ES2914174T3 - Composición a base de cal hidratada para el tratamiento de humos - Google Patents

Composición a base de cal hidratada para el tratamiento de humos Download PDF

Info

Publication number
ES2914174T3
ES2914174T3 ES14851415T ES14851415T ES2914174T3 ES 2914174 T3 ES2914174 T3 ES 2914174T3 ES 14851415 T ES14851415 T ES 14851415T ES 14851415 T ES14851415 T ES 14851415T ES 2914174 T3 ES2914174 T3 ES 2914174T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
weight
composition
calcium hydroxide
less
additive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES14851415T
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lime Tech Consulting Srl
Lime Technology Consulting Srl
Original Assignee
Lime Tech Consulting Srl
Lime Technology Consulting Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lime Tech Consulting Srl, Lime Technology Consulting Srl filed Critical Lime Tech Consulting Srl
Application granted granted Critical
Publication of ES2914174T3 publication Critical patent/ES2914174T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • B01J20/28059—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being less than 100 m2/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/81—Solid phase processes
    • B01D53/82—Solid phase processes with stationary reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/508—Sulfur oxides by treating the gases with solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/68—Halogens or halogen compounds
    • B01D53/685—Halogens or halogen compounds by treating the gases with solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/041—Oxides or hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/043—Carbonates or bicarbonates, e.g. limestone, dolomite, aragonite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/045—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium containing sulfur, e.g. sulfates, thiosulfates, gypsum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
    • B01J20/046—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium containing halogens, e.g. halides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28069—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume
    • B01J20/28071—Pore volume, e.g. total pore volume, mesopore volume, micropore volume being less than 0.5 ml/g
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3028—Granulating, agglomerating or aggregating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
    • B01D2251/404—Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2251/00—Reactants
    • B01D2251/60—Inorganic bases or salts
    • B01D2251/604—Hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/112—Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/25—Coated, impregnated or composite adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/306—Surface area, e.g. BET-specific surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/311—Porosity, e.g. pore volume
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/204—Inorganic halogen compounds
    • B01D2257/2045—Hydrochloric acid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/302—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/42—Materials comprising a mixture of inorganic materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

Composición para el tratamiento de humos que comprende: - más del 80 % en peso de cal hidratada en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g; - como mínimo un aditivo seleccionado del grupo constituido por NaCl, Na2SO4, CaCl2 y sus mezclas, estando la proporción en peso de aditivo/cal hidratada en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g, comprendida entre 1:100 y 1:10, preferentemente entre 1:50 y 1:20, - del 1 al 10 % en peso, preferentemente del 1 al 5 % en peso de, como mínimo, un compuesto sodado seleccionado de NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas, y - menos del 5 % en peso, ventajosamente menos del 3 % en peso de agua, preferentemente menos del 1 % en peso.

Description

DESCRIPCIÓN
Composición a base de cal hidratada para el tratamiento de humos
La presente invención se refiere a una composición a base de cal hidratada, a un procedimiento de fabricación de una composición de este tipo y a su utilización para el tratamiento de humos (por vía seca), en particular para la reducción de los compuestos azufrados y halogenados de los gases de humos.
Por cal hidratada, también denominada cal apagada, pulverulenta, se entiende un conjunto de partículas sólidas, principalmente constituidas por hidróxido de calcio Ca(OH)2. Evidentemente, esta cal apagada puede contener impurezas, tales como óxido o hidróxido de magnesio, sílice, alúmina, etc., a un nivel de algunas decenas de gramos por kilogramo. De manera general, el tamaño de las partículas de este material pulverulento es íntegramente inferior a 1 mm y con frecuencia inferior a 250 pm. La cal apagada puede contener agua libre, a saber no unida químicamente al compuesto, hasta aproximadamente 50 g/kg.
La desacidificación de los humos de incineradores o de centrales eléctricas de carbón se realiza esencialmente de tres formas distintas, a saber, la vía húmeda, la vía seca o la vía semiseca.
En el tratamiento por vía húmeda o semiseca, se ponen en contacto los humos con una solución o suspensión que contiene hidróxido de calcio o caliza molida. Los grandes inconvenientes de este tratamiento son la preparación de la solución o suspensión, pero también el tratamiento de lodos residuales. Además, este tipo de procedimiento requiere inversiones importantes.
Para evitar los problemas del tratamiento por vía húmeda o semihúmeda, se ha propuesto el tratamiento de los humos por vía seca. En un tratamiento de este tipo, los agentes de absorción se inyectan en los humos en estado seco o pulverulento.
La utilización de sosa, de carbonato o de bicarbonato de sodio pulverulento en el tratamiento por vía seca es muy eficaz, pero presenta dos grandes inconvenientes, a saber, el coste y el tratamiento de las sales residuales sódicas, debido a su gran solubilidad.
También se ha propuesto utilizar caliza triturada y cal apagada en el procedimiento por vía seca. En un tratamiento de este tipo, la tasa de utilización del agente era baja, eso debido en particular a la baja reactividad y al poco tiempo de contacto gas-sólido.
Se han realizado numerosas investigaciones para mejorar la tasa de utilización de la cal. En efecto, ha resultado que, para cumplir con los estándares sobre contaminación, ha sido necesario utilizar una cantidad en gran exceso de cal hidratada con respecto a la cantidad requerida en el caso de reacción total estequiométrica.
Por tanto, se ha propuesto modificar el hidróxido de calcio, por ejemplo tal como se describe en la Patente EP558522 (correspondiente a la Patente WO92/09528) o la Patente US5306475.
Tal como se describe en la Patente WO2007/000433, “la cal apagada pulverulenta se utiliza en numerosas aplicaciones, en particular como neutralizante de compuestos ácidos (HCl, SO2, HF, SO3...) presentes en los gases de humos. En este procedimiento por “vía seca”, sencillo y poco costoso, la cal pulverulenta, utilizada como absorbente, se pone directamente en contacto con los gases que van a depurarse. No obstante, la reacción de neutralización entre gas y material sólido no es fácil y con frecuencia se necesita un exceso importante de reactivo cálcico con respecto a la cantidad de ácido que va a neutralizarse, con el fin de respetar las normas sobre emisión cada vez más rigurosas. Este exceso de reactivo supone sobre todo el problema de la generación complementaria de productos secundarios o residuos, que deben tratarse aguas abajo. Con el fin de reducir el exceso de reactivo o absorbente que debe ponerse en práctica, se han desarrollado numerosos productos a base de cal apagada pulverulenta, con el fin de obtener una mejor aptitud para captar gases ácidos por vía seca también denominado “procedimiento en seco”. En particular, se conoce favorecer la captación de HCl gaseoso por cales apagadas clásicas, combinando estas últimas con un aditivo, tal como los hidróxidos o carbonatos alcalinos o cloruros alcalinos [CHEN, D. etal., International Academie Publishers, 1999, págs. 337-342]. En este documento, el aditivo en cuestión se añade al agua de extinción de la cal viva durante la preparación de la cal hidratada. Los autores observan una mejora de los rendimientos de reducción de HCl gaseoso de la cal apagada así obtenida, con respecto a la ausencia de aditivo, a temperaturas de puesta en práctica superiores a 200 °C. Por el contrario, no se menciona ningún efecto sobre la reducción de SO2.
Todavía según el documento de Patente WO2007/000433, “otros trabajos, tales como los presentados en la Patente US 4604269, recomiendan la adición, al agua de extinción de la cal viva, de aditivos tales como el hidróxido de sodio (NaOH) a un nivel del 5 % al 10 % en peso, con respecto a la cal viva, o incluso de cloruros, tales como el cloruro de calcio (CaCb). La cal apagada, así obtenida, favorece la desulfuración de los humos a “baja” temperatura, a saber menos de 230 °C, y preferentemente menos de 175 °C. En efecto, la acción del aditivo se muestra cuando la temperatura de puesta en práctica del absorbente difiere del punto de rocío en menos de 25 °C, preferentemente menos de 10 °C. En estas condiciones, el aditivo tiene el resultado de hacer que el absorbente se vuelva delicuescente en presencia de humedad, lo cual favorece la presencia de una película líquida en la interfase sólido-gas y mejora la captación de SO2”.
Todavía según el documento de Patente WO2007/000433, también se especifica lo siguiente con respecto al estado de la técnica:
“El documento de Patente WO 88/09203 retoma este concepto de adición de un compuesto alcalino, tal como NaOH o cloruros tales como CaC2, al agua de extinción de la cal viva. Las cantidades y el efecto de estos aditivos no se comentan realmente. El primero tendrá el papel de aumentar la basicidad del absorbente, el segundo el de retener el agua, tal como en el caso de la Patente US 4604269 anteriormente mencionada.
El documento /Method for producing reactive Coolside sorbent - Production of reactive sorbent for cool-size process - by hydrating quicklime with water containing sodium chloride aqueous solution, Research Disclosure, 1988, 295(898), n.° 29564, ISSN: 03744353], confirma la influencia positiva para la desulfuración en condiciones próximas a la saturación (preferentemente menos de 20 °C por encima del punto de rocío) de aditivos tales como Na2 CO3, NaOH, CaC2 y sobre todo NaCl, presente a más del 5 % en peso del absorbente, mediante adición al agua de extinción. No obstante, la cal apagada así modificada presenta una superficie específica de BET inferior a la de la cal hidratada clásica, obtenida en ausencia de aditivo. En las condiciones de puesta en práctica estudiadas, la utilización de aditivos orgánicos, tales como los azúcares y tensioactivos, no mejora la desulfuración de las cales apagadas.
En este caso, se ha previsto denominar de “primera generación" a los absorbentes de la técnica anterior a base de cal apagada, cuya aptitud para captar gases ácidos se ha mejorado con respecto a una cal apagada “clásica" o “convencional", mediante la adición de un aditivo del tipo de los anteriormente mencionados, es decir, una modificación por vía “química".
Existe otra clase de absorbentes a base de cal apagada, cuya aptitud para captar gases ácidos es superior a la de una cal hidratada clásica. La ventaja de estos absorbentes procede entonces de una modificación de las propiedades físicas, en este caso la textura, a saber, una superficie específica de BET más alta y/o un volumen poroso de BJH más alto. A estos absorbentes se les denominará de “segunda generación", procedentes de una modificación por vía “física", véase /OATES, J.A.H., Lime and limestone, Weinheim: Wiley-VCH, 1998, 455, págs.
219-221]. Se conoce, por ejemplo a partir del documento de Patente WO97/14650, una composición de cal pulverulenta que comprende partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET superior a 25 m2/g y un volumen poroso total de BJH de desorción de nitrógeno de, como mínimo, 0,1 cm3/g.
Este documento describe, en particular, un producto a base de cal hidratada, cuyo volumen poroso de BJH y superficie específica de BET están netamente más desarrollados que los de un hidróxido de calcio convencional. La aptitud para captar gases ácidos de una cal hidratada de este tipo está claramente mejorada con respecto a una cal hidratada clásica, pero también con respecto a una cal apagada de primera generación. Actualmente se considera que la cal hidratada de segunda generación según la Patente WO97/14650 es el reactivo cálcico de mejor rendimiento para la captación de gases ácidos por vía seca, en un gran intervalo de condiciones de funcionamiento". Este documento de Patente W02007/000433 recomienda una cal pulverulenta de más de 25 m2/g que comprende además un metal alcalino a razón de menos del 3,5 % en peso. Aunque el documento sugiere una ineficacia del tratamiento con un contenido de metal alcalino de más del 3,5 % en peso, la tabla 5 de este documento enseña que una cal de segunda generación (Patente WO97/14650) con adición de NaOH a razón de 50 g/kg es ineficaz. Un contenido de 50 g/kg de NaOH corresponde a un contenido de metal alcalino de (23/40) x 50 g por kg, es decir un contenido del 2,875 % de metal alcalino.
Repitiendo los ejemplos de realización del documento de Patente WO 2007/000433 utilizando el procedimiento preferente, no ha sido posible obtener un tratamiento eficaz de los humos, con una tasa de utilización importante de la cal.
La utilización de una cal hidratada con adición del 5 % en peso de carbonato o bicarbonato de sodio ya se ha sometido a prueba por la US Environmental Protection Agency, “Performance of Sorbents with and without additives, inyected into a small innovative furnace”, Rakes et al, 1 st Joint Symposium on Dry SO2 and simultaneous SO2/NOX Control Technologies, San Diego, California, 13 de noviembre de 1984.
Las conclusiones de este informe son que la utilización de carbonato o bicarbonato de sodio a razón del 5 % en peso del absorbente a base de calcio (hidróxido de calcio, hidróxido de calcio y magnesio y carbonato de calcio) mejora la captación del azufre. Sin embargo, este documento estipula que la captación del SO2 por hidróxido de calcio no se mejora fuertemente por la utilización de estos aditivos (carbonato o bicarbonato de sodio).
Durante el tratamiento de humos por vía seca mediante cal hidratada seca pulverulenta que presenta una superficie específica del orden de 15 a 20 m2/g, se observa que la tasa de utilización de la cal solo era del orden del 10 % en un procedimiento industrial. Por tanto, es necesario inyectar un gran exceso de cal pulverulenta en los humos para responder a las normas de emisión actuales. Por tanto, desde el punto de vista industrial, se ha requerido inyectar, con respecto al SO2 y HCl presentes en los humos, una cantidad de cal igual a de 3,5 a 6,5 veces la cantidad de cal que habría sido necesaria en caso de reacción completa estequiométrica. (Por tasa de utilización en la presente memoria, se entiende la cantidad de cal hidratada, expresada en %, que ha reaccionado con el SO2 o e1HCl para formar sulfitos, sulfatos o cloruros de calcio).
A partir del documento de Patente US4767605 se conoce un procedimiento de tratamiento de humos por medio de absorbentes que pueden comprender, por ejemplo, NaHCO3, NH4HCO3, Al(OH)3, gel de sílice, Ca(OH)2, sales que comprenden agua de cristalización tales como CaCl2 o A^O3. Tal como se desprende de la descripción y de las reivindicaciones de este documento, el procedimiento se basa esencialmente en la utilización de bicarbonato de sodio para liberar dióxido de carbono para formar un absorbente activado. El documento enseña que la mezcla de cal hidratada que contiene cloruro se prepara mediante extinción de cal viva en presencia de ácido clorhídrico, lo cual conduce a una cal hidratada que presenta una superficie específica muy baja. Este documento no describe una mezcla que comprende una cal hidratada de gran superficie específica, asociada a un aditivo y a un compuesto sodado que permite una tasa de utilización mejorada de la cal hidratada, combinado con una mejor eficacia del tratamiento de desulfuración y de descloración. El documento de Patente US4767605 no describe, ni sugiere, una composición que permita obtener tales resultados.
También se conoce por el documento de Patente US4552767 un absorbente de CO2 que comprende hidróxido de calcio, hidróxido de sodio o de potasio, y eventualmente cloruro de calcio. Este documento no describe la utilización de cal hidratada de gran superficie específica, ni sugiere una composición que permita una mejor tasa de utilización de la cal hidratada en el tratamiento de los humos, con respecto a la tasa obtenida por medio de una cal hidratada de gran superficie específica.
El documento de Patente JP 2002-114543 enseña la preparación de cal hidratada preparada mediante extinción de cal viva en presencia de aditivos, tales como ácido cítrico, citrato, carbonato de sodio, carbonato de calcio y sorbitol (véase la reivindicación 3 de dicho documento).
Los documento de Patente DE 37 16566 (US5306475) y DE 3826 971 enseñan la utilización de un hidróxido de calcio mejorado mediante adición de sustancia(s) al agua de extinción de la cal viva, para el tratamiento de humos. El documento de Patente JP 2010-227865 describe un procedimiento de tratamiento de los humos en dos etapas sucesivas distintas, realizándose la primera etapa por medio de un agente neutralizante a base de calcio, mientras que la segunda se realiza por medio de un agente a base de sodio.
Ahora se observa que el rendimiento de la captación del SO2 puede mejorarse aún más combinando con una cal de gran superficie específica, aditivos clorados y sulfato, añadidos al final de la etapa de extinción o tras la etapa de extinción. Resulta que la composición según la presente invención permite una excelente captación de compuestos clorados de los humos, pero también de otros compuestos presentes en los humos, al tiempo que garantiza una excelente tasa de utilización del hidróxido de calcio para la captación de compuestos ácidos presentes en los humos.
La presente invención tiene por objetivo una composición para el tratamiento de humos que comprende:
- más del 80 % en peso de cal hidratada en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g, ventajosamente de más de 30 m2/g, y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g;
- como mínimo un aditivo seleccionado del grupo constituido por NaCl, Na2SO4, CaCl2 y sus mezclas, estando la proporción en peso aditivo/cal hidratada en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g, comprendida entre 1:100 y 1:10, preferentemente entre 1:50 y 1:20,
- del 1 al 10 % en peso, preferentemente del 1 al 5 % en peso de, como mínimo, un compuesto sodado seleccionado de NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas, y
- menos del 5 % en peso, ventajosamente menos del 3 % en peso de agua, preferentemente menos del 1 % en peso.
- De manera más específica, la composición comprende, como aditivo, como mínimo NaCl y además, como compuesto sodado seleccionado de NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas, como mínimo Na2CO3, e incluso esencialmente Na2CO3.
En particular, como mínimo el 98 % en peso, ventajosamente el 99 % en peso de la composición según la presente invención está constituida por cal hidratada en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g, ventajosamente de más de 30 m2/g, y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g, por NaCl, por Na2CO3, por NaHCO3 y por agua.
Según una realización particularmente preferente, como mínimo el 98 % en peso, ventajosamente el 99 % en peso de la composición está constituida por cal hidratada en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g, ventajosamente de más de 30 m2/g y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g, por NaCl, por Na2CO3 y por agua.
Según una realización ventajosa, la proporción en peso de aditivo compuesto sodado seleccionado de NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas/cal hidratada en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g, ventajosamente de más de 30 m2/g, y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g, es superior a 1:50, ventajosamente superior a 1:20, preferentemente comprendida entre 1:20 y 4:20, más específicamente entre 2:20 y 3:20.
Según particularidades de realización, la composición presenta una o varias de las siguientes particularidades:
- las partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g, ventajosamente de más de 30 m2/g, y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g tienen un tamaño medio en peso inferior a 100 pm, y/o
- la composición se presenta, como mínimo, parcialmente en forma de granos con un tamaño medio en peso comprendido entre 0,5 mm y 7 mm, y/o
- la composición se presenta en forma de una mezcla de partículas de hidróxido de calcio con un tamaño medio en peso inferior a 100 pm y de granos con un tamaño medio en peso de 0,5 mm a 7 mm.
La presente invención también tiene por objetivo un procedimiento de preparación de una composición según la presente invención, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas:
- preparar una composición húmeda de hidróxido de calcio en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g, ventajosamente de más de 30 m2/g, y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g, presentando dicha composición un contenido de humedad comprendido entre el 5 y el 40 % en peso, ventajosamente del 5 al 20 % en peso, preferentemente del 5 al 15 % en peso (la composición húmeda comprende ventajosamente menos del 10 % en peso, preferentemente menos del 5 % en peso de CaO, antes de su secado);
- eventualmente secar dicha composición húmeda para obtener una composición secada que comprende un contenido de agua libre de menos del 10 % en peso, ventajosamente de menos del 5 % en peso, preferentemente de menos del 3 % en peso, en particular de menos del 1 % en peso;
- como mínimo una primera etapa de adición a dicha composición húmeda o secada de hidróxido de calcio de un aditivo seleccionado del grupo constituido por NaCl, Na2SO4, CaCl2 y sus mezclas, y/o eventualmente, pero ventajosamente, de un compuesto sodado seleccionado del grupo constituido por NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas, de manera que se obtiene una composición húmeda o sustancialmente seca de hidróxido de calcio y de aditivo y/o de compuesto sodado (en el caso preferente en el que la composición contiene a la vez un aditivo y un compuesto sodado, puede añadirse, por ejemplo, el aditivo en primer lugar y a continuación el compuesto sodado o el aditivo previamente mezclado con el compuesto sodado o el compuesto sodado en primer lugar seguido por la adición del aditivo. Es preferente una mezcla previa en forma de partículas secas o de solución de aditivo y de compuesto sodado),
- si el contenido de agua libre de la composición es superior al 5 % en peso, secar la composición para reducir su contenido de agua libre a menos del 5 % en peso, ventajosamente a menos del 3 % en peso, preferentemente a menos del 1 % en peso, y
- una segunda etapa de adición eventual a dicha composición secada de un aditivo seleccionado del grupo constituido por NaCl, Na2SO4, CaCl2 y sus mezclas, y/o eventualmente, pero ventajosamente, de un compuesto sodado seleccionado del grupo constituido por NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas. Entonces, esta última adición se realiza ventajosamente en forma de partículas secas, en particular en forma de una mezcla seca del aditivo y del compuesto sodado.
En el procedimiento según la presente invención, la primera etapa de adición y la segunda etapa de adición eventual están adaptadas para que la composición sea una composición según la presente invención tal como se describió anteriormente.
Ventajosamente, el aditivo se añade a dicha composición húmeda o secada de hidróxido de calcio, como mínimo en parte en forma de una solución acuosa o de una suspensión acuosa que contiene, como mínimo, el 25 % en peso, ventajosamente, como mínimo, el 30 % en peso, preferentemente, como mínimo, el 50 % en peso de aditivo y/o en forma de sólido pulverulento.
Preferentemente, el compuesto sodado seleccionado del grupo constituido por NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas se añade a dicha composición húmeda o secada de hidróxido de calcio, como mínimo en parte en forma de una solución acuosa o de una suspensión acuosa que contiene, como mínimo, el 25 % en peso, ventajosamente, como mínimo, el 30 % en peso, preferentemente, como mínimo, el 50 % en peso de aditivo y/o en forma de sólido pulverulento.
Según detalles ventajosos del procedimiento según la presente invención, el procedimiento de preparación presenta una u otra de las siguientes particularidades:
- la composición húmeda de hidróxido de calcio y de aditivo y eventualmente de compuesto sodado seleccionado del grupo constituido por NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas se somete a una etapa de aglomeración y/o de granulación, antes de someterse a una etapa de secado, y/o
- se añade a dicha composición húmeda o secada de hidróxido de calcio, una composición húmeda o secada de aditivo que también comprende hidróxido de calcio u óxido de calcio, y/o
- el secado se realiza poniendo en contacto la composición que va a secarse con aire caliente, que presenta ventajosamente una temperatura comprendida entre 100 °C y 250 °C.
La presente invención también tiene por objetivo un procedimiento de tratamiento de humos que contienen, como mínimo, constituyentes ácidos por medio de una composición según la presente invención, en el que se ponen en contacto los humos que van a tratarse con la composición según la presente invención, en particular en forma de granos.
De la siguiente descripción de realizaciones preferente de la presente invención se desprenderán particularidades y detalles de la presente invención. En esta descripción, se hace referencia a la figura 1, que muestra esquemáticamente una instalación piloto para la preparación de composición según la presente invención, y a la figura 2 que representa esquemáticamente el dispositivo utilizado para someter a prueba granos de absorbentes según la presente invención.
La figura 1 muestra esquemáticamente una instalación de preparación de una composición según la presente invención. Esta instalación comprende un extintor de paletas 3 que se alimenta con cal viva (1) y con agua (2), eventualmente con adición de un agente (tal como etilenglicol, trietanolglicol, trietanolamina, etc., y sus mezclas). Todos los ensayos se realizaron a partir de una cal viva triturada de igual reactividad. (Aumento de temperatura de 60 °C en un tiempo comprendido entre 1 y 4 minutos). La regulación del caudal de cal viva y de agua se garantizó mediante alimentadores o dispositivos de alimentación que permiten ajustar el contenido óptimo de humedad (agua libre) de la cal hidratada a la salida del extintor. Este contenido está comprendido, por ejemplo, entre el 10 % y el 30 % y es objeto de un control permanente del contenido de agua libre.
A continuación, se transfiere la cal hidratada húmeda a una mezcladora y/o granulador (4) dotado de paletas. Según la velocidad de rotación de las paletas (intensidad del amasado), el dispositivo permite mezclar los aditivos (5) procedentes de una cuba, ponerlos en suspensión acuosa (cuba 6) o mezclar los aditivos en estado seco y pulverulento. El granulador (4) permite granular la cal hidratada húmeda mediante aglomeración de las partículas finas de hidróxido de calcio. Ventajosamente, los aditivos se añaden en forma de solución acuosa.
Tras la incorporación y la mezcla de los aditivos en solución o en estado seco (9) o tras la granulación (4), a continuación se seca la composición según la presente invención para reducir su contenido de agua libre a menos del 2 % en peso en un secador (7) alimentado con aire caliente (8).
La composición seca está en estado pulverulento o granulado y se somete a una filtración mediante un filtro o tamiz (10) para separar diferentes fracciones granulométricas de la composición, después se almacena en silos (11). Ejemplo
En este ejemplo, se utilizaron diferentes composiciones a base de hidróxido de calcio para el tratamiento de humos. Los humos que van a tratarse procedían de una central térmica (potencia de 2,5 mW), el contenido de azufre del carbón utilizado en la central era del 1,3 %. Los humos contenían 1500 - 1800 mg de SO2/N1TI3, con un valor medio de 1650 mg de SO2/Nm3. La tasa de humedad de los humos era de aproximadamente el 12 % “en volumen”. La temperatura de los humos en el punto de inyección del absorbente estaba comprendida entre 150 °C y 210 °C, con una temperatura media de 180 °C. El tiempo de contacto de las partículas de absorbente arrastradas por la corriente de humos era de 2 a 5 segundos, al que debe añadirse el del contacto a nivel del filtro para recuperar los residuos sólidos tales como el hidróxido de calcio residual, los sulfatos y los sulfitos de calcio, así como las cenizas volantes procedentes de la combustión del carbón.
Se midió el contenido de SO2 de manera continua para los humos antes y después del contacto con el absorbente. Se calcularon los rendimientos de los diferentes absorbentes basándose en valores estabilizados durante 30 minutos. La tasa de reducción de los gases ácidos, así como la tasa de desulfuración o de descloración, se calcularon de la siguiente manera:
Sean [HCljü y [SO2]ü los contenidos de HCl y SO2 de los humos antes del tratamiento, y [HCl]f y [SO2]f los contenidos de HCl y SO2 de los humos tras el tratamiento,
la tasa de descloración (expresada en %) es igual a:
(([HC1]0 -[HCl]f ) / [IICl]o) x 100,
y
la tasa de desulfuración (expresada en %) es igual a:
(([SO2 ]o -[SO2IO / [SO2I0) x 100
La tasa de utilización de los absorbentes o el rendimiento en sólido se determina en función de las estequiometrías de las reacciones de la cal hidratada con SO2 y HCl [y, por tanto, de la proporción de Ca/S o Ca/2HCl].
Para comparar los rendimientos de composiciones según la presente invención con los de composiciones que no son según la presente invención, se prepararon nuevos absorbentes.
Absorbente I: cal hidratada que no es según la presente invención - comparativo
Se preparó este absorbente utilizando el procedimiento descrito en la Patente EP0558528. Se apagó la cal viva con un gran exceso de agua que contenía etilenglicol. Antes del secado, el hidróxido de calcio húmedo tenía un contenido de agua libre del 20 %. Tras el secado, el contenido de humedad era de menos del 1 % en peso. Tras el secado con aire caliente, la cal hidratada tenía una superficie específica de 39 m2/g.
El producto seco presentaba un contenido de agua de menos del 1 % en peso.
Absorbente II: cal hidratada con NaOH que no es según la presente invención
Se apaga la cal viva de la misma manera que para el absorbente I. Tras la extinción y antes del secado, se mezcla una solución acuosa de sosa (NaOH, concentración en sosa del 30 % en peso) con la cal apagada húmeda. A continuación se seca la mezcla. La cantidad de sosa añadida se adapta para obtener una concentración en sosa del 1,22 % con respecto al peso seco de la composición. El producto seco presentaba un contenido de agua de menos del 1 % en peso.
Absorbente III: cal hidratada con NaOH preparada según el procedimiento descrito en la Patente WQ2007/000433 - comparativo
Se apaga la cal viva con una solución acuosa que contiene sosa. Tras la extinción, la cal tenía un contenido de humedad del 10 %. La cantidad de sosa añadida se adapta para que la cal presente, tras el secado, un contenido de NaOH del 1,22 % en peso. El producto seco presentaba un contenido de agua de menos del 1 % en peso.
Absorbente IV: cal hidratada con NaCl que no es según la presente invención
Se apaga la cal viva con una solución acuosa que contiene NaCl. Tras la extinción, la cal tenía un contenido de humedad del 10 %. La cantidad de sosa añadida se adapta para que la cal presente, tras el secado, un contenido de NaCl del 3 % en peso. La cal hidratada presentaba una superficie específica de menos de 20 m2/g.
El producto seco presentaba un contenido de agua de menos del 1 % en peso.
Absorbente V: cal hidratada con CaCl? que no es según la presente invención
Se apaga la cal viva con una solución acuosa que contiene CaCl2. Tras la extinción, la cal tenía un contenido de humedad del 10 %. La cantidad de sosa añadida se adapta para que la cal presente, tras el secado, un contenido de CaCl2 del 3 % en peso. La cal hidratada presentaba una superficie específica de menos de 20 m2/g.
El producto seco presentaba un contenido de agua de menos del 1 % en peso.
Absorbente VI: cal hidratada con Na?SO4 que no es según la presente invención
Se apaga la cal viva con una solución acuosa que contiene Na2SO4. Tras la extinción, la cal tenía un contenido de humedad del 10 %. La cantidad de sosa añadida se adapta para que la cal presente, tras el secado, un contenido de Na2SO4 del 3 % en peso. La cal hidratada presentaba una superficie específica de menos de 20 m2/g.
El producto seco presentaba un contenido de agua de menos del 1 % en peso.
Absorbente VII: cal hidratada con NaOH y NaCI según la presente invención
Se prepara este absorbente VII de manera idéntica al absorbente II, salvo que la solución de sosa añadida a la cal apagada húmeda contenía NaCl. La cantidad de NaCl añadida a la solución de sosa se adaptó para obtener un contenido de NaCl del 8 % con respecto al peso seco de la composición. La superficie específica de BET de la cal es de aproximadamente 40 m2/g.
El contenido de agua era de menos del 0,5 % en peso.
Absorbente VIII: cal hidratada con NaCl y Na?CO3 - según la presente invención
Se prepara este absorbente VIII de manera idéntica al absorbente VII, salvo que se utiliza Na2CO3 en lugar de NaOH. El contenido de NaCl del producto seco es del 3 %, mientras que el contenido de Na2CO3 del producto seco era de aproximadamente el 10 %. La superficie específica de la cal hidratada es de aproximadamente 40 m2/g. El contenido de agua era de menos del 0,5 % en peso.
Absorbente IX: cal hidratada con NaCl y NaHCO3 según la presente invención
Se prepara este absorbente IX de manera idéntica al absorbente VII, salvo que se utiliza NaHCO3 en lugar de NaOH. El contenido de NaCl del producto seco es del 3 %, mientras que el contenido de NaHCO3 del producto seco era de aproximadamente el 7 %.
La superficie específica de la cal hidratada es de aproximadamente 40 m2/g. El contenido de agua era de menos del 0,5 % en peso.
Absorbente X: cal hidratada con Na?CO3 y CaCl? según la presente invención
Se prepara este absorbente VII de manera similar al absorbente VII, salvo por que la cantidad de Na2CO3 y de cloruro de calcio utilizada se adaptó para que el absorbente seco contuviera el 5 % de Na2CO3 y el 7 % de cloruro de calcio.
La superficie específica de la cal hidratada es de aproximadamente 40 m2/g. El contenido de agua era de menos del 0,5 % en peso.
Absorbente XI: cal hidratada con Na?CO3 y Na?SO4 según la presente invención
Se prepara este absorbente XI de manera similar al absorbente X, salvo por que la cantidad de carbonato de sodio y de sulfato de sodio utilizada se adaptó para que el absorbente seco contuviera el 1,61 % en peso de carbonato de sodio y el 13,24 % en peso de sulfato de sodio. La superficie específica de la cal era de aproximadamente 37 m2/g. El contenido de agua era de menos del 0,5 % en peso.
Absorbente XII: cal hidratada con Na?CO3 y NaCl según la presente invención
Se prepara este absorbente XII de manera similar al absorbente VII, salvo por que la cantidad de carbonato de sodio y de cloruro de sodio utilizada se adaptó para que el absorbente seco contuviera el 3,45 % en peso de carbonato de sodio y el 8,9 % en peso de cloruro de sodio. La superficie específica de la cal era de aproximadamente 38 m2/g. El contenido de agua era de menos del 0,5 % en peso.
La tabla 1 a continuación proporciona la tasa de desulfuración o la tasa de reducción de SO2, así como la tasa de utilización de los absorbentes en % teniendo en cuenta una proporción estequiométrica de Ca/S de 2 para todos los ensayos del ejemplo 1.
T l 1
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000009_0002
De esta tabla se desprende que los absorbentes según la presente invención (VII a XII) permiten una tasa de desulfuración y una tasa de utilización superiores a las de los absorbentes I a VI. La utilización de sales NaCl, CaCl2 y Na2SO4 en combinación con una cal hidratada con una superficie de BET de más de 25 m2/g, y ventajosamente en presencia de Na2CO3, tenía claramente un efecto de sinergia para la desulfuración. Entre los absorbentes según la presente invención, son preferentes los absorbentes que comprenden (a) cal hidratada, (b) NaHCO3 y/o Na2CO3, y (c) NaCl y/o Na2SO4 y (d) agua, ya que permiten una tasa de utilización del absorbente mejorada en más del 50 % con respecto a la tasa obtenida para la cal hidratada de gran superficie específica o para los absorbentes II y III. Los absorbentes I, VII a XII se granularon antes de su secado para estudiar las propiedades de absorción o de captación de los granos. Los granos tenían una forma sustancialmente esférica con un diámetro medio en peso de aproximadamente 3 mm.
Se sometieron a prueba estos absorbentes en granos de la siguiente manera.
Se colocó una cantidad determinada de granos de absorbente 19 en una columna de vidrio de Pyrex (20). Se depositaron estos granos sobre una capa de lana de vidrio 21. Estos granos forman un lecho fijo 23.
Se introduce en la columna (a nivel de la capa de lana de vidrio 21) una cantidad conocida de SO2 o de HCl por medio de un caudalímetro de válvula de aguja 27. El gas que va a captarse procede de una bombona 25. Se regula la temperatura del medio en el interior de la columna 20 mediante un manto térmico 22 (por ejemplo, a una temperatura comprendida entre 100 °C y 110 °C). El tiempo de contacto entre el gas y el absorbente es de aproximadamente 30 minutos, mientras que la cantidad de gas introducida en la columna se adapta con respecto a la estequiometría de la reacción de manera que se tiene una proporción de Ca/S = 1 o Ca/2HCl = 1. El gas ácido que no ha reaccionado con el absorbente se absorbe mediante burbujeo (en la cuba 26) en una solución de sosa cáustica de cantidad y título conocidos (24). El balance de la prueba (para determinar la cantidad de SO2 o de HCl captado) se realiza mediante análisis del absorbente y mediante titulación de la cantidad de sosa residual.
La tabla 2 a continuación proporciona las tasas de desulfuración y de descloración (en %) utilizando absorbentes en forma de granos.
Tabla 2
Figure imgf000009_0001
Las tasas de desulfuración y de descloración obtenidas con los absorbentes según la presente invención están comprendidas entre el 80 y el 97 %, lo que quiere decir una tasa de utilización de la cal del 40 al 50 % con una proporción de Ca/S o Ca/2HCl de 1.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Composición para el tratamiento de humos que comprende:
- más del 80 % en peso de cal hidratada en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g;
- como mínimo un aditivo seleccionado del grupo constituido por NaCl, Na2SO4, CaCl2 y sus mezclas, estando la proporción en peso de aditivo/cal hidratada en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g, comprendida entre 1:100 y 1:10, preferentemente entre 1:50 y 1:20,
- del 1 al 10 % en peso, preferentemente del 1 al 5 % en peso de, como mínimo, un compuesto sodado seleccionado de NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas, y
- menos del 5 % en peso, ventajosamente menos del 3 % en peso de agua, preferentemente menos del 1 % en peso.
2. Composición, según la reivindicación 1, caracterizada por que comprende como aditivo, como mínimo, NaCl y además como compuesto sodado seleccionado de NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas, como mínimo Na2CO3, esencialmente Na2CO3.
3. Composición, según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada por que como mínimo el 98 % en peso, ventajosamente el 99 % en peso de la composición está constituida (a) por cal hidratada en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g, (b) por NaCl, y (c) por Na2CO3 y/o por NaHCO3 y (d) por agua.
4. Composición, según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada por que como mínimo el 98 % en peso, ventajosamente el 99 % en peso de la composición está constituida por cal hidratada en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g, por NaCl, por Na2CO3 y por agua.
5. Composición, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que la proporción en peso de aditivo compuesto sodado seleccionado de NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas/cal hidratada en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g, es superior a 1:50, ventajosamente superior a 1:20, preferentemente comprendida entre 1:20 y 4:20, más específicamente entre 2:20 y 3:20.
6. Composición, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que las partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g tienen un tamaño medio en peso inferior a 100 pm.
7. Composición, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que se presenta en forma de granos con un tamaño medio en peso comprendido entre 0,5 mm y 7 mm.
8. Composición, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que se presenta en forma de una mezcla de partículas de hidróxido de calcio con un tamaño medio en peso inferior a 100 pm y de granos con un tamaño medio en peso de 0,5 mm a 7 mm.
9. Procedimiento de preparación de una composición, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas:
- preparar una composición húmeda de hidróxido de calcio en forma de partículas de hidróxido de calcio que presentan una superficie específica de BET igual o superior a 25 m2/g y un volumen poroso total de BJH igual o superior a 0,1 cm3/g, presentando dicha composición húmeda un contenido de humedad comprendido entre el 5 y el 40 % en peso, ventajosamente del 5 al 20 % en peso, preferentemente del 5 al 15 % en peso;
- eventualmente secar dicha composición húmeda para obtener una composición secada que comprende un contenido de agua libre de menos del 10 % en peso, ventajosamente de menos del 5 % en peso, preferentemente de menos del 3 % en peso, en particular de menos del 1 % en peso;
- como mínimo una primera etapa de adición a dicha composición húmeda o secada de hidróxido de calcio de un aditivo seleccionado del grupo constituido por NaCl, Na2SO4, CaCl2 y sus mezclas, y/o de un compuesto sodado seleccionado del grupo constituido por NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas, de manera que se obtiene una composición húmeda o sustancialmente seca de hidróxido de calcio y de aditivo y/o de compuesto sodado, - si el contenido de agua libre de la composición es superior al 5 % en peso, secar la composición para reducir su contenido de agua libre a menos del 5 % en peso, ventajosamente a menos del 3 % en peso, preferentemente a menos del 1 % en peso, y
- una segunda etapa eventual de adición a dicha composición secada de un aditivo seleccionado del grupo constituido por NaCl, Na2SO4, CaCl2 y sus mezclas, y eventualmente de un compuesto sodado seleccionado del grupo constituido por NaOH, Na2CO3, NaHCÜ3 y sus mezclas,
entendiéndose que la primera etapa de adición y la segunda etapa de adición eventual están adaptadas para que la composición sea una composición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
10. Procedimiento, según la reivindicación 9, caracterizado por que el aditivo se añade a dicha composición húmeda o secada de hidróxido de calcio, como mínimo en parte en forma de una solución acuosa o de una suspensión acuosa que contiene, como mínimo, el 25 % en peso, ventajosamente, como mínimo, el 30 % en peso, preferentemente, como mínimo, el 50 % en peso de aditivo y/o en forma de sólido pulverulento.
11. Procedimiento, según la reivindicación 9 o 10, caracterizado por que el compuesto sodado seleccionado del grupo constituido por NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas se añade a dicha composición húmeda o secada de hidróxido de calcio, como mínimo en parte en forma de una solución acuosa o de una suspensión acuosa que contiene, como mínimo, el 25 % en peso, ventajosamente, como mínimo, el 30 % en peso, preferentemente, como mínimo, el 50 % en peso de aditivo y/o en forma de sólido pulverulento.
12. Procedimiento, según la reivindicación 9 o 10 u 11, caracterizado por que la composición húmeda de hidróxido de calcio y de aditivo y eventualmente de compuesto sodado seleccionado del grupo constituido por NaOH, Na2CO3, NaHCO3 y sus mezclas se somete a una etapa de aglomeración y/o de granulación, antes de someterse a una etapa de secado.
13. Procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que se añade a dicha composición húmeda o secada de hidróxido de calcio, una composición húmeda o secada de aditivo que también comprende hidróxido de calcio u óxido de calcio.
14. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por que el secado se realiza poniendo en contacto la composición que va a secarse con aire caliente, que presenta ventajosamente una temperatura comprendida entre 100 °C y 250 °C.
15. Procedimiento de tratamiento de humos que contienen, como mínimo, constituyentes ácidos por medio de una composición, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que se ponen en contacto los humos que van a tratarse con la composición, según de las reivindicaciones 1 a 8, en particular en forma de granos.
ES14851415T 2013-12-10 2014-12-09 Composición a base de cal hidratada para el tratamiento de humos Active ES2914174T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2013/0822A BE1021753B1 (fr) 2013-12-10 2013-12-10 Composition a base de chaux hydratee pour le traitement de fumees
PCT/BE2014/000067 WO2015085375A2 (fr) 2013-12-10 2014-12-09 Composition à base de chaux hydratée pour le traitement de fumées

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2914174T3 true ES2914174T3 (es) 2022-06-07

Family

ID=50101647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES14851415T Active ES2914174T3 (es) 2013-12-10 2014-12-09 Composición a base de cal hidratada para el tratamiento de humos

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160279567A1 (es)
EP (1) EP3079806B1 (es)
BE (1) BE1021753B1 (es)
ES (1) ES2914174T3 (es)
WO (1) WO2015085375A2 (es)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3187244A1 (en) * 2015-12-30 2017-07-05 Lhoist Recherche et Développement S.A. Composition for the purification of flue gas
EP3269692B1 (en) * 2016-07-11 2024-06-26 Andritz Aktiebolag Integrated lime hydrator
BE1024392B1 (fr) * 2016-12-22 2018-02-06 Carmeuse Research And Technology Particules d’hydroxyde de calcium a fins pores et leur procede de fabrication
CN115121216B (zh) * 2022-08-24 2023-01-24 大唐环境产业集团股份有限公司 一种水增湿脱氯剂及其制备方法和应用

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4552767A (en) * 1984-09-27 1985-11-12 General Foods Corporation Method of packaging coffee with carbon dioxide sorbent
EP0190416A3 (de) * 1984-11-30 1988-07-27 Waagner-Biro Aktiengesellschaft Verfahren zur Abscheidung von Schadstoffen as Verbrennungsabgasen
US4604269A (en) * 1985-03-22 1986-08-05 Conoco Inc. Flue gas desulfurization process
US5306475A (en) * 1987-05-18 1994-04-26 Ftu Gmbh Technische Entwicklung Und Forschung Im Umweltschutz Reactive calcium hydroxides
EP0292083A3 (de) 1987-05-18 1989-01-25 Roland Fichtel Verfahren zur Herstellung reaktionsfähiger Calciumhydroxide für die Gas- und Abgasreinigung sowie ein Verfahren zur Reinigung von Gasen and Abgasen
DE3716566A1 (de) * 1987-05-18 1988-12-01 Fichtel Roland Verfahren zur herstellung reaktionsfaehiger calciumhydroxide fuer die abgasreinigung
DE3826971A1 (de) * 1988-08-09 1990-02-15 Ftu Gmbh Verfahren zur herstellung modifizierter calciumhydroxide fuer die gas- und abgasreinigung unter verwendung von wirkstoffkonzentraten
IT1245855B (it) 1990-11-19 1994-10-25 Previero Sas Macchina per il riciclaggio di contenitori di materiale plastico, in particolare bottiglie
ATE139981T1 (de) 1990-11-21 1996-07-15 Lhoist Rech & Dev Sa Kalzium- und/oder magnesiumhydroxid, verfahren zu dessen herstellung und dessen anwendung
BE1009692A3 (fr) * 1995-10-19 1997-07-01 Lhoist Rech & Dev Sa PARTICULES DE Ca(OH)2.
JP4691770B2 (ja) * 2000-10-06 2011-06-01 吉澤石灰工業株式会社 高反応性水酸化カルシウムの製造方法
BE1016661A3 (fr) * 2005-06-28 2007-04-03 Lhoist Rech & Dev Sa Composition de chaux pulverulente, son procede de fabrication et son utilisation.
JP5264591B2 (ja) * 2009-03-27 2013-08-14 三井造船株式会社 排ガス処理およびＮａ系化合物製造システム、および方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20160279567A1 (en) 2016-09-29
BE1021753B1 (fr) 2016-01-15
WO2015085375A2 (fr) 2015-06-18
EP3079806A2 (fr) 2016-10-19
EP3079806B1 (fr) 2022-04-20
WO2015085375A3 (fr) 2015-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2356388T3 (es) Composición de cal pulverulenta, su procedimiento de fabricación y utilización de la misma.
JP5740070B2 (ja) 燃焼排ガスから水銀を取り除く吸着剤
US8961821B2 (en) Gas stream treatment process
ES2914174T3 (es) Composición a base de cal hidratada para el tratamiento de humos
ES2700121T3 (es) Composición reactiva basada en bicarbonato de sodio y procedimiento para su producción
JP6454734B2 (ja) 重炭酸ナトリウムをベースとする反応性組成物およびその製造方法
US9227172B2 (en) Silica containing basic sorbent for acid gas removal
ES2287999T3 (es) Agente para retirar un componente acido, metodo para su produccion y metodo para retirar componentes acidos.
WO2015119880A1 (en) Flue-gas treatment aid
JP2021035674A (ja) 煙道ガスの浄化のための組成物
TWI670229B (zh) 自排煙脫硫製程中所產生之脫硫石膏廢棄物中分離出硫酸鈣與碳酸鈣的方法
CA3007333A1 (en) Powdered composition comprising one or more double salt(s) for use in combustion gas purification
ES2304218B1 (es) Procedimiento para estabilizar yeso.
JPH0557139A (ja) 石灰吹き込み脱硫方法
ES2656018T5 (es) Activación de un material que contiene carbonato alcalinotérreo e hidróxido alcalinotérreo para la limpieza en seco de gases de combustión
CA3103171A1 (en) Sorbent composition for an electrostatic precipitator
US20200016527A1 (en) Sorbent composition for an electrostatic precipitator
ES2529017T3 (es) Procedimiento de depuración de humos de combustión que utiliza bicarbonato o sesquicarbonato de sodio
BR112020001082A2 (pt) composição sorvente pulverosa, processo para redução da sua resistividade e seu uso