figura 2, en una representacion en seccion simplificada, una realizacion de aparatos segun la invencion y en la figura 3, una vista parcial desde arriba, ligeramente aumentada, del tubo central segun la flecha III en la figura 2.
La instalacion designada en general por 1 en la figura 1 esta representada alK como esquema de conexiones. AlK, a un gasificador 2 se suministra un combustible (flecha 3 punteada), oxfgeno (flecha 4 de lmea continua) y, dado el caso, aditivos (flecha 5 de lmeas discontinuas). La salida de escoria esta designada por 6. A continuacion del gasificador 2 se encuentran un desulfurador 7 y, a continuacion, el aparato 8 en el que estan reunidos un ciclon 9 y una zona de filtro de bujfas 10.
El suministro de gas al ciclon 9 esta designado por una flecha 11, la salida de gas util detras del filtro de bujfas 10 esta designada por la flecha 12. El gas util designado en general por 13 se suministra entonces a un siguiente procesamiento.
Una reconduccion de gas enfriado por evaporacion desde la corriente 12 en una zona antes de la desulfuracion 7 esta representada con una flecha 14 de lmeas discontinuas. En esta zona antes de la desulfuracion tambien se puede suministrar un aditivo, lo que se indica con una flecha 15 de lmeas discontinuas.
Como se puede ver, por ejemplo, la separacion de componentes acidos del gas, por ejemplo una separacion de H2S se puede realizar antes del despolvoramiento mediante la adicion de aditivos (gasificador y/o con gas enfriado por evaporacion). Tambien es posible una separacion de alquitran antes del despolvoramiento mediante aditivos, realizandose la separacion preliminar de estos aditivos y del polvo en el ciclon y realizandose una separacion de polvo fino en el filtro de bujfas.
Tambien es posible la separacion residual de los alquitranes y/o dentro de los filtros de bujfas, pudiendo estar postconectado a los filtros de bujfas en la salida un filtro de seguridad, por ejemplo de espuma ceramica. Estos filtros de seguridad tambien pueden ser catalfticamente activos. El gas enfriado por evaporacion, indicado por ejemplo mediante una corriente parcial 14a, se puede usar para la depuracion de las bujfas filtrantes, como se describe mas adelante.
En la figura 2 esta representado de forma simplificada en seccion el aparato 8 formado por una combinacion del ciclon 9 con el filtro de bujfas 10. Al ciclon 9 se suministran a traves de una entrada de ciclon 16 los gases cargados de partmulas, depositandose la pluralidad de las partmulas hacia abajo a causa de las diferentes condiciones de presion. Los gases predepurados de esta manera circulan dentro del tubo central del separador ciclonico 9 hacia arriba a la zona de filtro de bujfas 10 y se depuran mediante los filtros de bujfas designados por 17. El gas depurado de esta manera atraviesa ademas filtros de seguridad designados por 17, situados en la cabeza de los filtros de bujfas, para abandonar el aparato 8 despues segun la flecha 12.
Si los filtros de bujfas se depuran por ejemplo a traves del conducto 14a mediante gas enfriado por evaporacion, reconducido, el polvo adherido al filtro cae al fondo de separacion 19 inclinado oblicuamente hacia abajo, entre el ciclon 9 y la zona de filtro de bujfas 10, presentando el tubo central 20 del ciclon una incorporacion interior en la zona de fondo 19 que en la figura 3 esta representado de forma ligeramente aumentada.
Los tubos de descarga de polvo fino 24 dispuestos en forma de rayos se extienden desde el fondo 19 al tubo de evacuacion 21 centrico que atraviesa el ciclon 9 y que finaliza en una salida de polvo 22 donde a traves de esclusas correspondientes el polvo se suministra a un colector de polvo 23.
Evidentemente, los ejemplos de realizacion de la invencion pueden modificarse en muchos aspectos sin abandonar la idea basica, por lo que las figuras 2 y 3 simplemente representan de forma fuertemente simplificada los aparatos 8 y 8a correspondientes que son esenciales para la invencion como separadores combinados.

Claims (3)

  1. REIVINDICACIONES
    1. - Instalacion, especialmente para la realizacion de un procedimiento para la separacion de componentes acidos, polvo y alquitran de gases calientes de instalaciones de gasificacion, en la que dentro de un recipiente (8) estan
    5 previstos uno encima de otro un separador ciclonico (9) y un filtro de bupas (10) en el sentido de la fuerza de gravedad, y en la que el tubo central (20) del separador ciclonico (9) se extiende al interior de la camara filtrante (10) dotada de bupas filtrantes (17), caracterizada porque la pared de separacion (19) entre el separador ciclonico (9) y la camara filtrante (10) esta realizada como fondo en forma de embudo, atravesado por el tubo central (20) del separador ciclonico (9), estando posicionado en el tubo central (20) un tubo bajante (21) de diametro mas 10 pequeno para polvo fino con elementos de suministro (24) para el polvo fino del fondo de embudo (19) al tubo bajante (21).
  2. 2. Instalacion segun la reivindicacion 1, caracterizado porque los elementos de suministro estan realizados como tubuladuras (24) dispuestas en forma de rayos entre la zona de cabeza del tubo bajante (21) y el tubo central (20)
    15 en el punto mas profundo del fondo de embudo (19).
  3. 3. Instalacion segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque las bupas filtrantes (17, 17a) estan dotadas de un recubrimiento catalttico y/o un relleno catalftico.
    20 4. Instalacion segun la reivindicacion 3, caracterizado porque cada bupa filtrante (17, 17a) esta dotada de un filtro
    de seguridad (26) cataltticamente activo.
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