"DEPURADOR DE GASES INDUSTRIAIS"

ÂMBITO DO INVENTO

Nos últimos anos, o Departamento de Energia dos E.U.A. - DOE, a Agência de Protecção Ambiental dos E.U.A. - EPA e também a Agência de Protecção Ambiental Europeia, têm apoiado investigações para medir e controlar as emissões de Poluentes Nocivos nomeadamente hidrocarbonetos aromáticos policiclicos - HAPS, provenientes de combustão incompleta da matéria orgânica, como é o caso entre outros de, caldeiras industriais alimentadas a carvão, pirólise de madeira para produção de carvão, refinação do petróleo, incineração de resíduos domésticos e industriais, queimas de matéria orgânica de campos e florestas, geração de energia via queima de combustíveis fósseis, pirólise de querosene para a formação de benzeno, tolueno e outros solventes orgânicos, emissão de motores de veículos, particularmente a diesel. A maior parte dos metais pesados escapam-se na fase de vapor e não se condensam em partículas de cinza a altas temperaturas, desse modo, este estado é o ideal para serem separados e removidos pelo depurador de gases industriais descrito na presente invenção. A presente invenção refere-se, de um modo geral, ao campo de métodos de purificação de gases de combustão, biogás ou ar e, em particular, a um método de remoção de impurezas por separação do gás de combustão gerado durante a combustão de combustíveis fósseis ou separação de resíduos sólidos provenientes de digestores (Carbono e H2S), ou na recirculação do ar por sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado - AVAC através da utilização de dois módulos, um módulo de pulverização rotativa para absorção por saturação e por um segundo módulo formado por conjuntos de deflectores, cuja configuração obriga a corrente do fluido mássico (lamas) a percorrer parte do trajecto com um efeito centrífugo. TÉCNICA ANTERIOR

O estado da técnica anterior inclui o descrito pelo número de publicação dos pedidos de patentes n ^os W09951324, US4154191, BE806849, US2226127 e DE2548660.

O documento W09951324 divulga um aparelho para remoção, por purificação húmida, combinando a acção de efeitos centrífugos, de um arrasto de partículas e outros contaminantes de um gás ou vapor contaminados.

O documento US4154191 divulga um sistema de purificação de um fluxo de gás, particularmente para remoção de partículas líquidas e sólidas arrastadas num fluxo de gás. O documento BE806849 divulga um aparelho para purificação de gases poluentes, tais como gases de combustão de caldeiras industriais, exaustão de fumos de motores de combustão interna, etc, pela passagem do gás através de um purificador húmido, seguido por um separador de ciclone.

O documento US2226127 divulga um aparelho para limpar ou purificar gases industrias ou ar, e mais particularmente um aparelho que remove partículas de pó primeiramente as mais grossas e depois as finas, fumos, gases ou vapores ou similares, e finalmente, minúsculas gotículas que possam ser arrastadas pelos gases. O documento DE2548660 divulga um aparelho eliminador de névoa de poeira húmida, me particular para a extracção me instalações mineiras, utilizando uma zona de contacto com a névoa em que podem ser separadas as gotas de um líquido presente num fluxo gasoso, através de forças centrífugas.

De acordo com os conhecimentos do requerente, não existe, no estado da técnica, qualquer aparelho ou sistema de máquina de tipo depurador de gases, com as características técnicas descritas nas reivindicações.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Deste modo o objectivo da presente invenção é a remoção de impurezas indesejadas de qualquer gás de combustão ou ar, impedindo-as de se escoarem para a atmosfera .

Um dos dois módulos que constitui o depurador de gases industriais, nomeadamente o módulo de controlo de humidade e de captação das goticulas coloidais compreende um conjunto de deflectores, com desenho único, que destaca nesta invenção, comparativamente com as tecnologias convencionais .

A presente invenção também permite um controlo de % humidade relativa - HR, no depurador de gases por via húmida até ao ponto de um caudal seco á saída do depurador, para uma redução acentuada de plumas industriais visíveis. Outra característica que se destaca no sumário desta invenção é a de que o módulo de controlo de humidade e de captação das goticulas coloidais não apresenta peças ou elementos em movimento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A descrição que se apresenta a seguir é feita com referência aos desenhos anexos, que são apresentados apenas a título de referência, sem qualquer carácter limitativo, e em que: a figura 1 representa o depurador de gases industriais ou domésticos; e

- a figura 2 representa uma vista de topo do módulo, de controlo de humidade e de captação das gotículas coloidais, formado por deflectores.

LEGENDA

- entrada de emissões poluídas (1)

- módulo de pulverização e absorção (2)

- bomba de recirculação do fluído de atomização (3)

- bocal de atomização rotativo (4)

- deflector (5)

- módulo de controlo de humidade e de captação das

gotículas coloidais (6)

- prensa-filtro (7) de recuperação de contaminantes

- reservatório de assentamento das impurezas recolhidas (8)

- lâmpada ultra violeta - UV esterilização de fluidos (9)

- filtro constituído por granulado biológico (10)

- ventilador (11)

-saída para reutilização de 75% do caudal seco para

destruição de cov's (12)

- saída de 25 % de exaustão livre de fluído e partículas moleculares para a atmosfera (13)

- bomba de calor ou frio (14)

- visor (15)

- depurador (16) DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO

Uma das características inovadoras da presente invenção, está relacionada com o facto do depurador de gases industriais ou domésticos (16) impedir a emissões de gases poluídos para o Ambiente, proporcionando deste modo um ar mais limpo.

Este depurador (16) compreende reduzidas dimensões comparativamente com outros equipamentos similares .

O depurador (16) representado na figura 1, pode ser utilizado para o tratamento de caudais, sejam estes provenientes de gases de combustão, de emissões gasosas, biogás ou ar.

Este depurador (16) foi também projectado, para o aquecimento ou arrefecimento de caudais de ar, previamente depurados, os quais podem ser reintroduzidos através da saída de gases limpos (12) , nas entradas de ar de queimadores de combustíveis fósseis ou de biomassa.

Deste modo o depurador (16) vai reutilizar, mais de 75% dos gases previamente depurados e com uma humidade controlada pelo módulo (6), proporcionando a reintrodução dos mesmos através da saída (12), nas entradas de ar dos queimadores de combustíveis fósseis ou de biomassa para a destruição de 75% dos componentes orgânicos voláteis COVs.

Os restantes 25% dos gases previamente depurados e com uma humidade controlada pelo módulo (6) vão sair pela saída através da saída (13) .

Conforme se pode observar na figura 1, o depurador (16) está concebido para remover e separar impurezas por processo húmido, provenientes de correntes gasosas, de gás de combustão, biogás ou ar, por um processo de separação coloidal.

O depurador (16) compreende um ventilador (11) que assegura a corrente do fluido no interior do mesmo, e dois módulos, um módulo de pulverização e absorção (2) e um outro módulo de controlo de humidade e de captação das gotículas coloidais (6) formadas no módulo de pulverização para remoção de partículas indesejáveis, sendo este segundo módulo (6) formado por conjuntos de deflectores (5) cuja configuração obriga a corrente do fluido e as lamas a percorrer parte do trajecto por um efeito centrífugo.

O ventilador (11) , de acordo como o modo de realização da presente invenção, pode actuar como aspirador ou insuflador, ou seja pode ser instalado na entrada do depurador (16) ou na saída do mesmo dependendo da percentagem de fluido massa a depurar. No módulo de pulverização e absorção (2), representado na figura 1, o caudal gasoso é humidificado através de bocais de atomização rotativos (4) para formar uma saturação e dispersão por turbulência contínua proporcionando ao fluído de atomização rotativo uma absorção das partículas a remover na fase sequente pelo modulo ( 6) .

Na figura 2 está representado o módulo (6) formado por um conjunto de deflectores (5), para a captação de gotículas e lamas, o qual é formado por um ou mais andares de saturadores para garantir nas saídas (13 e 12) do depurador uma corrente de gás ou ar com uma humidade pretendida e livre de líquidos ou partículas.

Os saturadores ou saturadores (5) têm uma forma curva, semelhante a um gancho.

De acordo com o tipo de gases a purificar e com a qualidade de ar limpo desejada, o depurador (16) pode ter mais que um módulo (6) de captação de gotículas e lamas.

0 depurador (16) compreende janelas de manutenção, não representadas nas figuras em anexo, para remoção do módulo (6) .

Outra vantagem deste depurador (16) deve-se ao facto do fluido com impurezas, lamas, provenientes do módulo (2 e 6) serem constantemente eliminadas. No módulo (2) as lamas são depositadas no reservatório de assentamento de impurezas recolhidas (8), por acção da gravidade e por acção da força de sucção do ventilador (11) .

No módulo (6) às lamas caiem pelas paredes dos deflectores (5), também para o reservatório de assentamento de impurezas recolhidas (8) . Posteriormente estas lamas são prensadas e filtradas (7), para drenagem e recuperação dos contaminantes, os quais podem ser esterilizados através de uma lâmpada ultra violetas - UV (9), que vai esterilizar os fluidos a reutilizar.

Os contaminantes são removidos na forma seca e reutilizados, por exemplo, em misturas de betão, etc..

O depurador de gases industriais ou domésticos (16) compreende também um filtro (10) absoluto, "heppa filter", localizado subsequentemente ao módulo (6), responsável pela eliminação das restantes partículas de dimensões inferiores a um mícron, nomeadamente até aos 0,012 microns.

O filtro (10) é constituído por granulado biológico um subproduto da indústria florestal, nomeadamente casca de pinheiro activada, para absorção de metais pesados, actuando como um polidor final em caudais de emissões gasosas ou de biogás. O módulo (6) é formado por um conjunto de deflectores fixos, com um espaçamento entre si de acordo com as emissões a depurar (5), pode ainda compreender meios de arrefecimento e aquecimento, representados na figura 2.

O aquecimento ou arrefecimento é controlado pelo equipamento de controlo de temperaturas (14), aumentando ou diminuindo a velocidade do liquido de recirculação.

Os meios de arrefecimento e aquecimento referidos, são permutadores de calor, ou de frio constituídos por tubos que estão inseridos no design dos próprios deflectores (5) .

Estes tubos estão geralmente inseridos no núcleo do módulo (6), a partir do quarto andar dos deflectores (5) .

O número de permutadores de calor varia de acordo com a necessidade de dimensão de cada depurador (16) .

Se a aplicação for purificação de gases de escape contaminados provenientes de qualquer fonte de combustão, então os meios de aquecimento e arrefecimento, tubos, existentes nos deflectores (5), que irão ser utilizados para recirculação de um fluido frio pelo recuperador da energia, resultante da temperatura quente da fonte de emissão depois da purificação. No depurador de gases industriais ou domésticos (16) de acordo com os componentes a remover da turbulência do gás ou outro tipo de fluido, no módulo (2) , são misturados um ou mais componentes químicos que promovam reacções adequadas á uma mais fácil absorção, captação e posterior remoção das matérias indesejadas.

A entrada dos gases contaminados (1), do depurador de gases industrias ou domésticos (16), que pode estar na vertical ou na horizontal.

0 mesmo aplica-se à saída (13) de gases limpos, do depurador de gases industriais ou domésticos (16) , que pode estar na vertical ou na horizontal.

Dependendo do modo de realização, o depurador de gases industriais ou domésticos (16) pode ser colocado na vertical ou horizontal. Como será evidente a um perito da arte, é possível, várias alterações de pormenor, as quais, contudo devem ser incluídas no âmbito da presente invenção.

O invento deve apenas ser limitado pelo espírito das reivindicações que se seguem.

Lisboa, 1 de Fevereiro de 2011