TÉCNICAS PARA ELIMINAR COMPUESTOS ÁCIDOS

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TÉCNICAS PARA ELIMINAR COMPUESTOS ÁCIDOS por Mind Map: TÉCNICAS PARA ELIMINAR COMPUESTOS ÁCIDOS

1. PURIFICACIÓN DEL GAS DE SÍNTESIS. ESTADO DE LA TÉCNICA.

1.1. 1. Eliminación de partículas solidas o liquidas, arrastradas por la corriente de aire.

1.1.1. Se extraen los contaminantes gaseosos.

1.1.2. Dando una corrosión en las turbinas.

1.2. 2. La composición requerida para el gas producto.

1.3. 3. Se selecciona el sistema óptimo de purificación.

2. PROCESOS DE PURIFICACIÓN PARA GAS DE BAJO Y MEDIO PODER CALORÍFICO.

2.1. USO MÁS SIMPLE

2.1.1. "La combustión directa"

2.1.1.1. En una instalación situada junto al gasificador.

2.1.1.1.1. Para la eliminación de las partículas arrastradas y de los liquidos.

2.2. GASES OBTENIDOS

2.2.1. Se obtiene por gasificación empleando aire.

2.2.2. El calorífico se da obteniendo oxigeno.

2.2.2.1. Incrementar el poder calorífico del gas separándole el dióxido de carbono.

2.2.3. GAS NATURAL SINTETICO

2.2.3.1. Requiere la eliminación del CO2

2.2.3.2. Seguido de metanación del monóxido de carbono.

2.2.3.2.1. Es muy sensible al azufre, por eso debe de controlarse antes de la metanación.

2.2.4. GAS PARA IMPLEMENTAR SÍNTESIS FISCHER-TROPSCH.

2.2.4.1. Requiere la reacción catalítica del hidrógeno y del monóxido de carbono a alta presión.

3. DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS DE TRATAMIENTO DEL GAS.

3.1. Gasificadores de lecho fijo.

3.1.1. Contienen significativas de alquitranes y de hidrocarburos.

3.1.1.1. Los procesos a presión.

3.1.1.1.1. Incorporan un recipiente de enfriado en el que el gas se refrigera por contacto directo con líquidos fríos recirculados.

3.1.2. El gas de bajo poder calorífico.

3.1.2.1. Pasan por ciclones para separar sólidos o gotitas de alquitran.

3.1.3. Los gasificadores fluidizados o de arrastre.

3.1.3.1. Producen gas libre de alquitranes.

3.1.3.1.1. Tratamiento de ciclones, antes del lavado de agua.

3.1.3.2. Emplean una caldera permisiva a la presencia de cierta cantidad de cenizas fundidas arrastradas.

4. ELIMINACIÓN DE GASES ÁCIDOS: MÉTODOS DE PURIFICACIÓN A BAJA TEMPERATURA.

4.1. GASES ELIMINADOS

4.1.1. Sulfuro de hidrogeno.

4.1.1.1. Se reduce hasta concentraciones muy bajas.

4.1.1.1.1. Amoniaco

4.1.1.1.2. Metanol

4.1.1.1.3. Metano

4.1.1.1.4. Hidrocarburos líquidos

4.1.1.2. Los catalizadores de estos procesos no lo toleran.

4.1.2. Dióxido de carbono.

4.2. Si el gas se ha de usar para la obtención de energía por combustión.

4.2.1. Se eliminar debido a las restricciones en las emisiones, para prevenir la contaminación ambiental.

4.2.1.1. SE ELIMINA

4.2.1.1.1. H2S del gas, que el SO2 de los productos de combustión.

4.2.1.1.2. CO2 es necesaria para sacar carbono del sistema

4.2.1.2. AMBOS GASES SE ELIMINAN

4.2.1.2.1. Absorción en contracorriente, a elevada presión, en un líquido que discurre por una columna de platos o de relleno.

4.2.1.2.2. La disolución se regenera por desorción.

4.3. SISTEMAS DE ABSORCIÓN

4.3.1. QUIMICA

4.3.1.1. Utilizan un reactivo alcalino que reacciona químicamente con los gases ácidos.

4.3.1.2. DIAGRAMA DE FLUJOS

4.3.1.2.1. Absorbedor

4.3.1.2.2. Desorbedor

4.3.1.2.3. Bomba de recirculación

4.3.1.2.4. Calderín

4.3.1.2.5. Condensador

4.3.1.3. PROCESOS

4.3.1.3.1. Con aminas

4.3.1.3.2. Carbonatos

4.3.1.4. ABSORBENTES

4.3.1.4.1. Con aminas

4.3.1.4.2. Carbonatos

4.3.2. FISICA

4.3.2.1. Reacción química entre los gases y disolución.

4.3.2.2. Depende de la solubilidad del gas.

4.3.2.2.1. Baja presión parcial

4.3.2.3. VENTAJAS

4.3.2.3.1. Selectividad

4.3.2.3.2. Habilidad para eliminar tazas de compuestos no deseados

4.3.2.4. DESVENTAJAS

4.3.2.4.1. Se complican

4.4. SISTEMAS DE OXIDACIÓN QUIMICA

4.4.1. Existen procesos para eliminación selectiva del H2S, que se convierte en azufre elemental.

4.4.2. Han sido utilizados comercialmente en una amplia gama de presiones, desde atmosférica hasta 65 Bar.

5. MÉTODOS A ALTA TEMPERATURA (HOT GAS CLEAN-UP).

5.1. PROTEGER LAS TURBINAS DE CORROSIÓN Y EROSIÓN

5.1.1. 1. Eliminar los solidos arrastrados

5.1.2. 2. Proceso químico (cíclico)

5.1.3. 3. Modelización

6. EVALUACIÓN DE SÓLIDOS PARA DESULFURIZACIÓN DE GAS DE SÍNTESIS A ALTA TEMPERATURA.

6.1. Etapa de purificación de gas

6.1.1. DEBE DE SER TOTAL

6.1.1.1. El flujo pistón para el gas es deseable, por lo menos en el proceso de absorción.

6.1.1.2. Absorción del contaminante gaseoso y regeneración del sólido resultante.

6.1.1.3. Reactantes sólidos utilizados son óxidos metálicos.

6.2. OXIDOS DE HIERRO

6.2.1. Fue el principal candidato a estudiar

6.2.1.1. -Tamhankar estudió el trióxido: Fe2O3

6.2.1.2. -Yumura y colaboradores [Yumura, 1985], en las pruebas de sulfidación de Fe2O3,

6.2.1.2.1. Detectaron la reducción de ferrico a ferroso

6.3. OXIDO DE ZINC

6.3.1. Estudiado por Gibson

6.3.1.1. Empleando ermogravimetría a temperaturas entre 375 y 800 oC.

6.3.2. Sasaoka

6.3.2.1. Estudiado el efecto de la composición del gas en el comportamiento de la sulfidación del ZnO.

6.3.2.1.1. Sinterización para la formulación de un sorbente poroso.

6.3.2.1.2. Gránulos de este óxido se reducen de tamaño.

6.3.3. Problemas en la regenarilidad de este oxido

6.3.3.1. Pérdida de área superficial por sinterizado a altas temperaturas y formación de sulfato, ZnSO4.

6.4. FERRITA DE ZINC

6.4.1. Estudiada por Ayala Grindle y Gangwal

6.4.2. Caracteristicas

6.4.2.1. Se componen de ZnO y Fe2O3.

6.4.2.2. Sustancia cristalina

6.5. OXIDOS DE CALCIO Y MAGNESIO

6.5.1. Estudiados por Fenouil y Yrjas

6.5.2. Caracteristicas

6.5.2.1. Limitadas por el equilibrio termodinámico

6.5.2.2. Forma de carbonatos (calcita y dolomita) al interior del reactor de gasificación.

6.5.2.3. Calcinación

6.5.2.3.1. Para las condiciones de temperatura y presión de los gasificadores.

6.5.2.4. La regeneración de los sulfuros de Ca y Mg exige muy altas temperaturas.

6.5.2.5. Su distribución del tamaño depende del sólido

6.6. OXIDOS DE COBRE Y MAGNESIO

6.6.1. Estudiado por Atimtay

6.6.2. Caracteristicas

6.6.2.1. No se volatizan hasta los 1083 oC, frente a los 700oC del Zn.

6.6.3. Pruebas realizadas por Westmoreland

6.6.3.1. Posee una potencial de desulfurización superior al del hierro aunque menor que el del zinc.

6.7. TITANATO DE ZINC

6.7.1. Estudiado por [Lew, 1989] [Gupta, 2000] [Sasaoka, 1994] [Mojtahedi, 1994] [Atimtay, 1993] [Kwong, 1995].

6.7.2. Formado por la mezcla formado por la mezcla de ZnOy TiO2

6.7.2.1. Aumentando su temperatura de uso hasta 732 oC

6.7.2.2. Evitando su volatilización,

6.8. OTROS OXIDOS

6.8.1. Estudiados por Fuda

6.8.1.1. Los cuales incluyen: Fe2O3, CaO, Na2O.MgO, Al2O3-SiO2-TiO2.

6.8.1.1.1. No se garantiza la homogeneidad en su composición a lo largo del tiempo.

6.8.1.1.2. Trayendo consigo eficacia desulfurizadora.

6.8.1.2. La regeneración no ha sido estudiada