ES2207713T3 - Aparato de contacto de gas-liquido. - Google Patents
Aparato de contacto de gas-liquido.Info
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Abstract
EL OBJETO DE LA INVENCION ES SUMINISTRAR UN APARATO DE CONTACTO GAS-LIQUIDO PARA SU USO EN DESULFURIZADORES DE GASES DE COMBUSTION HUMEDOS Y SIMILARES, QUE ESTA EQUIPADO CON TUBOS DE CABECERA LIGEROS Y BARATOS DE EXCELENTE RESISTENCIA AL DESGASTE Y EXCELENTE RESISTENCIA A LA CORROSION, Y QUE POR LO TANTO EXHIBE UNA ALTA FIABILIDAD Y EFICIENCIA ECONOMICA. CON ESTE PROPOSITO, SE SUMINISTRA UN APARATO DE CONTACTO GASLIQUIDO EN EL QUE UNO O MAS TUBOS DE CABECERA QUE LLEVAN UNIDAS VARIAS BOQUILLAS ROCIADORAS PARA LANZAR UNA PASTA HACIA ARRIBA, ESTAN DISPUESTOS EN EL CUERPO PRINCIPAL DE UNA TORRE POR LA QUE CIRCULA UN GAS, CARACTERIZANDOSE LA INVENCION EN QUE LOS TUBOS DE CABECERA ESTAN HECHOS DE UN MATERIAL COMPUESTO DE RESINA REFORZADA CON FIBRAS Y LA SUPERFICIE EXTERIOR DE LOS MISMOS O LAS SUPERFICIES EXTERIOR E INTERIOR DE LOS MISMOS ESTAN FORMADAS POR UNA CAPA, RESISTENTE A LA CORROSION Y AL DESGASTE, DE UNA RESINA QUE CONTIENE PARTICULAS CERAMICAS.
Description
Aparato de contacto
gas-líquido.
La presente invención se refiere a un aparato
para el contacto gas-líquido para su utilización en
aparatos de eliminación de azufre de los gases quemados de chimenea
y similares, en los que una o varias conducciones principales que
llevan fijadas una serie de toberas de rociado para proyectar hacia
arriba una emulsión quedan dispuestas al cuerpo principal de una
torre por la que fluye un gas, y los mencionados conductos
principales están realizados a base de un compuesto de resina
reforzado con fibras que tiene resistencia a la corrosión mejorada y
mejor resistencia al desgaste.
En estos últimos años, los aparatos de
eliminación de azufre de gases quemados por vía húmeda, en los que
se debe eliminar el dióxido de azufre presente en los gases quemados
por absorción, formando una emulsión absorbente, han alcanzado
amplia difusión. En este tipo de aparatos para la eliminación de
azufre, es importante llevar los gases quemados a que establezcan
contacto eficaz con una emulsión absorbente. De acuerdo con ello, el
solicitante de la presente invención ha propuesto previamente un
aparato para la eliminación de azufre de gases quemados construido
de manera que se proyecta una emulsión en sentido ascendente en el
cuerpo principal de una torre por la que discurre un gas y, por lo
tanto, puede conseguir una mejora en la eficacia de contacto
gas-líquido, reducción en el volumen necesario y
simplificación de la construcción (ver Publicación Provisional del
Modelo de Utilidad Japonés Nº 59-53828/'84). La
figura 3 muestra la parte esencial de un aparato para la eliminación
de azufre de gases quemados, a título de ejemplo, que utiliza un
aparato de contacto gas-líquido correspondiente a la
mencionada construcción.
Este aparato de eliminación de azufre está dotado
de un depósito (2) constituido en la parte baja de una torre de
absorción (1) y que recibe la alimentación de una emulsión
absorbente (S) que contiene, por ejemplo, caliza, por medio de un
sistema de alimentación de la emulsión; una bomba de circulación (4)
para alimentar la emulsión absorbente (S) del interior del depósito
(2) al cuerpo principal (3) de la torre, constituido en la parte
superior de la torre de absorción (1) y, llevándolo a establecer
contacto con los gases quemados; y poseyendo una varilla de
agitación (7) soportada en la placa superior del depósito (2) con
intermedio de un eje rotativo (5), y que gira horizontalmente en la
emulsión absorbente (S) situada dentro del tanque (2) por medio del
motor (6). Además, los conductos (8) y (9), que sirven como entrada
y salida para los gases quemados, quedan montados en la parte
superior del cuerpo principal (3) de la torre y en la parte superior
de la zona lateral del depósito (2), respectivamente, de manera que
los gases quemados pasan por el cuerpo principal (3) de la torre
sobre la superficie de la emulsión absorbente (S) situada dentro del
depósito (2).
Además, una o varias conducciones de colector
(10) quedan dispuestas en el cuerpo principal (3) de la torre y
conectadas al lado de suministro de la bomba circulante (4). A cada
una de estas conducciones de colector (10) está acoplada una serie
de toberas de rociado (11) para proyectar emulsión absorbente (S) en
sentido ascendente en forma de columnas de líquido. De este modo, se
consigue un aparato para el contacto de gas-líquido
para llevar los gases quemados a establecer contacto eficaz con la
emulsión absorbente (S). En el aparato antes mencionado para la
eliminación del azufre, el aparato de contacto
gas-líquido está dotado habitualmente de una serie
de conducciones de distribución (10).
Cuando se utiliza en condiciones ambientales
relativamente suaves, por ejemplo, en condiciones tales que la
altura de la columna de líquido de emulsión absorbente (S) no es
superior a 1 metro y la concentración de yeso en la emulsión
absorbente (S) no es superior a 15% en peso, las conducciones de
distribución (10) son realizadas convencionalmente en un material
compuesto de una resina reforzada mediante fibras (a la que se hará
referencia a continuación simplemente como FRP) tal como resina de
poliéster reforzada con fibra de vidrio de tipo habitual, o un
material que comprende un acero carbono con un recubrimiento de
resinas con consideración exclusiva para la resistencia a la
corrosión. No obstante, en condiciones severas que provocan que la
altura de la columna de líquido de la emulsión absorbente (S) y/o la
concentración de yeso en la emulsión absorbente (S) supere el límite
mencionado, ha sido una práctica habitual utilizar materiales
metálicos (por ejemplo, acero inoxidable y Hastelloy) que tienen
elevada dureza y muestran excelente resistencia al desgaste y
resistencia a la corrosión.
En este aparato para la eliminación de azufre de
gases quemados, los gases quemados sin tratar son introducidos, por
ejemplo, por el conducto (8), y se llevan a establecer contacto con
la emulsión absorbente (S) alimentada por medio de una bomba
circulante (4) y proyectada desde toberas de rociado (11), de manera
que el dióxido de azufre presente en los gases quemados sin tratar
es eliminado por absorción en la emulsión absorbente (S). Los gases
quemados resultantes son descargados a través del conducto (9) como
gases quemados ya tratados. La emulsión absorbente (S) proyectada
desde las toberas de rociado (11) fluye en descenso absorbiendo
dióxido de azufre y entra en el depósito (2), donde se oxida por
contacto con un gran número de burbujas de aire producidas a partir
del aire introducido en la emulsión absorbente (S) dentro del
depósito (2) por una entrada de suministro de aire (no mostrada),
siendo sometida simultáneamente a agitación mediante la varilla de
agitación (7). De este modo, se forma yeso como subproducto, que es
retirado del sistema.
Durante este proceso, la emulsión absorbente (S)
es proyectada hacia arriba desde las toberas de rociado (11) en
forma de columnas de líquido. La emulsión absorbente (S) proyectada
se esparce en la parte superior o extremo superior y cae a
continuación, de manera que la emulsión absorbente (S) en su caída y
la emulsión absorbente proyectada (S) chocan entre sí produciendo
gotitas finas. Por lo tanto, en comparación con las torres de
absorción del tipo de torres con relleno y similares, este aparato
muestra un incremento del área de contacto
gas-líquido por unidad de volumen a pesar de su
construcción simplificada.
Además, dado que los gases quemados son
introducidos efectivamente hacia el interior de las corrientes
proyectadas de la emulsión absorbente (S) en las proximidades de las
toberas (11), la emulsión absorbente (S) y los gases quemados se
mezclan de manera efectiva. Este efecto sirve también para aumentar
la eficacia del contacto gas-líquido, de manera que
incluso una torre (1) de absorción simple y de pequeño volumen puede
purificar los gases quemados con un elevado grado de eliminación de
azufre. Además, la eficacia del contacto gas-líquido
y, por lo tanto, el grado de eliminación de azufre se pueden variar
de manera efectiva controlando la presión de suministro de la bomba
circulante (4) u otro parámetro para alterar la altura de columna de
líquido de la emulsión absorbente (S) proyectada desde las toberas
de rociado (11).
En el aparato convencional de contacto
gas-líquido antes descrito, en condiciones tales que
la altura de columna de líquido de la emulsión absorbente es
demasiado grande, la concentración de yeso en la emulsión absorbente
es, asimismo, demasiado grande y/o la velocidad de circulación de la
emulsión absorbente es demasiado elevada, proporcionando una elevada
velocidad de flujo de líquido en los conductos de distribución (10),
requiriendo dichos conductos de distribución (10) ser realizados a
base de materiales de elevado precio resistentes a la corrosión y al
desgaste, a efectos de impedir la disminución de fiabilidad debido
al desgaste y corrosión. Esto provoca, de manera desventajosa, un
incremento en los costes de material, fabricación o proceso, y
además en costes de instalación, todo lo cual resulta en un menor
rendimiento económico. De manera más específica, en los casos en los
que la altura de columna de líquido de la emulsión absorbente (S) es
superior a 1 metro, la concentración de yeso de la emulsión
absorbente (S) es superior al 15% en peso, y/o la velocidad del
flujo del líquido en las conducciones de distribución (10) es
superior a 2 metros/segundo, habiéndose utilizado de manera
convencional un material metálico de precio elevado que tiene
elevada dureza y excelente resistencia al desgaste de modo
convencional, requiriendo por lo tanto considerables costes de
materiales de fabricación y de proceso. Además, en los casos en los
que se desea resistencia a la corrosión, en condiciones
especialmente severas, la reducción de rendimiento económico resulta
más notable a causa de la necesidad de utilizar aleaciones de
níquel.
Teniendo en cuenta el estado de la técnica
existente que se ha descrito, es un objetivo de la presente
invención dar a conocer un aparato de contacto
gas-líquido que está dotado de conducciones de
distribución ligeras y económicas, que tiene una excelente
resistencia y a la corrosión y, por lo tanto, muestra elevada
fiabilidad y eficacia económica.
A efectos de conseguir los objetivos mencionados,
la presente invención da a conocer:
(1) un aparato de contacto
gas-líquido en el que una o varias conducciones de
distribución, que llevan fijadas una serie de toberas de rociado
para la proyección de una emulsión en sentido ascendente, están
dispuestas en el cuerpo principal de una torre por la que pasa el
gas, caracterizado porque las conducciones de distribución están
realizadas en un material compuesto de resina reforzada mediante
fibras y su superficie externa está formada por una capa resistente
a la corrosión y resistente al desgaste de una resina que contiene
de 5 a 90% en peso de partículas cerámicas; y
(2) un aparato de contacto
gas-líquido en el que una o varias conducciones de
distribución, que llevan fijadas una serie de toberas de rociado
para la proyección de una emulsión en sentido ascendente, quedan
dispuestas en el cuerpo principal de una torre por la que fluye el
gas, caracterizado porque las conducciones están realizadas en un
material compuesto de resina reforzada por fibras y sus superficies
externas e internas están formadas en un material resistente a la
corrosión y una capa resistente al desgaste de una resina que
contiene de 5 a 90% en peso y de 1 a 70 en peso, respectivamente, de
partículas cerámicas.
De acuerdo con la presente invención, una capa
resistente a la corrosión y resistente al desgaste queda formada en
la superficie externa, o en las superficies externa e interna, de
conducciones de distribución, de manera que el desgaste de la
superficie externa de las conducciones de distribución debido a la
caída y choque de la emulsión proyectada hacia arriba y/o el
desgaste de la superficie interna de las conducciones de
distribución, debido a la fricción provocada por el flujo de la
emulsión, se puede reducir. Como consecuencia, la presente invención
hace posible asegurar la resistencia al desgaste, utilizando FRP
económico y ligero con elevada resistencia al impacto como cuerpo
principal de una conducción de distribución, mejorando el
rendimiento económico y fiabilidad del aparato de contacto
gas-líquido y, por lo tanto, del aparato para la
eliminación de azufre.
La figura 1 es una vista en sección lateral que
muestra una parte esencial del aparato de contacto
gas-líquido de acuerdo con una realización de la
presente invención;
la figura 2 es una vista en sección lateral que
muestra una parte esencial de un aparato de contacto
gas-líquido de acuerdo con otra realización de la
presente invención; y
la figura 3 es una vista esquemática que muestra
una parte esencial de un aparato para la eliminación de azufre de
gases quemados de tipo convencional al que se puede aplicar el
aparato de contacto gas-líquido de la presente
invención.
En el aparato de la presente invención, las
conducciones de distribución están realizadas en FRP y la superficie
externa de las mismas está constituida en una capa resistente a la
corrosión y al desgaste de una resina que contiene de 5 a 90% en
peso de partículas cerámicas, a efectos de reducir el desgaste
provocado cuando la emulsión absorbente proyectada cae y choca
contra las conducciones de distribución. Como consecuencia, el
desgaste provocado por la emulsión absorbente en su caída se puede
reducir incluso en el caso en que la altura de la columna de líquido
de la emulsión proyectada no es inferior a 1 metro.
Además, en el caso en el que se crea un medio
ambiente altamente corrosivo y productor de desgaste [es decir, en
el caso en el que la velocidad de flujo de la emulsión absorbente
alimentada a las conducciones de distribución es elevada o en el
caso en el que la concentración de partículas (tales como yeso) de
la emulsión absorbente es elevada], la superficie interna de los
tubos de distribución, además de la superficie externa de los
mismos, está formada en una capa resistente al desgaste y resistente
a la corrosión de una resina que contiene de 1 a 70% en peso de
partículas cerámicas. De este modo, el desgaste provocado cuando la
emulsión absorbente choca contra la superficie interna de los tubos
de distribución se puede reducir notablemente incluso en condiciones
tales que la velocidad de flujo de la emulsión absorbente alimentada
a los tubos de distribución es superior a 2 metros/segundo y/o la
concentración de yeso en la emulsión absorbente es superior a 15% en
peso.
Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, la FRP
utilizada para la fabricación de tubos de distribución (10) en el
aparato de contacto gas-líquido de la presente
invención puede estar compuesta por fibras de refuerzo tales como
fibras de vidrio, fibras de carbono o fibras de una resina orgánica
(por ejemplo, fibras de poliéster), y un componente de resina que
comprende una resina poliéster tal como una resina poliéster no
saturada, resina epoxiacrilato (=resina viniléster) o una resina
epoxi. Entre otros, un material FRP compuesto por fibra de vidrio y
una resina de viniléster o poliéster es preferente.
Como material para las toberas de rociado (11)
fijadas a los conductos de distribución (10), se puede utilizar un
material de alta resistencia al desgaste seleccionado entre
materiales metálicos, cerámicas, goma y similares.
Las partículas de cerámica utilizadas para formar
una capa resistente a la corrosión y al desgaste sobre la superficie
externa, o en las superficies externa e interna, de las conducciones
de distribución (10) realizadas de dicho material FRP, de acuerdo
con la presente invención, deben tener una dureza superior a la de
las partículas de yeso contenidas en la emulsión absorbente. Por
ejemplo, se puede utilizar preferentemente alúmina, carburo de
silicio, carburo de tungsteno y óxido de circonio.
El contenido de las partículas cerámicas
utilizadas para formar la capa resistente a la corrosión y al
desgaste puede ser determinado de manera adecuada de acuerdo con las
características y velocidad de flujo de la emulsión absorbente, la
altura a la que se proyecta y otros factores similares. La gama de
valores preferente varía ligeramente entre la superficie externa y
la superficie interna de las conducciones de distribución, a causa
de la diferencia en condiciones ambientales. El contenido en la
superficie externa se encuentra de manera adecuada en una gama de
valores de 5 a 90% peso, y preferentemente de 10 a 70% en peso. Si
es menor de 5% en peso, el desgaste provocado por la emulsión
proyectada y en caída con características absorbentes resulta
demasiado grande en condiciones tales que la columna de líquido
tiene una altura no inferior a 1 metro. Si es superior a 90% en
peso, la aplicación de la capa resistente a la corrosión y al
desgaste resulta difícil, resultando ello en costes incrementados de
proceso. Por otra parte, el contenido en la superficie interna se
encuentra de manera adecuada en una gama de 1 a 70% en peso y
preferentemente de 5 a 70% en peso. Si es menor de 1% en peso, la
magnitud del desgaste resulta excesivamente grande en condiciones
tales que la velocidad de flujo no es inferior a 2 metros/segundo
y/o la concentración de yeso no es inferior a 15% en peso. Por otra
parte, dado que la superficie interna sufre habitualmente menos
desgaste que la superficie externa, se consigue suficiente
resistencia al desgaste con un contenido aproximado de 70% en
peso.
Como resina utilizada para formar la capa
resistente a la corrosión y al desgaste, se puede utilizar
cualquiera de las resinas antes descritas que se pueden utilizar
para el componente de resina de FRP que constituye las conducciones
colectoras (10). La capa resistente a la corrosión y al desgaste
puede contener o no fibras de refuerzo. Desde el punto de vista de
facilidad de fabricación, es habitualmente preferible que la capa
resistente a la corrosión y al desgaste quede formada a partir de la
misma resina que el componente de resina de las conducciones de
distribución (10) del FRP de las mismas y que no se incorporen
fibras de refuerzo.
Las conducciones de distribución (10) que tienen
partículas cerámicas resistentes a la corrosión y al desgaste
formando capas (12) constituidas sobre la superficie externa de las
mismas, de acuerdo con la presente invención, se pueden fabricar,
por ejemplo, de la manera siguiente. En primer lugar, una esterilla,
tela o mechas que comprenden fibras de refuerzo tales como fibras de
vidrio, fibras de carbono o fibras de resinas orgánicas, se impregna
con una resina tal como una resina epoxi, resina de poliéster o de
vinil éster, y a continuación se aplica o se arrolla sobre la
superficie externa de un molde de madera que tiene un diámetro que
corresponde al diámetro interno de las conducciones de distribución,
de acuerdo con una técnica tal como colocación manual o arrollado.
De esta manera, se fabrica una conducción de FRP (10) que tiene el
grosor de paredes deseado.
A continuación, de 5 a 90% en peso de un material
cerámico que tiene un diámetro de partículas no superior a 1
milímetro, tal como alúmina, carburo de silicio, carburo de
tungsteno, óxido de circonio o una mezcla de los mismos, se mezcla
con cualquiera de las resinas antes descritas, y la mezcla
resultante es aplicada a la superficie externa de la conducción de
FRP mediante una tolva, cepillo, pistola de proyección o similar. De
este modo, se forma una capa (12) resistente a la corrosión y al
desgaste que consiste en una resina que contiene partículas
cerámicas y que tiene un espesor de 0,01 a 20 milímetros sobre la
superficie externa de la conducción de FRP.
Las superficies de las partículas cerámicas no
tienen que ser tratadas con un compuesto de silano o similar, que es
utilizado habitualmente para incrementar la adherencia intermedia
entre partículas cerámicas y la resina. Se pueden utilizar
superficies tratadas o no tratadas con partículas cerámicas.
El diámetro medio de partículas deseable para las
partículas cerámicas es variable dependiendo de las condiciones de
utilización. Dado que las partículas cerámicas se añaden a efectos
de aumentar la resistencia al desgaste de la capa resistente a la
corrosión, el diámetro medio de partículas se refleja en la vida
objetivo de la capa resistente a la corrosión y al desgaste,
dependiendo de las condiciones en las que se utiliza el aparato de
contacto gas-líquido. Cuando la capa resistente a la
corrosión y al desgaste es utilizada para una elevada concentración
de yeso en la emulsión en el aparato de contacto
gas-líquido, el contenido de las partículas
cerámicas se debe incrementar a efectos de alargar el tiempo de vida
de las mismas. Cuando el contenido de las partículas cerámicas es
elevado del orden de 90% en peso, tal como se ha mostrado en el
ejemplo que se indica a continuación, las partículas cerámicas que
tienen un diámetro medio de partículas grandes del orden de 1
milímetro no son adecuadas. La causa de ello es que los espacios
intermedios entre las partículas son demasiado grandes para su
llenado con el resto de 10% en peso de resina, de forma que los
poros resultantes de la capa resistente a la corrosión y al desgaste
disminuyen notablemente su resistencia a la corrosión y al desgaste.
De acuerdo con ello, cuando se requiere un alto contenido de
partículas cerámicas, son deseables partículas cerámicas con un
diámetro de partículas medio reducido del orden de 10 \mum. Por
otra parte, cuando el contenido de partículas cerámicas es bajo, con
la condición de que la resistencia al desgaste no es necesaria, se
pueden utilizar partículas cerámicas con una amplia gama de diámetro
medio de partículas de pequeñas a grandes. Se debe observar que las
partículas más grandes tienden a tener mejor resistencia al
desgaste.
El grosor de la capa resistente a la corrosión y
al desgaste se puede determinar por el tiempo de vida requerido y la
resistencia al desgaste de la misma. Desde el punto de vista de
fabricación y economía, el grosor de la capa resistente a la
corrosión y al desgaste es prácticamente de 0,01 a 20 milímetros,
preferentemente en una gama de 1 a 5 milímetros. De acuerdo con
ello, el diámetro medio de partículas y la cantidad de partículas
cerámicas se determinan también para obtener el grosor deseable.
Además, las conducciones de distribución (10) que
tienen capas (12) y (13) de partículas cerámicas resistentes a la
corrosión y al desgaste formadas en sus superficies externa e
interna, según la presente invención, pueden ser fabricadas, por
ejemplo, de la manera siguiente. En primer lugar, un material
cerámico, que tiene un diámetro de partículas no superior a 1
milímetro, tal como alúmina, carburo de silicio, carburo de
tungsteno, óxido de circonio o una mezcla de los mismos, es mezclado
con una resina tal como una resina epoxi, resina poliéster o resina
de vinil éster en una gama de contenido de material cerámico de 1 a
70% en peso. Utilizando una tolva, cepillo, pistola de proyección o
similar, la mezcla resultante es aplicada a la superficie externa de
un molde de madera que tiene un diámetro que corresponde al diámetro
interno de las conducciones colectoras para conseguir un grosor de
0,01 a 20 milímetros. De este modo, se forma una capa interna (13)
resistente a la corrosión y al desgaste.
A continuación, una esterilla, tela o mechas que
consisten en una fibra de refuerzo tal como fibra de vidrio, fibra
de carbono o fibra una resina orgánica, se impregna con una resina
tal como una resina epoxi, resina poliéster o resina de vinil éster,
y a continuación se aplica o se arrolla sobre la capa interna
mencionada (13) resistente a la corrosión y al desgaste, de acuerdo
con una técnica tal como colocación manual o arrollado. De esta
forma, se fabrica una conducción de FRP (10) que tiene el grosor
total deseado. Finalmente, una capa (12) resistente a la corrosión y
al desgaste, que consiste en una resina que contiene partículas
cerámicas y con un grosor de 0,01 a 20 milímetros, se forma en la
superficie externa de la conducción de FRP de la misma manera que se
ha descrito anteriormente.
A continuación, la presente invención se
explicará de manera más específica en relación con una realización
en la que el aparato de contacto gas-líquido de la
presente invención se aplica al aparato de eliminación de azufre de
gases quemados que se ha mostrado en la figura 3.
Tal como se ha mostrado en la figura 3, las
conducciones de distribución (10) son conducciones que llevan
fijadas a la cara superior de las mismas una serie de toberas de
proyección (11) destinadas a proyectar una emulsión absorbente en el
cuerpo principal (3) de una torre. En el aparato de contacto
gas-líquido de la presente invención, la
conducciones de distribución (10) están realizadas a base de FRP y
su superficie externa está formada a base de una capa (12)
resistente a la corrosión y al desgaste de una resina que contiene
de 5 a 90% en peso de partículas cerámicas, tal como se ha mostrado
en la figura 1.
De manera alternativa, tal como se ha mostrado en
la figura 2, la superficie externa está constituida en una capa (12)
resistente a la corrosión y al desgaste de una resina que contiene
de 5 a 90% en peso de partículas cerámicas, y su superficie interna
está formada por una capa (13) resistente a la corrosión y al
desgaste de una resina que contiene de 1 a 70% en peso de partículas
cerámicas. Cuando se utiliza una serie de conducciones de
distribución, no siempre están dispuestas en el mismo plano.
En el aparato para eliminación de azufre antes
explicado, los gases quemados sin tratamiento se introducen, por
ejemplo, a través de un conducto (8), y se llevan a establecer
contacto con la emulsión absorbente (S) alimentada por medio de una
bomba circulante (4) y proyectada de forma ascendente desde las
toberas de rociado (11), de manera que el dióxido de azufre presente
en los gases quemados sin tratamiento son eliminados por absorción
en la emulsión absorbente (S). Después de ello, los gases quemados
resultantes son descargados a través de la conducción (9) como gases
quemados ya tratados.
Durante este procedimiento, la capa (12)
resistente a la corrosión y al desgaste, formada en la superficie
externa de las conducciones de distribución (10), impide el desgaste
del FRP por la caída y choque la emulsión absorbente (S) proyectada
hacia arriba. Además, la capa (13) resistente a la corrosión y al
desgaste, formada en la superficie interna de las conducciones de
distribución (10), impide que el FRP se desgaste por el flujo de la
emulsión absorbente (S) en condiciones tales que la velocidad de
circulación de la emulsión absorbente (S) se incrementa para dar
lugar a la velocidad de flujo superior a 2 metros/segundo dentro de
las conducciones de distribución (10) y/o la concentración de yeso
en la emulsión absorbente (S) es superior a 15% en peso.
El aparato de contacto
gas-líquido de la presente invención hace posible
conseguir elevada resistencia a la corrosión y resistencia al
desgaste, utilizando una resina FRP económica y ligera con elevada
resistencia al impacto como cuerpo principal de la conducción de
distribución. De este modo, utilizando la torre de absorción simple
y de pequeño volumen, la purificación de los gases quemados se puede
llevar a cabo hasta un grado de eliminación de azufre tan elevado
como el que se puede alcanzar en la técnica anterior.
Es decir, la presente invención posibilita que
tuberías de distribución realizadas en FRP resistan
satisfactoriamente incluso un ambiente altamente corrosivo y de
desgaste, en el que una emulsión absorbente es proyectada a una
altura de 1 metro o superior, la velocidad de la emulsión absorbente
que contiene yeso es superior a 2 metros/segundo, y/o la
concentración de yeso en la misma es superior a 15% en peso,
resultando todo ello en una mejora del rendimiento económico y de la
fiabilidad del aparato de contacto gas-líquido y,
por lo tanto, del aparato de eliminación de azufre.
Para demostrar los efectos de la presente
invención, se facilitarán los siguientes ejemplos. Las partículas
cerámicas utilizadas en el ejemplo no fueron sometidas a tratamiento
superficial.
Se fabricaron conducciones de distribución con la
estructura mostrada en la figura 2, y se probaron sus
características de desgaste en un aparato de pruebas con la
construcción mostrada en la figura 3. Las conducciones de
distribución utilizadas en estas pruebas fueron fabricadas del modo
siguiente.
Utilizando una resina de vinilo basada en
bisfenol y partículas cerámicas, tal como se muestra en la Tabla 1,
se fabricó sobre la superficie externa de un molde de madera con un
diámetro externo de 100 milímetros una capa interna (13) resistente
a la corrosión y al desgaste que contiene partículas cerámicas,
poseyendo un grosor de 3 milímetros. A continuación, se aplicó en
superposición fibra de vidrio impregnada con una resina de poliéster
basada en ácido isoftálico sobre aquélla, por colocación manual,
formando una capa de FRP (10) con un grosor de 10 milímetros.
Además, utilizando la misma resina de vinilo basada en bisfenol
utilizada para la capa interna antes mencionada resistente a la
corrosión y al desgaste, y las partículas cerámicas de la Tabla 1,
se forma sobre aquélla una capa externa (12) resistente a la
corrosión y al desgaste conteniendo partículas cerámicas, con un
grosor de 3 milímetros. La conducción de distribución realizada de
este modo tenía una longitud general de 5 metros, y nueve toberas de
rociado fueron fijadas a la misma a intervalos de 0,5 metros.
A efectos de pruebas, conducciones de
distribución realizadas de la manera descrita y conducciones de
distribución convencionales realizadas a base de la misma resina
FRP, pero sin contener partículas cerámicas en sus superficies
interna y externa, fueron instaladas en un aparato de pruebas con la
construcción mostrada en la figura 3. A continuación, el aparato de
pruebas se hizo funcionar durante 6 meses en condiciones tales que
la concentración de yeso en la emulsión absorbente (S) estaba
comprendida entre 10 y 30% en peso, la altura de la emulsión
absorbente proyectada (S) estaba comprendida entre 1 y 5 metros, y
la velocidad de flujo de la emulsión absorbente (S) en las
conducciones de distribución estaba comprendida entre 1 y 3
metros/segundo. Después de ello, se examinó el desgaste de estas
conducciones de distribución, y los resultados obtenidos con
respecto a las superficies externa e interna se muestran en las
Tablas 1 y 2, respectivamente.
Tal como se ha mostrado en la Tabla 1, en las
condiciones en las que la concentración de yeso en la emulsión
absorbente (S) no era inferior a 15% en peso y la altura de la
emulsión absorbente proyectada (S) no era inferior a 1 metro, se
provocó solamente un desgaste ligero en las conducciones de
distribución que no contenían más de 5% en peso de partículas
cerámicas (comprendiendo alúmina, carbono de silicio o carbono de
tungsteno) en su superficie externa, mientras que se observó fuerte
desgaste en las otras conducciones de distribución.
Además, tal como se ha mostrado en la Tabla 2,
cuando la emulsión absorbente (S) que tiene una concentración de
yeso de 15% en peso se hizo pasar por las conducciones de
distribución a una velocidad no inferior a 2 metros/segundo, se
provocó solamente un desgaste ligero en las conducciones de
distribución que contenían no menos de 1% en peso de partículas
cerámicas (comprendiendo alúmina, carburo de silicio o carburo de
tungsteno) en su superficie interna, mientras que se observó un
fuerte desgaste en las otras conducciones de distribución.
Claims (2)
1. Aparato para el contacto gas líquido, en el
que una o varias conducciones de distribución (10) que llevan
acopladas una serie de toberas de proyección (11) para proyectar una
emulsión en sentido ascendente, están dispuestas en el cuerpo
principal de la torre (3) por la que pasa un gas, en el que dichas
conducciones de distribución están realizadas en un material
compuesto de resina reforzada por fibra de vidrio,
caracterizado porque su superficie externa está formada por
una capa (12) resistente a la corrosión y al desgaste de una resina
que contiene de 5 a 90% en peso de partículas cerámicas.
2. Aparato para el contacto
gas-líquido, según la reivindicación 1,
caracterizado porque las superficies internas de dichas
conducciones de distribución están constituidas por una capa (13)
resistente a la corrosión y al desgaste de una resina que contiene
de 1 a 70% en peso de partículas cerámicas.
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