Logo
About usInnovation CMChallengesEuropa2iEntrepreneurshipR&D&I SearchAgentsEventsReports
en
Procedure and system for the treatment of effluents from the incineration of solid fuels (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)CM Patents

Índice de la ficha

Updated at
24/07/2026
Numero publicacion
ES.3018086.A1
Fecha publicacion
14/05/2025
Numero solicitud
ES20240031000
Fecha presentacion
02/12/2024

En detalle

Resumen

The present invention relates to a process for treating effluents from the incineration of solid fuels, specifically, the fly ash generated during said incineration process and the CO 2 released through the exhaust gases. The novelty of this process lies in the use of effluents generated in the process itself, as well as others from the incineration, in order to improve its environmental viability. Specifically, the fly ash is treated with an agent generated through the use of the gaseous effluent. At the same time, other byproducts are obtained that can be used either in the production of electrical energy or in other treatments of the process, or even for sale to third parties, thereby improving the economic viability of this type of facility. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Reivindicaciones

1. REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para el tratamiento de efluentes procedentes de la incineración de combustibles sólidos que comprende las siguientes etapas: a) mezclado de cenizas volantes (11) procedentes de una unidad (0) de incineración de combustibles sólidos con un agente estabilizante que comprende al menos uno de carbonato de sodio (Na2CO3), bicarbonato de sodio (NaHCO3), carbonato de potasio (K2CO3), bicarbonato de potasio (KHCO3), en cualquier combinación entre los mismos; b) filtración de la mezcla resultante para separarla en dos corrientes, una de cenizas volantes tratadas (12) que comprende carbonatos y/o bicarbonatos de metales pesados de las cenizas volantes, y un líquido residual (21) que contiene, además de iones cloruro y cationes alcalinos como Na y K, contaminantes tales como metales pesados, sulfatos, materia orgánica, o mezclas los mismos; c) captura de los sulfatos, metales pesados y materia orgánica del líquido residual (21) mediante al menos una de las siguientes técnicas: ósmosis inversa, intercambio iónico, destilación, adsorción, filtración, cloración, coagulación, adición de oxidantes como ozono o peróxido de hidrógeno, tratamiento biológico o procesos de oxidación avanzada, solas o en cualquier combinación de las mismas, generándose un líquido residual tratado (22); d) mezclado del líquido residual tratado (22) con una solución (31) de NaCl/KCl para ajustar la concentración de NaCl y/o KCl, generándose una corriente (32) de alimento al electrolizador que tiene una concentración de NaCl y/o KCl de entre un 10% y un 50% peso/peso; e) electrólisis del NaCl y/o KCl de la corriente (32) de alimento al electrolizador, generándose una corriente (42) de NaOH/KOH que tiene una concentración de NaOH y/o KOH de entre un 10% y un 50% peso/peso, y dos corrientes gaseosas: una de cloro (43) y otra de hidrógeno (44); y f) carbonatación del NaOH y/o KOH de la corriente (42) mediante el paso de la corriente (42) de NaOH y/o KOH en una columna de platos o relleno aleatorio o relleno estructurado en contracorriente con una corriente (51) de CO2, generándose una corriente producto (52) que comprende al menos uno de carbonato de sodio (Na2CO3), bicarbonato de sodio (NaHCO3), carbonato de potasio (K2CO3), o bicarbonato de potasio (KHCO3), solos o en cualquier combinación entre los mismos, corriente producto (52) que se realimenta a la etapa a) como agente estabilizante. 2. Procedimiento según la reivindicación 1 en el que, en la etapa a), la concentración total de carbonatos y bicarbonatos oscila entre el 2 y el 20% peso/peso. 3. Procedimiento según la reivindicación 2 en el que, en la etapa a), la concentración total de carbonatos y bicarbonatos oscila entre el 3 y el 8% peso/peso. 4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-3 anteriores en el que la etapa a) se lleva a cabo a una temperatura entre 20 °C y 80 °C. 5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que la etapa a) se lleva a cabo a una temperatura entre 25 °C y 65 °C. 6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la etapa a) se lleva a cabo a una presión entre la atmosférica y 10 bar. 7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que la etapa a) se lleva a cabo a presión atmosférica. 8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-7 anteriores, en el que la etapa a) se lleva a cabo con una velocidad de agitación de la mezcla entre 100 y 1500 rpm. 9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que la etapa a) se lleva a cabo con una velocidad de agitación de la mezcla entre 600 y 800 rpm. 10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-9 anteriores, en el que, en la etapa c), se realiza la purga de una parte de la corriente de líquido residual tratado (22) con el fin de evitar la acumulación excesiva de los componentes no deseados en el proceso. 11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-10 anteriores, en el que, en la etapa d), la corriente de NaCl, KCl o ambos es alimentada desde el exterior del sistema, tal como desde unidades de almacenamiento térmico o agua de mar. 12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-11 anteriores, en el que, en la etapa d), la corriente (32) de alimento al electrolizador tiene una concentración de NaCl/KCl de entre un 20% y un 30% peso/peso. 13. Procedimiento según las reivindicaciones 1-12 anteriores en el que la etapa e) se lleva a cabo a una temperatura de entre 60 °C y 100 °C. 14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que la etapa e) se lleva a cabo a una temperatura entre 70 °C y 80 °C. 15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-14 anteriores en el que, en la etapa e), la electrólisis se alimenta de electricidad proveniente de la unidad (0) de incineración de combustibles sólidos. 16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que, en la etapa f), la corriente (51) de CO2procede de la unidad de incineración de combustibles sólidos (0). 17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la etapa f) se realiza a una temperatura en el intervalo de 25 °C a 65 °C. 18. Procedimiento según la reivindicación 17, en el que la etapa f) se realiza a una temperatura en el intervalo de 20 °C a 80 °C. 19. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la etapa f) se realiza a una presión entre 1 y 10 atmósferas. 20. Procedimiento según la reivindicación 19 en el que la etapa f) se realiza a una presión entre 5 y 7 atmósferas. 21. Procedimiento según las reivindicaciones 19 o 20 en el que, para conseguir la presión de operación, se presurizan las corrientes (42) y (51). 22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el combustible sólido se selecciona de carbón, biomasa, combustibles derivados de residuos (CRD), residuos sólidos urbanos (RSU), o mezclas de los mismos. 23. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la corriente de cloro (43) generada en la etapa e) se utiliza en otras partes de la unidad (0) de incineración de combustibles sólidos o es separada para comercializar. 24. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la corriente de hidrógeno (44) generada en la etapa e) se utiliza para producir electricidad mediante una celda de combustible, o bien en la propia electrólisis de NaCl/KCl (4), o bien se utiliza en otras partes de la unidad (0) de incineración de combustibles sólidos, o bien se separa para comercializar. 25. Sistema para el tratamiento de efluentes procedentes de la incineración de combustibles sólidos que comprende las siguientes unidades: a) una unidad (1) de estabilización de cenizas volantes que comprende: i. un dispositivo de mezclado para mezclar las cenizas volantes (11) procedentes de una unidad (0) de incineración de combustibles sólidos con un agente estabilizante que comprende al menos uno de carbonato de sodio (Na2CO3), bicarbonato de sodio (NaHCO3), carbonato de potasio (K2CO3), bicarbonato de potasio (KHCO3), en cualquier combinación entre los mismos; y ii. un dispositivo de filtración para separar la mezcla resultante en dos corrientes, una de cenizas volantes tratadas (12) que comprende carbonatos y/o bicarbonatos de metales pesados de las cenizas volantes, y un líquido residual (21) que contiene, además de iones cloruro y cationes alcalinos como Na y K, contaminantes tales como metales pesados, sulfatos, materia orgánica, o mezclas los mismos; b) una unidad (2) de tratamiento del líquido residual (21) para capturar al menos parte de los metales pesados del líquido residual (21) mediante al menos una de las siguientes técnicas: osmosis inversa, intercambio iónico, destilación, adsorción, filtración, cloración, coagulación, adición de oxidantes como ozono o peróxido de hidrógeno, tratamiento biológico o procesos de oxidación avanzada, solas o en cualquier combinación de las mismas, generándose como producto un líquido residual tratado (22); c) una unidad (3) de ajuste de la concentración de NaCl y/o KCl, que comprende un mezclador para mezclar el líquido residual tratado (22) con una solución (31) de NaCl y/o KCl, generándose una corriente (32) de alimento al electrolizador que tiene una concentración de NaCl y/o KCl de entre un 10% y un 50% peso/peso; d) una unidad (4) de electrólisis de NaCl/KCl (4) para realizar la electrólisis del NaCl/KCl contenido en la corriente (32) de alimento al electrolizador, que es alimentada mediante electricidad (41) y que genera una corriente (42) de NaOH/KOH que tiene una concentración de NaOH y/o KOH entre un 10% y un 50% peso/peso, y dos corrientes gaseosas: una de cloro (43) y otra de hidrógeno (44); y e) una unidad (5) de carbonatación de NaOH/KOH que comprende una columna de platos o relleno aleatorio o relleno estructurado configurada para poner en contacto la corriente (42) de NaOH/KOH en contracorriente con una corriente (51) de CO2y que genera una corriente producto (52) que comprende al menos uno de: carbonato de sodio (Na2CO3), bicarbonato de sodio (NaHCO3), carbonato de potasio (K2CO3), o bicarbonato de potasio (KHCO3), solos o en cualquier combinación entre los mismos, corriente producto (52) que se realimenta de vuelta a la unidad (1) de estabilización de cenizas volantes. 26. Sistema según la reivindicación 25, en el que el combustible sólido comprende al menos uno de carbón, biomasa, combustibles derivados de residuos (CRD), residuos sólidos urbanos (RSU), o sus mezclas. 27. Sistema según la reivindicación 26, en el que, en la unidad (3), la solución (31) de NaCl/KCl se suministra por una fuente externa al sistema. 28. Sistema según las reivindicaciones 25 a 27, en el que, en la unidad (4), la electricidad (41) es suministrada por la unidad (0) de incineración de combustibles sólidos. 29. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 25 a 28, en el que, en la unidad (5), la corriente de CO2es suministrada por la unidad (0) de incineración de combustibles sólidos.

Etiquetas

Inventores
Díaz López José AntonioJara Echevarría Hernán DaniloAtanes Sánchez EvangelinaNieto-Márquez Ballesteros Antonio
Solicitantes
Universidad Politécnica de Madrid
Clasificacion ipc
B01D 53/ 62 A IB01D 53/ 78 A IB01D 53/ 96 A IB09B 3/ 00 A IC01D 7/ 07 A IC01D 7/ 12 A IC25B 1/ 16 A I
Logo

Innovation CM
Challenges
Europa2i
Entrepreneurship
R&D&I Search
Agents
Events
Reports
About us
Contact
Give us your opinion
Cookies
Legal notice
Privacy

© Copyright Espacio Madrileño de Investigación e Innovación 2026