ES 2 498 732 B2
19 OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
ESPAÑA 11
21
Núme o de publicación: 2 498 732
Núme o de solici ud: 201300227
51 In . CI.:
B01J 19/10 (2006.01)
12 PATENTE DE INVENCIÓN CON EXAMEN PREVIO B2
54 Tí ulo: P ocedimien o de cap u a de CO2 po CaO a al a empe a u a asis ido po ib ación
acús ica
73 Ti ula /es:
UNIVERSIDAD DE SEVILLA (33.3%)
OTRI - Pabellón de B asil, Paseo de las Delicias
s/n
41012 Se illa (Se illa) ES;
CONSIGLIO NAZIONALE DELLA RICERCA
(33.3%) y
UNIVERSITÁ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO
II (33.3%)
72 In en o /es:
VALVERDE MILLAN, Jose Manuel;
SÁNCHEZ QUINTANILLA, Miguel Angel;
PEREZ EBRI, Jose Manuel;
CHIRONE, Ricca do;
AMMENDOLA, Paola y
RAGANATI, Fede ica
22 Fecha de p esen ación:
22.02.2013
43 Fecha de publicación de la solici ud:
25.09.2014
Fecha de la concesión:
26.01.2015
45 Fecha de publicación de la concesión:
02.02.2015
56 Se emi e a la solici ud in e nacional:
PCT/ES2014/000012
Se puede ealiza consul a p e is a po el a . 40.2.8 LP.
A iso:
575HVXPHQ
/DSUHVHQWHLQYHQFLyQWLHQHSRUREMHWRXQ
SURFHGLPLHQWRTXHLQFUHPHQWDODFDSDFLGDGGH
FDSWXUDUiSLGDGH&2SRUXQUHDFWRUGHOHFKR
IOXLGL]DGRGH&D2DDOWDWHPSHUDWXUDHQHOSURFHVR
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DFWLYLGDGRULHQWDGRVDODPHMRUDGHHILFDFLDGH
WHFQRORJ DVHQHUJpWLFDV
P ocedimien o de cap u a de
CO
2 po CaO a al a empe a u a asis ido po ib ación
acús ica
5 OBJETO DE LA INVENCiÓN
la
p esen e in ención iene po obje o
un
p ocedimien o que inc emen a
la
capacidad de
cap u a de
C02
en
un
eac o de lecho luidizado de CaO a al a empe a u a du an e
la
ase ápida de ca bona ación den o del p oceso ca bona ación/calcinación del CaO. Es e
p ocedimien o se basa
en
la
aplicación de ib aciones acús icas di ec amen e sob e
el
10
ma e ial luidizado
en
el
eac o de ca bona ación, pa a unos alo es de
la
in ensidad de
la
ib ación acús ica y de
su
ecuencia
en
o no a 150dB y 100Hz espec i amen e. Con
es a aplicación
se
consigue acele a
la
ca bona ación del ma e ial y educi
la
pé dida de
capacidad de cap u a as se some ido a sucesi os ciclos de calcinación/ca bona ación.
la
p esen e in ención iene
su
aplicación
en
el
á ea de
la
Ene gía y el Medioambien e,
15
conc e amen e
en
sec o es de ac i idad o ien ados a
la
mejo a de e icacia de ecnologías
ene gé icas.
ESTADO DE LA TÉCNICA
20
la
cap u a y almacenamien o de CO2 emi ido
con
los gases de combus ión
es
econocida
como una medida de g an e icacia a co o plazo des inada a palia
el
calen amien o
global o iginado po
la
c ecien e demanda de ene gía.
la
implan ación de ecnologías a
ni el indus ial que pe mi ie an log a es e obje i o pod ía ep esen a una con ibución
es imada en e
el
15% y
el
55% sob e
el
conjun o de medidas des inadas a
la
educción
25
de emisiones de CO2 gene adas po combus ibles ósiles a medio-la go plazo (Me z e
al.
2005). Uno de los g andes obje i os del VII P og ama Ma co de
la
UE
es que,
en
2018,
12
cen ales e moeléc icas de 500 mega a ios de p oducción se implan en
en
e i o io
eu opeo incluyendo algún ipo de ecnología de cap u a y almacenamien o de
CO
2
(h p://ec.eu opa.eu/ esea ch/ p7/).
30
En e los p ocesos ecnológicos más iables pa a
la
cap u a del CO2
en
poscombus ión a
ni el indus ial
se
encuen a
la
ecnología "Ca-Iooping"
(Cal)
basada
en
la
eacción
e e sible de ca bona ación/calcinación del óxido de calcio CaO (Blamey e
al.
2010).
En
es a ecnología, que ac ualmen e unciona de mane a e icaz
en
plan as indus iales a
ni el pilo o,
se
usa como ma e ial adso ben e básico una ma e ia p ima ba a a y
35
disponible
en
g an can idad como
es
la
caliza na u al (CaC03
).
la
co ien e de gas
p o enien e de
la
combus ión es usada pa a luidiza
un
lecho de pa ículas de CaO
(ob enidas median e una p e ia desca bona ación del
CaC0
3 po calcinación).
En
el
ES 2 498 732 A1

2
ES 2 498 732 B2
DESCRIPCIÓN
eac o de lecho luidizado iene luga
la
ca bona ación del
CaO,
que de es a o ma
cap u a
el
CO2 del gas de combus ión. Du an e
la
ca bona ación,
el
iempo de con ac o
en e
el
gas y las pa ículas de CaO es co o, de mane a que
el
CO2 es adso bido
únicamen e po
la
supe icie de las pa ículas de CaO
en
una ase ápida de e minada po
5
la
empe a u a y
la
p esión pa cial de CO2.
De
acue do
con
la
ciné ica de
la
eacción y
el
alo ípico de
la
concen ación de CO2
en
los gases de poscombus ión
(en
o no
al
15%
en
olumen),
el
p oceso de ca bona ación
es
lle ado a cabo de mane a óp ima a una
empe a u a de al ededo de 650°C.
El
CaO ca bona ado es anspo ado a
un
segundo
eac o de lecho luidizado donde es calcinado some iéndolo a
un
lujo de ai e
con
una
10
ele ada concen ación de O2 a empe a u as
en
o no a 900°C.
La
calcinación da luga a
la
descomposición del
CaC0
3
en
CaO+C02.
El
CO
2 e luye así del eac o de calcinación
p ác icamen e pu o y lis o pa a
su
pos e io almacenamien o. Ambos eac o es de lecho
luidizado,
el
de ca bona ación y
el
de calcinación, se encuen an in e conec ados, de
mane a que
el
CaO egene ado
en
el
eac o de calcinación es de nue o anspo ado
al
15
eac o de ca bona ación pa a usa lo como adso ben e de
CO
2
en
un
nue o ciclo.
La
iabilidad de
la
ecnología CaL pa a
la
cap u a e icien e de
CO
2
ha
sido demos ada
en
los úl imos años median e
su
implan ación
en
di e sas plan as a escala pilo o de has a
1.7
MW
de po encia.
Los
esul ados demues an capacidades sos enidas de cap u a
supe io es
al
90% y pe mi en albe ga cie o op imismo de ca a
al
empleo de es a écnica
20
a ni el come cial an es del 2020 (Blamey e
al.
2010, Sánchez-Biezma e
al.
2011).
O o p oceso den o de
la
ecnológica ene gé ica
en
el
que
la
aplicación de
la
ecnología
CaL supone una conside able mejo a es
el
de p oducción de hid ógeno median e
el
e o mado de me ano.
La
e iciencia de es e p oceso se
e
signi ica i amen e
inc emen ada median e
la
cap u a
en
línea del CO2 p oducido
en
eacciones in e medias
25
del p oceso (Romano e
al.
2011).
Uno de los p oblemas que diezma
la
e iciencia de
la
ecnología CaL
es
la
p og esi a
deg adación que su e
el
ma e ial con o me
es
ciclado debido a
su
sin e ización
al
se
some ido empe a u as muy ele adas (necesa ias pa a
su
desca bona ación du an e
la
calcinación). Es o causa
un
descenso de
su
á ea supe icial y po an o ambién de
su
30
capacidad de cap u a de
CO
2
en
la
ase ápida con o me
el
núme o de ciclos de
calcinación/ca bona ación
se
inc emen a. Es a pé dida de capacidad de cap u a debe se
compensada po
la
in oducción de ma e ial esco
en
cada ciclo y haciendo ci cula
el
ma e ial a elocidades ele adas. Mejo a
la
capacidad de cap u a del ma e ial
ep esen a ía pues
un
bene icio subs ancial
en
la
e iciencia del p oceso ecnológico CaL
35
(A ias e
al.
2011). Una posible es a egia o ien ada a es e obje i o consis e
en
la
ES 2 498 732 A1

3
ES 2 498 732 B2
modi icación/sín esis de ma e iales a anzados median e mé odos ísico-químicos
(Val e de 2013a). Es os nue os ma e iales poseen
en
gene al una mayo esis encia a
la
sin e ización y una mayo capacidad de cap u a
en
la
ase ápida.
No
obs an e,
su
uso
en
la
p ác ica p esen a una eno me des en aja desde
el
pun o de is a económico en e a
la
5 u ilización de caliza na u al. Además, exis en o os p oblemas asociados como
la
p esencia de ma e ial ine e
en
la
mayo ía de los adso ben es modi icados/sin é icos
p opues os,
lo
cual inc emen a ía
el
eque imien o ene gé ico pa a
la
calcinación y
eque i ía del manejo de
un
mayo olumen de ma e ial. Po ello,
no
ep esen an una
al e na i a ealis a a día de hoy en e
al
uso de
la
caliza na u al
en
la
ecnología
CaL.
10
O as posibles es a egias ú iles pa a
la
eac i ación de
la
capacidad de cap u a de
la
caliza na u al son
su
hid a ación (Dona e
al.
2011) Y
el
p e a amien o é mico (Mano ic
and
An hony 2008).
la
hid a ación del ma e ial equie e
la
implan ación
de
una unidad de
gene ación de apo de agua,
lo
cual educe
su
compe i i idad económica (Blamey e
al.
2010), Y iene además como des en aja que
el
ma e ial hid a ado posee una meno
15
esis encia mecánica
(Yu
e
al.
2011) po
lo
que las pa ículas pueden ompe se
con
acilidad. Es o educe
la
e icacia del p oceso de cap u a debido a
la
pé dida de ma e ial
po elu iación.
En
cuan o
al
p e a amien o é mico del ma e ial some iéndolo a al as
empe a u as du an e pe íodos muy p olongados de iempo, ello eque i ía de
un
consumo ene gé ico adicional y de una modi icación del p oceso ac ualmen e
ya
alidado
20
a escala pilo o. Además,
la
e icacia del p e a amien o é mico se educe
al
caso
en
el
que los pe íodos de ca bona ación son la gos y las condiciones de calcinación
no
son
se e as (A ias e
al.
2011).
Una écnica de combus ión a anzada que iene como obje o educi las emisiones de
CO
2 es
la
conocida como "Chemical looping Combus ión"
(ClC)
cuya implan ación a
25
escala pilo o
ya
ha
dado luga a esul ados p ome edo es (Abad e
al.
2007).
En
es a
écnica,
la
combus ión iene luga
en
un
eac o de lecho luido donde
un
pol o de
pa ículas de óxido me álico
(MxOy)
es luidizado po una co ien e de ca bu an e
gasi icado.
las
pa ículas de
MxOy
apo an
el
oxígeno pa a
la
combus ión del gas. Así
pues,
el
ca bu an e gaseoso
se
oxida a
CO
2 y H20
en
es e eac o de educción.
las
30
pa ículas de óxido me álico que
han
oxidado
el
combus ible gaseoso y
han
quedado
educidas
(M
x
OY-1)
son anspo adas a
un
segundo lecho luidizado,
el
eac o de
oxidación, donde son oxidadas
al
se luidizadas po una co ien e de ai e en iquecido
en
O2. Una ez egene adas
en
el
eac o de oxidación, las pa ículas de
MxOy
son de nue o
anspo adas
al
eac o de educción ol iéndose a epe i
el
ciclo de mane a con inuada.
35
De
es e modo,
al
no
pone se
en
con ac o
el
combus ible
con
ni ógeno del ai e, como
ocu e
en
la
combus ión adicional, los gases a
la
salida del eac o de educción son
ES 2 498 732 A1

4
ES 2 498 732 B2
solamen e
CO
2 y apo de agua. Es a mezcla es ácilmen e sepa able po condensación
del agua, quedando así
el
CO
2 lis o pa a
su
almacenamien o.
Obsé ese que an o las ecnologías
Cal
como
ClC
des inadas ambas a
la
educción de
emisiones de
CO
2, se encuen an basadas
en
eacciones que
se
p oducen po
el
5 con ac o en e ases sólida y gaseosa
en
eac o es de lecho luidizado. Po an o,
la
e iciencia de es as écnicas
se
encuen a de e minada
en
g an medida po que el
con ac o en e
el
gas y
el
sólido se p oduzca de mane a e icaz así como po que exis a
una ápida ans e encia ápida de empe a u a
en
el
eac o (Koma o 2011).
Usualmen e,
el
lecho luidizado es
un
sis ema bi ásico al amen e he e ogéneo (Gelda
10
1973, Val e de 2013b).
la
o mación de ag egados po ejemplo
no
pe mi e
el
con ac o
en e
el
gas luidizan e y
la
supe icie de las pa ículas si uadas
en
el
in e io de los
ag egados. O os enómenos comunes
en
lechos luid izados son
la
o mación de canales
es ables y de bu bujas que consien en
al
gas encon a
un
a ajo a a és del lecho sin
mezcla se de mane a homogénea
con
las pa ículas. Así pues, es p e isible que
la
15
aplicación de
un
mé odo median e
el
cual se log ase inc emen a
la
supe icie e ec i a de
con ac o en e las ases sólida y gaseosa
en
el
eac o de lecho luidizado da ía luga a
una mejo a de
la
e iciencia de es as ecnologías.
En
la
li e a u a cien í ica exis en desc i as nume osas écnicas des inadas a
la
homogeneización de
la
luidización de medios g anula es de p obada e icacia. En e
20
es as écnicas encon amos
la
aplicación de ib aciones mecánicas,
la
agi ación
median e ú iles mecánicos (hélices, u binas, e c.),
la
cen i ugación del lecho luido,
la
agi ación median e bolas magné icas emplazadas
en
el
in e io del lecho que son
exci adas po
un
campo magné ico a iable (P e e e
al.
2005),
la
aplicación de campos
eléc icos (Espín e
al.
2009), y
la
aplicación de mic o-cho os de gas a muy al a
25
elocidad (Que edo e
al.
2010).
En
gene al, es as écnicas consiguen homogeneiza
la
luidización de medios g anula es median e
la
o u a de g andes ag egados de pa ículas
y
la
deses abilización de canales y bu bujas. No obs an e,
la
aplicación de es as écnicas
de asis encia a
la
luidización a ni el indus ial eque i ía
la
ealización de modi icaciones
impo an es
en
los eac o es cuya implemen ación y iabilidad deben se oda ía
30
in es igadas. Exis e, sin emba go, una écnica de asis encia a
la
luidización de bajo
cos e y ácil aplicabilidad a escala indus ial basada
en
la
aplicación de ib aciones
acús icas sob e
el
lecho luidizado (Massimila e
al.
1990, Chi one e
al.
1993).
la
aplicación de es a écnica
con
el
in de inc emen a
la
e icacia de cap u a de
CO
2
en
el
p oceso
Cal
es
el
obje o de
la
p esen e in ención.
ES 2 498 732 A1

5
ES 2 498 732 B2

La pe u bación eje cida
po
ib aciones acús icas uni o miza el es ado
de
luidización,
aumen ando así la supe icie e ec i a de con ac o gas-sólido. Además, es p e isible que
el campo acús ico o igine una acele ación
de
la ans e encia de masa y ene gía en el
eac o
po
la al e ación que p oduce sob e la luido-dinámica del sis ema (Koma o
5 2011), es deci end á luga una as e encia más ápida
de
las moléculas
de
CO2 a
a és
de
la capa lími e en la supe icie de las pa ículas. Se encuen a ya p obado que la
acele ación
de
la ans e encia de masa y empe a u a causada po la aplicación de
ib ación acús ica
da
luga a un aumen o de la e iciencia
de
p ocesos en eac o es gas-
sólido a al a empe a u a como, po ejemplo, en eac o es de combus ión (Koma o 2011,
10 Koepke y Zhu 1998). Además, la mejo a
de
la ans e encia
de
empe a u a con ibuye a
que la eacción enga luga
de
mane a más homogénea en odo el eac o , lo cual
con ibuye a la educción de emisiones de NOx, CO, CO2 y ceniza, emisiones que son
po enciadas po la exis encia
de
ue es g adien es de empe a u a (Koma o 2011).
Como demues an los esul ados ob enidos en los expe imen os ealizados como ejemplo
15
de ealización
de
la p esen e in ención, la capacidad
de
cap u a ápida
de
CO2
po
CaO
en condiciones de la ecnología CaL aumen a signi ica i amen e cuando el ma e ial es
some ido a una ib ación acús ica. Es de p e e así mismo que es á écnica end á
e ec os posi i os sob e cualquie p oceso basado en la eacción gas-sólido en eac o es
de lecho luidizado o ien ados a la educción
de
emisiones de
CO
2 como,
po
ejemplo, el
20 CLC. O as en ajas de la aplicación de ib aciones acús icas en la ecnología CaL como
asis encia a la luidización y ans e encia de masa y empe a u a son su ca ác e no
in usi o, su al a compe i i idad económica y sencilla implan ación a ni el écnico.
Como
en aja adicional, el gene ado de ib ación acús ica puede se emplazado en una
posición alejada de la zona
de
al a empe a u a pues o que las ondas sono as pueden
25 ansmi i se en ase gaseosa a lo la go de guías de onda.
Re e encias
-Abad
e
al. 2007.
A.
Abad,
J.
Adánez,
F.
Ga cía-Labiano,
L.
F.
de Diego,
P.
Gayán, J.
Celaya. Chemical Enginee ing Science 62 (2007) 533 -549.
-A ias
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al. 2011.
B.
A ias,
J.
C.
Abanades and
G.
S.
G asa. Chem. Eng. J. 167 (2011)
30
255-261.
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J.
Blamey,
N.
P.
M.
Pa e son,
D.
R.
Dugwell,
P.
S.
Fennell. Ene gy
Fuels 24 (2010)
4605-4616.
-Chi one
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Massimilla L., Russo
S.
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6
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51
(2012) (2133 -2142),
30
DESCRIPCiÓN DE LAS FIGURAS
Figu a 1.- Mon aje expe imen al del p ocedimien o a escala de labo a o io.
1:
Mezcla de gas comp imido (15% CO2/85% N2
en
olumen);
2:
Ai e seco comp imido.
3:
Con olado de lujo másico de gas.
4:
Regulado de p esión (mano educ o ). 5
Con olado
(o
cen ali a).
6:
Con olado de empe a u a del ho no.
7:
Ho no.
8:
Placa
35
po osa de cua zo.
9:
Reac o de cua zo.
10:
Adap ado de e lón.
11:
Tubo guía pa a
el
sonido.
12:
Memb ana elás ica de silicona.
13:
Mic ó ono.
14:
Al a oz.
15:
T ansduc o de
p esión di e encial.
16:
Fil o de humedad y pa ículas.
17:
Medido de lujo másico de
gas.
18
Analizado de gases.
19:
Ampli icado de señales.
20:
Gene ado de señales.
21:
Osciloscopio.
22:
Adquisición de da os y con ol.
40
Figu a 2.- Ejemplo de eac o de cua zo
en
el
que iene luga
el
expe imen o a escala de
labo a o io. Dimensiones indicadas
en
mm.
ES 2 498 732 A1

7
ES 2 498 732 B2
Figu a 3.- G á ico que ep esen a
la
caída de p esión a a és del lecho de CaO
en
unción del lujo de gas
en
condiciones o dina ias (sin ib ación acús ica aplicada) y bajo
la
acción de ib ación acús ica aplicada.
En
a)
se ija
la
in ensidad del sonido
en
un
alo
en
o no a 140 dB Y
en
b)
se ija
la
5 ecuencia
en
un
alo de 100
Hz.
La
línea ho izon al indica
el
alo
en
el que
la
caída de
p esión iguala ía
al
peso po unidad de á ea del ma e ial.
Figu a 4.- G á ico de
la
concen ación de
CO
2 ( ol%) medida
en
el
gas e luen e del
eac o de ca bona ación
en
unción del iempo
en
condiciones o dina ias (sin ib ación
10
acús ica) y bajo
la
acción de ib ación acús ica cuya in ensidad y ecuencia se
encuen an indicadas. También
se
mues a
el
esul ado de una p ueba
en
blanco (sin
ma e ial
en
el
eac o ).
El
lujo de gas de en ada es de 2000
cm
3/min y iene una
concen ación de
CO
2 del 15%
en
olumen.
15
Figu a 5.- G á ico que ep esen a
la
concen ación de
CO
2 ( ol%) medida
en
el
gas
e luen e del eac o de ca bona ación
en
unción del iempo
en
condiciones o dina ias (sin
ib ación acús ica) y bajo
la
acción de ib ación acús ica de 140 dB de in ensidad y 160
Hz
de ecuencia.
En
un
expe imen o
la
ib ación acús ica se man u o du an e odo
el
ciclo.
En
dos de los expe imen os
se
ac i ó
la
ib ación acús ica (o /on) cuando
el
% de
20
CO
2 alcanzó
el
5%
en
un
caso y 10%
en
o o, espec i amen e (pun os indicados po
la
lecha).
En
o o caso,
el
expe imen o se inicio
con
ib ación acús ica y és a se desac i o a
los 6 minu os de inicia se
la
ca bona ación (on/o ).
La
cu a de
la
p ueba
en
blanco
co esponde
al
caso
en
el
que
el
eac o es aba acío.
25
Figu a 6.- G á ico que ep esen a
la
caída de p esión a a és del lecho luid izado de CaO
esco y as se some ido a
un
ciclo de calcinación/ca bona ación/calcinación
en:
a)
condiciones o dina ias (sin ib ación acús ica aplicada)
b):
bajo
la
acción de ib ación
acús ica aplicada. Puede obse a se que
la
aplicación de ib ación acús ica egene a
la
luidizabilidad del ma e ial que és e
ha
pe dido as se some ido
al
ciclo de calcinación!
30
ca bona ación/calcinación.
Figu a 7.- G á ico de concen ación de CO2 ( ol%)
en
unción del iempo medida
en
el
gas e luen e del eac o de ca bona ación
en
condiciones o dina ias (sin ib ación
acús ica) y bajo
la
acción de ib ación acús ica cuya in ensidad y ecuencia se
35
encuen an indicadas.
Se
mues an los esul ados ob enidos du an e
la
ase de
ES 2 498 732 A1

8
ES 2 498 732 B2
ca bona ación co espondien e a dos ciclos de calcinación/ca bona ación e ec uados de
mane a consecu i a.
5 DESCRIPCiÓN
DE
LA INVENCiÓN
El
obje o de
la
p esen e in ención es po encia
la
capacidad de cap u a de
CO
2 po
un
lecho luidizado de pa ículas de CaO a al a empe a u a
en
las condiciones que ienen
luga
en
el
p oceso ecnológico conocido
con
el
nomb e
en
inglés de "Ca-Iooping" (Cal).
la
cap u a de
CO
2
en
dicho p oceso iene luga
en
un
eac o de lecho luid izado a una
10
empe a u a
en
o no a 650°C y donde las pa ículas de CaO son some idas a
un
lujo de
gas
con
una concen ación de
CO
2
en
o no
al
15%
en
olumen.
la
ecnología
Cal
es
aplicable a
la
cap u a de
CO
2 de gases p o enien es de
la
combus ión de ósiles así
como
en
la
p oducción de hid ógeno median e e o mado de me ano.
la
e iciencia de
dicha ecnología
ha
sido p obada
en
plan as indus iales a escala pilo o y se p e é
su
15
implemen ación a escala come cial an es de 2020.
Debido a que
el
iempo de con ac o en e las ases gaseosa y sólida
en
es e eac o es
educido,
la
ca bona ación
ha
de ene luga de mane a ápida, es deci , p incipalmen e a
ni el de
la
supe icie de las pa ículas. Po an o,
la
e iciencia de es e p oceso se
encuen a limi ado
en
g an medida po
la
e ec i idad del con ac o en e
el
gas y
la
20
supe icie de las pa ículas adso ben es así como po
la
e iciencia de ans e encia de
masa y empe a u a a ni el luido-dinámico.
El
mé odo p opues o
en
la
p esen e in ención des inado a op imiza
la
cap u a de
CO
2
en
condiciones de
Cal
se encuen a basado
en
la
aplicación de ib aciones acús icas
di ec amen e sob e
el
eac o de ca bona ación.
De
es a mane a, se consigue
25
inc emen a homogeneiza
el
es ado de luidización y
la
ans e encia de masa y
empe a u a en e las ases sólida y gaseosa. Po una pa e, las ib aciones con ibuyen
a homogeneiza
el
es ado de luidización deses abilizando canales y/o bu bujas de gas
que de o o modo pe mi en
el
paso de
un
olumen conside able de gas a a és del
ma e ial sin en a
en
con ac o
con
las pa ículas. Po o a pa e,
la
al e ación p oducida
30
po
el
campo acús ico
en
la
luido-dinámica del sis ema a o ece
la
ans e encia de masa
y empe a u a gas-sólido. Como consecuencia, se obse a que
la
aplicación de
ib aciones acús icas da luga a
un
conside able aumen o de
la
capacidad de cap u a del
ma e ial du an e
la
ase ápida de ca bona ación.
En
los expe imen os ealizados a
escala de labo a o io
la
ib ación acús ica es emi ida po
un
al a oz de bajo cos e ipo
35
woo e exci ado po una señal eléc ica de ecuencia y ampli ud con oladas.
El
pe íodo
de iempo du an e
el
cual
el
po cen aje de CO2
en
el
gas e luen e del eac o se man iene
ES 2 498 732 A1

9
ES 2 498 732 B2
22
~--?_---_--1..----l
15
¡--_-----l
Figu a
1
ES 2 498 732 A1

16
ES 2 498 732 B2

ib ación acús ica
,---
----,, -
gas e luen e
gl
~--
--------_
)
~
I
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~
11
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'
0
50
Placa po osa del
nume o 4 de 6-10 mic as
~
15
gas luidizan e
Figu a 2
~
o
o
,...
ES 2 498 732 A1

17
ES 2 498 732 B2
a)
1+-----------------------------------------------------~~~~
__
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I!!:
-
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-
........
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0,8
~
Ci:'
0,6
<1
0,4
"-"'-
-'
- - 100Hz
- - 130Hz
- - 160Hz
-
Sin
ib ación acús ica
O
~------ -----~~----~------~------~------~------_ ------~----__,
o
soo
1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Gas Flow,
cm'/min
b)
1
~--------------------------------------~
..
~~-~---~--
..
----~--------------
~."_
....
_.,...-.,,,.
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......
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"
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•
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••
•
<1
- -
-l40dB
0,4
-145
dB
0,2
-150dB
-
Sin
ib ación acús ica
O
~------ _----~~----~------~------~------_ ------_ ------,_----~
o 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Gas Flow,
cm'/min
Figu a 3
ES 2 498 732 A1

18
ES 2 498 732 B2
14
12
10
~
8 8
~
6
4
2
O
O 10 20
14
12
10
Ñ'
8
8
'#.
6
4
2
O
O
20
40
30
.
mln
Figu a
4
60
,min
Figu a
5
--
Blanco
Sin
ib ación
acús ica
40
so
Blanco
14OdB-l00Hz
14OdB-130Hz
14OdB-160Hz
15OdB-100Hz
60
Sin
ib ación acús ica
Con
ib ación acús ica
o /on
(en
%C02=5%)
o /on
(en %C02=10%)
--
on/o
(en =6min)
80
100
70
120
ES 2 498 732 A1

19
ES 2 498 732 B2
a)
1
+------*.
1I
--~---------------------------------------------
0.8
~
<l
0.6
0.4
Sin ib ación acús ica
0.2
_T as ciclo de cap u a
O
~--------~--------- --------~--------~--------~ -------~
o 2 3 4 5 6
u, cm/s
b)
1
+-------------------------
~~~~
0.8
0.6
0.4 130Hz "'145 dB
.....
F esco
0.2 _T as ciclo de cap u a
O
..
--------- --------- --------~--------_,---------- _------__,
o 1 2 3
u,cm/s
Figu a 6
4 5 6
ES 2 498 732 A1

20
ES 2 498 732 B2
ES 2 498 732 A1

21
ES 2 498 732 B2