ES2230991B1 - Procedimiento y planta de tratamiento de lodos procedentes de la industria siderurgica. - Google Patents
Procedimiento y planta de tratamiento de lodos procedentes de la industria siderurgica.Info
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Abstract
Procedimiento y planta de tratamiento de lodos procedentes de la industria siderúrgica, caracterizado porque en una instalación tubular cerrada y aislada térmicamente se vierte en su entrada un lodo cuyos componentes básicos son agua, compuestos de cadena orgánica y compuestos inorgánicos metálicos; se procede al transporte y calentamiento a unos 300º C del lodo a lo largo de la instalación tubular; se extraen los vapores que se producen en el interior de la instalación tubular; y se enfrían dichos vapores a una temperatura de enfriamiento (t2) entre 100º C y 200º C de modo que por condensación se separen los compuestos de cadena orgánica del resto de los vapores extrayéndose secos los compuestos inorgánicos metálicos por la salida inferior de la instalación tubular. De aplicación en la industria metalúrgica.
Description
Procedimiento y planta de tratamiento de lodos
procedentes de la industria siderúrgica.
Dentro de la industria siderúrgica cabe destacar
las mejoras obtenidas en los procesos productivos, con aumento
sensible de los rendimientos, reducción de desviaciones y rechazos,
etc., lo que contribuye a optimizar la producción y reducir los
impactos medioambientales.
Se tiende a que la industria siderúrgica obtenga
el objetivo "cero residuos". Para ello se produce un masivo
reciclaje interno de los subproductos obtenidos, previa su
preparación en caso necesario. Tal es el vaso de los residuos de la
cascarilla de laminación y acería que presentan un problema
medioambiental.
Procedimiento y planta del invento se desarrollan
con el objetivo principal de ofrecer, a manera de solución a este
problema medioambiental, una alternativa de tratamiento y
valorización de la cascarilla generada, por ejemplo tras el proceso
de laminación de tubos sin soldadura en la industria siderúrgica,
cuyo fin sea la generación de un producto útil en la empresa
-materia prima- y conseguir que el resto del residuo sea también
reutilizable.
Hay que tener en cuenta que una planta normal de
acería/laminación de tubos puede originar lodos en una cantidad
superior a las 2.500 Tn/año.
Los lodos de la industria siderúrgica suelen
estar constituidos fundamentalmente por agua, materia orgánica,
aceites y grasas junto con materiales metálicos tales como
compuestos de calcio, magnesio, aluminio, manganeso, etc., y grandes
cantidades de hierro.
Actualmente estos lodos se mezclan con cal y
retiran a una escombrera.
Con el procedimiento/instalación objeto del
invento se separan en tres vías diferentes:
a) los aceites/grasas y materia orgánica
reutilizables (productos de cadena orgánica)
b) los materiales metálicos con el hierro como
compuesto principal que también son reutilizables, y
c) el agua que, por ejemplo, como vapor puede
salir a la atmósfera.
En concreto, el procedimiento de tratamiento de
lodos procedentes de la industria siderúrgica, objeto del presente
invento, se caracteriza porque:
a) en una instalación tubular cerrada y aislada
térmicamente se vierte en su entrada un lodo cuyos componentes
básicos son agua, compuestos de cadena orgánica y compuestos
inorgánicos metálicos;
b) se procede al transporte del lodo a lo largo
de la instalación tubular mientras que
c) se calienta el aire del interior de la
instalación tubular a una temperatura entre 200ºC y 400ºC (200ºC
\leq t1 \leq 400ºC);
d) se extraen los vapores que se producen en el
interior de la instalación tubular; y
e) se enfrían dichos vapores a una temperatura de
enfriamiento entre 100ºC y 200ºC de modo que
f) se condensen los compuestos de cadena orgánica
separándose del resto de los vapores que siguen en fase vapor;
g) se extraen secos los compuestos inorgánicos
metálicos de la salida de la instalación tubular.
Para comprender mejor el objeto de la presente
invención, se representa en los planos una forma preferente de
realización práctica, susceptible de cambios accesorios que no
desvirtúen su fundamento.
La figura 1 es un diagrama de bloques del
procedimiento objeto del invento.
La figura 2 es una vista esquemática en alzado de
una realización práctica de la instalación tubular objeto del
invento.
La figura 3 es una vista lateral en corte de la
figura 2.
Se describe a continuación un ejemplo de
realización práctica, no limitativa, del presente invento.
De una instalación siderúrgica, por ejemplo una
laminación, provienen los lodos (1) cuya composición, por ejemplo,
puede ser de un 20% de agua, que una vez evaporada deja un residuo
líquido/sólido de 20% materia orgánica, 20% aceites/grasas, 50% de
hierro y sus óxidos y el resto de otros compuestos metálicos, es
decir, un 40% de compuestos de la química orgánica y un 60% de
compuestos de la química inorgánica.
Los lodos (1) se pueden llevar a un
depósito/contenedor (2) y allí se vierten a una dosificadora (4)
dispuesta superiormente en una instalación tubular (3).
En esta realización, la instalación tubular (3)
consta de tres columnas de cinco pisos de tubos (5) aislados
térmicamente.
Cada columna puede ser independiente respecto de
las otras. Los tubos (5) de cada columna forman un todo en
continuidad y estanco. Los tubos (5) tienen un conducto (6) de
comunicación de cada piso respecto al inmediato
superior/inferior.
En el interior de cada tubo (5) se dispone una
canaleta (7) preferentemente en "U" y separada de las paredes
del tubo (5) para permitir el paso de los gases de calentamiento,
que es explicarán.
En la canaleta (7) se dispone un sinfín (8) que
accionado por un motor (10) transporte el lodo (1) por el interior
de los tubos (5) de la instalación tubular (3). Se disponen de
medios convencionales para variar la velocidad del sinfín (8)
dependiendo del tipo de lodos (1).
Se dispone un quemador (9) por ejemplo de gas,
que con el correspondiente ventilador impulsa los gases de
combustión (g) fundamentalmente (CO_{2}) y (H_{2}O) al interior
de los tubos (5) de la instalación tubular (3) y actuando, en este
caso, unas veces a favor y otras a contra-corriente
del sentido del transporte del lodo (1) en los tubos (5) pero con
preferencia a contracorriente.
Se disponen de modo convencional sensores de
temperatura y medios de control del quemador (9) para que la
temperatura (t_{1}) de los gases de combustión en el interior de
los tubos (5) está entre 200ºC y 400ºC : 200ºC \leq t_{1} \leq
400ºC y con preferencia en situación de régimen entre 300ºC y 400ºC
: 300ºC \leq t_{1} \leq 400ºC.
Debido a dicha temperatura (t_{1}), los lodos
(1) van perdiendo en su camino los compuestos vaporizables, es
decir: el agua y los compuestos de cadena orgánica (materia
orgánica + aceites/grasas) que al convertirse en vapor (11) se
extraen de los tubos (5) por un conducto (12).
El recorrido de los lodos (1) en el interior de
los tubos (5) y en contacto con los gases de combustión (g) está
aproximadamente entre 15 y 20 metros, al cabo de los cuales los
lodos (1) quedan secos.
En este caso, con una instalación de cinco pisos,
el gas de combustión (g) entra en los tubos (5) de los pisos 2º, 3º
y 4º que con una longitud de tubo de aproximadamente 5 metros se
alcanzan 15 metros de recorrido.
Se procede a enfriar (e) estos vapores (11) a una
temperatura de enfriamiento (t2) inferior a la temperatura de
condensación (tc) de los compuestos de cadena orgánica, siendo tc
\cong 200ºC, con lo que se condensan los vapores de cadena
orgánica (13) que pueden retornar al contenedor (2) inicial o a otro
para su reutilización.
La temperatura de enfriamiento (t_{2}) debe de
ser superior a la temperatura de condensación del agua que es 100ºC
para que el agua no se condense y pueda conducirse como vapor (14)
donde se desee.
La condensación de vapores (13) se puede efectuar
por cualquier modo conocido, por ejemplo, un condensador de tubos
radiantes, una cortina de agua, etc.
De la instalación tubular (3) y del paso inferior
se extrae el residuo sólido (15) que en su mayoría es óxido de
hierro con una granulometría y propiedades excelentes para
utilizarlo como materia prima.
Se parte de un lodo (1) procedente de la
fabricación de tubos con la siguiente composición comparativa entre
el lodo inicial (1) y los residuos sólidos (15) que se extraen de
la instalación (3) después del proceso objeto del invento:
\newpage
Composición
comparativa
Claims (9)
1. Procedimiento de tratamiento de lodos
procedentes de la industria siderúrgica, caracterizado
porque:
a) en una instalación tubular cerrada y aislada
térmicamente se vierte en su entrada un lodo cuyos componentes
básicos son agua, compuestos de cadena orgánica y compuestos
inorgánicos metálicos;
b) se procede al transporte del lodo a lo largo
de la instalación tubular mientras que
c) se calienta el aire del interior de la
instalación tubular a una temperatura (t_{1}) entre 200ºC y 400ºC
: 200ºC \leq t_{1} \leq 400ºC;
d) se extraen los vapores que se producen en el
interior de la instalación tubular; y
e) se enfrían dichos vapores a una temperatura de
enfriamiento (t_{2}) entre 100ºC y 200ºC de modo que
f) se condensen los compuestos de cadena orgánica
separándose del resto de los vapores que siguen en fase vapor;
g) se extraen secos los compuestos inorgánicos
metálicos de la salida de la instalación tubular.
2. Procedimiento de tratamiento de lodos
procedentes de la industria siderúrgica, según reivindicación
anterior, caracterizado porque la instalación tubular se
compone de tubos en continuidad en cuyo interior se disponen una
canaleta separada del tubo y en cuyo interior se dispone un sinfín
para el transporte del lodo.
3. Procedimiento de tratamiento de lodos
procedentes de la industria siderúrgica, según reivindicación
segunda, caracterizado porque los tubos en continuidad se
constituyen en pisos.
4. Procedimiento de tratamiento de lodos
procedentes de la industria siderúrgica, según reivindicación
primera, caracterizado porque se calienta el aire del
interior de la instalación tubular por medio de gases procedentes de
combustión.
5. Procedimiento de tratamiento de lodos
procedentes de la industria siderúrgica, según reivindicación
primera, caracterizado porque los vapores se enfrían por
medio de una cortina de agua.
6. Planta de tratamiento de lodos procedentes de
la industria siderúrgica, caracterizada porque consta
de:
a) una instalación tubular cerrada y aislada
térmicamente en la que se vierte en su entrada un lodo cuyos
componentes básicos son agua, compuestos de cadena orgánica y
compuestos inorgánicos metálicos;
b) medios para el transporte del lodo a lo largo
de la instalación tubular;
c) medios para calentar el aire del interior de
la instalación tubular a una temperatura (t_{1}) entre 200ºC y
400ºC : 200ºC \leq t_{1} \leq 400ºC;
d) medios para extraer los vapores que se
producen en el interior de la instalación tubular; y
e) medios para enfriar dichos vapores a una
temperatura de enfriamiento (t_{2}) entre 100ºC y 200ºC de modo
que se condensen los compuestos de química orgánica separándose del
resto de los vapores que siguen en fase vapor;
f) medios para extraer de la salida de la
instalación tubular los residuos secos que son compuestos
inorgánicos metálicos.
7. Planta de tratamiento de lodos procedentes de
la industria siderúrgica, según reivindicación sexta,
caracterizada porque la instalación tubular se compone de
tubos en continuidad en cuyo interior se disponen una canaleta
separada del tubo y en cuyo interior se dispone un sinfín para el
transporte del lodo.
8. Planta de tratamiento de lodos procedentes de
la industria siderúrgica, según reivindicación séptima,
caracterizada porque los tubos en continuidad se constituyen
en pisos.
9. Planta de tratamiento de lodos procedentes de
la industria siderúrgica, según reivindicación sexta,
caracterizada porque los medios para calentar el aire en el
interior de la instalación tubular constan de un quemador de gas
cuyos gases de su combustión se introducen en la instalación
tubular.
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- 2003-04-30 ES ES200300990A patent/ES2230991B1/es not_active Expired - Lifetime
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| ES2277799A1 (es) | Sistema y proceso de reciclado de neumaticos. |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20050501 Kind code of ref document: A1 |
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| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2230991B1 Country of ref document: ES |
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| FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20061120 |