IT202300003249A1 - PLANT FOR THE RECYCLING OF LIQUID PRODUCTION RESIDUES WITH RELATIVE CONVERSION INTO THERMAL ENERGY - Google Patents
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Description
TITOLO: IMPIANTO PER IL RICICLO DI RESIDUI LIQUIDI DI PRODUZIONE CON RELATIVA CONVERSIONE IN ENERGIA TERMICA TITLE: PLANT FOR THE RECYCLING OF LIQUID PRODUCTION RESIDUES WITH RELATIVE CONVERSION INTO THERMAL ENERGY
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
Il presente trovato ha come oggetto un impianto per il riciclo di residui liquidi di produzione che prevede di convertirli in energia termica. The present invention relates to a system for the recycling of liquid production residues which involves converting them into thermal energy.
Ogni attivit? industriale implica la generazione di una predefinita quantit? di residui (e/o scarti) che devono essere smaltiti. Every industrial activity involves the generation of a predefined quantity of residues (and/or waste) that must be disposed of.
Per lo smaltimento dei residui industriali, spesso le aziende devono farsi carico di costi rilevanti a causa della necessit? di ricorrere ad impianti di smaltimento aventi esercizi operativi molto onerosi. For the disposal of industrial waste, companies often have to bear significant costs due to the need to resort to disposal plants with very expensive operating costs.
Alcune tipologie di residui possono essere oggetto di riciclo diretto (re-immissione nel ciclo produttivo), mentre altri impongono processi di termo-valorizzazione, cio? l'utilizzo come combustibile all'interno di uno specifico inceneritore che converta il calore generato dalla combustione dei residui in energia termica utilizzabile per numerosi scopi. Some types of waste can be directly recycled (reintroduced into the production cycle), while others require waste-to-energy processes, i.e. their use as fuel in a specific incinerator that converts the heat generated by the combustion of waste into thermal energy that can be used for numerous purposes.
Molti residui industriali sono direttamente combustibili, mentre in altri la combustione ? ostacolata dalla formazione di sostanze inerti che interrompono il processo ed impongono numerosi e complessi interventi di pulizia. Many industrial wastes are directly combustible, while in others combustion is hindered by the formation of inert substances that interrupt the process and require numerous and complex cleaning operations.
La presente trattazione si riferisce a residui di produzione allo stato liquido costituiti in via prevalente da Carbonio (in una percentuale compresa tra il 45% ed il 65%, preferibilmente avente valori prossimi al 54%-56%), e comprendenti inoltre Ossigeno (in una percentuale compresa tra il 30% ed il 50%, preferibilmente avente valori prossimi al 38%-39%), Idrogeno (in una percentuale compresa tra il 3% ed il 10%, preferibilmente avente valori prossimi al 6%-6,5%), azoto (in una percentuale compresa inferiore allo 0,1%) ed altri eventuali elementi in proporzioni variabili (relativamente alla quota parte mancante per il raggiungimento del 100%). This discussion refers to liquid production residues consisting mainly of carbon (in a percentage between 45% and 65%, preferably with values close to 54%-56%), and also including oxygen (in a percentage between 30% and 50%, preferably with values close to 38%-39%), hydrogen (in a percentage between 3% and 10%, preferably with values close to 6%-6.5%), nitrogen (in a percentage below 0.1%) and any other elements in variable proportions (relative to the missing portion to reach 100%).
Da una analisi del residuo liquido oggetto della presente trattazione ? stato riscontrato che lo stesso ha un elevato potere calorifico (il potere calorifico inferiore ? compreso tra 20.000 KJ/Kg e 30.000 KJ/Kg; il valore rilevato su un campione specifico si ? attestato circa su 25.500 KJ/Kg) ed un ridotto contenuto in ceneri (orientativamente tra lo 0,03% ed il 3%; il valore rilevato su un campione specifico si ? attestato circa sullo 0,3%). From an analysis of the liquid residue which is the subject of this paper, it was found that it has a high calorific value (the lower calorific value is between 20,000 KJ/Kg and 30,000 KJ/Kg; the value detected on a specific sample was approximately 25,500 KJ/Kg) and a low ash content (approximately between 0.03% and 3%; the value detected on a specific sample was approximately 0.3%).
Attraverso una combustione diretta, che prevede la polverizzazione e/o la nebulizzazione del liquido residui in una camera di combustione ? stata rilevata la rapida formazione di una schiuma collosa che si solidificava dopo il raffreddamento, determinando l'occlusione degli ugelli erogatori ed il rivestimento dell'intera superficie della camera di combustione, rendendo inservibile la stessa. Through direct combustion, which involves the pulverization and/or nebulization of the residual liquid in a combustion chamber, the rapid formation of a sticky foam was observed which solidified after cooling, causing the occlusion of the delivery nozzles and the coating of the entire surface of the combustion chamber, rendering it unusable.
Anche procedendo alla diluizione dei residui liquidi con specifici solventi (quale ad esempio il metanolo) si assiste ad una riduzione del fenomeno, il quale per? porta comunque fuori servizio la camera di combustione (sebbene dopo tempi pi? lunghi). Even by diluting the liquid residues with specific solvents (such as methanol) a reduction of the phenomenon is observed, which however still puts the combustion chamber out of service (although after longer times).
Tali problematiche, all'attuale stato della tecnica, rendono quindi impossibile utilizzare un residuo di lavorazione liquido del tipo descritto, per la sua conversione in energia termica, attraverso processi di scissione termica quali la gassificazione, la pirolisi e simili. These problems, given the current state of the art, make it impossible to use a liquid processing residue of the type described for its conversion into thermal energy through thermal splitting processes such as gasification, pyrolysis and the like.
Compito principale del presente trovato ? quello di risolvere i problemi sopra esposti, proponendo un impianto per il riciclo di residui liquidi di produzione con relativa conversione in energia termica che possa funzionare, anche in continuo, per lunghi periodi. The main task of this invention is to solve the problems described above, by proposing a plant for the recycling of liquid production residues with relative conversion into thermal energy that can operate, even continuously, for long periods.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato ? quello di proporre un impianto per il riciclo di residui di produzione con relativa conversione in energia termica idoneo a trattare residui comprendenti Carbonio (in una percentuale compresa tra il 45% ed il 65%, preferibilmente avente valori prossimi al 54%-56%), Ossigeno (in una percentuale compresa tra il 30% ed il 50%, preferibilmente avente valori prossimi al 38%-39%), Idrogeno (in una percentuale compresa tra il 3% ed il 10%, preferibilmente avente valori prossimi al 6%-6,5%), Azoto (in una percentuale compresa inferiore allo 0,1%) ed altri eventuali elementi in proporzioni variabili (relativamente alla quota parte mancante per il raggiungimento del 100%) resi liquidi per mezzo di almeno un rispettivo solvente. Within the scope of this task, an object of the invention is to propose a plant for the recycling of production residues with relative conversion into thermal energy suitable for treating residues comprising Carbon (in a percentage between 45% and 65%, preferably having values close to 54%-56%), Oxygen (in a percentage between 30% and 50%, preferably having values close to 38%-39%), Hydrogen (in a percentage between 3% and 10%, preferably having values close to 6%-6.5%), Nitrogen (in a percentage less than 0.1%) and any other elements in variable proportions (relative to the missing portion to reach 100%) made liquid by means of at least one respective solvent.
Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un impianto per il riciclo di residui liquidi di produzione con relativa conversione in energia termica conforme alle vigenti prescrizioni normative. Another purpose of the invention is to propose a system for the recycling of liquid production residues with relative conversion into thermal energy compliant with current regulatory requirements.
Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un impianto per il riciclo di residui liquidi di produzione con relativa conversione in energia termica avente elevata efficienza di conversione. Un altro scopo del trovato ? quello di proporre un impianto per il riciclo di residui liquidi di produzione con relativa conversione in energia termica con bassi costi di esercizio. Another purpose of the invention is to propose a plant for recycling liquid production residues with relative conversion into thermal energy having high conversion efficiency. Another purpose of the invention is to propose a plant for recycling liquid production residues with relative conversion into thermal energy with low operating costs.
Ulteriore scopo del presente trovato ? quello di realizzare un impianto per il riciclo di residui liquidi di produzione con relativa conversione in energia termica di costi contenuti relativamente semplice realizzazione pratica e di sicura applicazione. A further purpose of this invention is to create a plant for recycling liquid production residues with relative conversion into thermal energy at low cost, of relatively simple practical construction and safe application.
Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un impianto per il riciclo di residui liquidi di produzione con relativa conversione in energia termica, caratterizzato dal fatto che comprende ? un magazzino configurato per l'alloggiamento una biomassa di origine vegetale sminuzzata in piccoli frammenti, This task and these goals are achieved by a plant for the recycling of liquid production residues with relative conversion into thermal energy, characterised by the fact that it includes ? a warehouse configured to house biomass of vegetal origin chopped into small fragments,
<? >una cisterna configurata per il contenimento di un residuo di lavorazione allo stato liquido, <? >a tank configured to contain a liquid processing residue,
<? >un primo essiccatore configurato per l'asportazione di acqua da predefinite quantit? di frammenti di biomassa di origine vegetale, detto primo essiccatore essendo escludibile nel caso detta biomassa presenti un contenuto di umidit? inferiore ad un predefinito valore di soglia, <? >a first dryer configured for the removal of water from predefined quantities of biomass fragments of plant origin, said first dryer being excludable in the case that said biomass has a moisture content lower than a predefined threshold value,
<? >un miscelatore configurato per l'impregnazione dei frammenti di biomassa di origine vegetale essiccati con detto residuo di lavorazione allo stato liquido secondo un predefinito dosaggio reciproco, <? >a mixer configured for the impregnation of dried plant biomass fragments with said processing residue in the liquid state according to a predefined reciprocal dosage,
? un secondo essiccatore configurato per l'asportazione di sostanze volatili da detti frammenti di biomassa impregnati con detto residuo di lavorazione allo stato liquido; ? a second dryer configured for the removal of volatile substances from said biomass fragments impregnated with said processing residue in the liquid state;
? un apparato, del tipo scelto tra un gassificatore e un pirolizzatore, configurato per la conversione di frammenti di biomassa impregnati con detto residuo di lavorazione allo stato liquido essiccati in combustibili di tipo scelto tra gassosi, liquidi e solidi, ? un combustore configurato per la completa degradazione termica dei combustibili gassosi precedentemente ottenuti e la generazione di energia termica. ? an apparatus, of the type chosen between a gasifier and a pyrolyzer, configured for the conversion of biomass fragments impregnated with said processing residue in the dried liquid state into fuels of a type chosen between gaseous, liquid and solid, ? a combustor configured for the complete thermal degradation of the gaseous fuels previously obtained and the generation of thermal energy.
Tale compito e tali scopo sono altres? conseguiti per mezzo di un procedimento per il riciclo di residui liquidi di produzione con relativa conversione in energia termica, caratterizzato dal fatto che consiste nel This task and this purpose are also achieved by means of a process for the recycling of liquid production residues with relative conversion into thermal energy, characterised by the fact that it consists in the
? essiccare una predefinita quantit? di frammenti di biomassa di origine vegetale, estraendo acqua, producendo frammenti di biomassa di origine vegetale essiccati, ? dry a predefined quantity of plant biomass fragments, extracting water, producing dried plant biomass fragments,
? impregnare detti frammenti di biomassa di origine vegetale essiccati con residui di produzione allo stato liquido secondo un predefinito dosaggio reciproco, producendo frammenti di biomassa impregnati di residui di produzione allo stato liquido, ? impregnate said dried plant biomass fragments with liquid production residues according to a predefined reciprocal dosage, producing biomass fragments impregnated with liquid production residues,
? essiccare detti frammenti di biomassa impregnati di residui di produzione allo stato liquido, estraendo specifiche sostanze volatili e producendo frammenti di biomassa, impregnati di residui liquidi, essiccati, <? >trattare, attraverso una metodica scelta tra gassificazione e pirolisi, detti frammenti di biomassa, impregnati di residui liquidi, essiccati generando combustibili di tipo scelto tra gassosi, liquidi e solidi, ? dry said biomass fragments impregnated with liquid production residues, extracting specific volatile substances and producing biomass fragments, impregnated with liquid residues, dried, <? >treat, through a method chosen between gasification and pyrolysis, said biomass fragments, impregnated with liquid residues, dried, generating fuels of a type chosen between gaseous, liquid and solid,
? sottoporre a completa degradazione termica detti combustibili gassosi generando di energia termica. ? subject said gaseous fuels to complete thermal degradation, generating thermal energy.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell'impianto per il riciclo di residui liquidi di produzione con relativa conversione in energia termica, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui: Further features and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred, but not exclusive, embodiment of the plant for recycling liquid production residues with relative conversion into thermal energy, illustrated by way of example and not by way of limitation in the attached drawings, in which:
la fig.1 rappresenta uno schema a blocchi dell'impianto secondo il trovato. Fig. 1 represents a block diagram of the system according to the invention.
Con particolare riferimento a tali figure ? indicato globalmente con 1 un impianto per il riciclo di residui liquidi A di produzione con relativa conversione in energia termica. With particular reference to these figures, the symbol 1 generally indicates a plant for the recycling of liquid production residues A with relative conversion into thermal energy.
L'impianto 1 secondo il trovato comprende un magazzino 2 configurato per l'alloggiamento una biomassa 3 di origine vegetale sminuzzata in piccoli frammenti. The system 1 according to the invention comprises a warehouse 2 configured to house a biomass 3 of vegetal origin chopped into small fragments.
A puro titolo esemplificativo e non limitativo, tale magazzino 2 potr? essere costituito da una fossa di stoccaggio della biomassa 3 realizzata in calcestruzzo (preferibilmente in cemento armato vibrato). Un possibile impianto 1 di tipo pilota potr? comprendere una fossa di stoccaggio interrata con le seguenti dimensioni: lunghezza 4,0 m, larghezza 7,0 m ed altezza 4,0, definendo una capacit? complessiva di circa 60 m<3 >(corrispondente a circa 24 tonnellate di frammenti di biomassa 3). By way of example and not limitation, such warehouse 2 may consist of a biomass storage pit 3 made of concrete (preferably vibrated reinforced concrete). A possible pilot plant 1 may include an underground storage pit with the following dimensions: length 4.0 m, width 7.0 m and height 4.0, defining an overall capacity of approximately 60 m<3 >(corresponding to approximately 24 tons of biomass fragments 3).
L'impianto 1 comprende inoltre una cisterna 3 configurata per il contenimento del residuo di lavorazione allo stato liquido A. Plant 1 also includes a tank 3 configured to contain the processing residue in the liquid state A.
Nell'impianto 1 secondo il trovato ? inoltre compreso un primo essiccatore 4 configurato per l'asportazione di acqua da predefinite quantit? di frammenti di biomassa 3 di origine vegetale. The system 1 according to the invention also includes a first dryer 4 configured for the removal of water from predefined quantities of biomass fragments 3 of plant origin.
La biomassa B potr? essere estratta dal magazzino 2, ad esempio per mezzo di un dosatore che sia in grado di regolare la corretta quantit? da trasferire al primo essiccatore 4 che ridurr?/stabilizzer? l?umidit? relativa della stessa. La installazione del primo essiccatore 4 ? prevista a titolo precauzionale (per tale ragione lo stesso ? escludibile dall'impianto 1 qualora la biomassa B presenti un valore di umidit? relativa inferiore ad un predefinito valore di soglia), per evitare malfunzionamenti dell?impianto 1 dovuti ad un'eccessiva umidit? relativa della biomassa B. Biomass B can be extracted from warehouse 2, for example by means of a doser that is able to regulate the correct quantity to be transferred to the first dryer 4 which will reduce/stabilize its relative humidity. The installation of the first dryer 4 is planned as a precaution (for this reason it can be excluded from plant 1 if biomass B has a relative humidity value lower than a predefined threshold value), to avoid malfunctions of plant 1 due to excessive relative humidity of biomass B.
Il primo essiccatore 4 potr? essere di tipo ?statico?, presentante forma cilindrica, con un diametro di circa 3,2 m ed una altezza di circa 4 m. In tal caso sar? coibentato esternamente per limitare le dispersioni termiche. The first dryer 4 may be of the "static" type, with a cylindrical shape, with a diameter of approximately 3.2 m and a height of approximately 4 m. In this case it will be insulated externally to limit heat loss.
A titolo esemplificativo e non limitativo, si specifica che la movimentazione del materiale presente al suo interno potr? essere realizzata per mezzo di un aspo rotante centrale, idoneo a muoversi a bassa velocit? sul fondo fisso. L?essiccazione si verificher? attraverso l?insufflaggio di aria calda (circa 75/80 ?C) dal fondo, la quale sar? aspirata nella parte centrale superiore per l?invio ad una batteria filtrante delle polveri (realizzata ad esempio per mezzo di filtri a manica). Nel seguito sar? spiegato che l?energia termica per la produzione dell'aria calda necessaria al primo essiccatore 4 potr? essere recuperata dai fumi C di scarico dell'impianti 1 attraverso opportune batterie di scambio aria/acqua. La biomassa B essiccata sar? estratta dalla parte inferiore (zona calda) del primo essiccatore 4; relativamente ad un impianto 1 pilota, illustrato unicamente a titolo esemplificativo e non limitativo, si pu? prevedere una portata di circa 350 Kg/ora. By way of example and not limited to, it is specified that the movement of the material present inside it can be achieved by means of a central rotating reel, suitable for moving at low speed on the fixed bottom. Drying will occur by blowing hot air (about 75/80 °C) from the bottom, which will be sucked into the upper central part to be sent to a dust filtering battery (made for example by means of sleeve filters). It will be explained below that the thermal energy for the production of the hot air necessary for the first dryer 4 can be recovered from the exhaust fumes C of the system 1 through appropriate air/water exchange batteries. The dried biomass B will be extracted from the lower part (hot zone) of the first dryer 4; with regard to a pilot system 1, illustrated solely by way of example and not limited to, a flow rate of about 350 kg/hour can be envisaged.
L'impianto 1 secondo il trovato comprende inoltre un miscelatore 5 configurato per l'impregnazione dei frammenti di biomassa di origine vegetale essiccati B1 con il residuo di lavorazione allo stato liquido A secondo un predefinito dosaggio reciproco. The plant 1 according to the invention also comprises a mixer 5 configured for the impregnation of the dried plant-origin biomass fragments B1 with the liquid processing residue A according to a predefined reciprocal dosage.
Il miscelatore 5 ? realizzato in modo simile al primo essiccatore 4 ma con l?installazione interna di idonei spruzzatori per ottenere la miscelazione del residuo di lavorazione allo stato liquido A con la biomassa essiccata B1. Gli spruzzatori installati dovranno permettere di ottenere una regolazione della portata e la pulizia degli ugelli nel corso del normale funzionamento. La biomassa essiccata B1 sar? immessa in corrispondenza della parte superiore del miscelatore 5. A seguito dell'impregnazione, nel miscelatore si generer? una biomassa B essiccata impregnata di residuo liquido A che sar? di seguito identificata come biomassa impregnata D, la quale potr? essere estratta dal miscelatore 5 dalla relativa parte inferiore. Mixer 5 is designed in a similar way to the first dryer 4 but with the internal installation of suitable sprayers to obtain the mixing of the liquid processing residue A with the dried biomass B1. The installed sprayers must allow for flow rate adjustment and cleaning of the nozzles during normal operation. The dried biomass B1 will be introduced into the upper part of mixer 5. Following impregnation, a dried biomass B impregnated with liquid residue A will be generated in the mixer which will be identified below as impregnated biomass D, which can be extracted from mixer 5 from the relative lower part.
L'impianto 1 potr? vantaggiosamente comprendere inoltre un secondo essiccatore 6 configurato per l'asportazione di sostanze volatili E dai frammenti di biomassa impregnati D, cos? da erogare, in uscita, frammenti di biomassa impregnati ed essiccati D1. The system 1 may advantageously also include a second dryer 6 configured for the removal of volatile substances E from the impregnated biomass fragments D, so as to deliver, at the output, impregnated and dried biomass fragments D1.
A valle del secondo essiccatore 6 ? previsto un apparato 7, di tipo scelto tra un gassificatore ed un pirolizzatore, configurato per la conversione dei frammenti di biomassa impregnati essiccati D1 in combustibili di tipo scelto tra gassosi G, liquidi e solidi. Downstream of the second dryer 6, an apparatus 7 is foreseen, of a type chosen between a gasifier and a pyrolyzer, configured for the conversion of the dried impregnated biomass fragments D1 into fuels of a type chosen between gaseous G, liquid and solid.
Un gassificatore ? un componente idoneo ad attuare un processo di gassificazione. A gasifier is a component suitable for implementing a gasification process.
La gassificazione ? processo mediante il quale un combustibile, solido o liquido, pu? essere trasformato in una miscela gassosa utilizzabile come combustibile o per sintesi chimiche. Il combustibile ? posto a contatto con una quantit? di ossigeno inferiore a quella necessaria per la combustione stechiometrica, ed a temperature elevate. Il principale prodotto ? il syngas G, una miscela gassosa ricca di idrogeno e monossido di carbonio. Gasification is a process by which a fuel, solid or liquid, can be transformed into a gaseous mixture that can be used as a fuel or for chemical synthesis. The fuel is placed in contact with a quantity of oxygen lower than that required for stoichiometric combustion, and at high temperatures. The main product is syngas G, a gaseous mixture rich in hydrogen and carbon monoxide.
Le quantit? di CO2 rilasciate in atmosfera a seguito della sopracitata combustione sono esattamente le stesse immagazzinate nel corso della vita dalla biomassa vegetale tramite la fotosintesi. Si tratta dunque di una fonte energetica rinnovabile a zero emissioni (qualora si utilizzi unicamente biomassa vegetale come materia prima). The quantities of CO2 released into the atmosphere following the aforementioned combustion are exactly the same as those stored during the life of plant biomass through photosynthesis. It is therefore a zero-emission renewable energy source (if only plant biomass is used as raw material).
Nel caso in esame, l'adozione di un gassificatore 7 garantir? che lo stesso presenti una quantit? estremamente contenuta di scarti, costituiti da ceneri F (le quali comunque determinano un trascurabile impatto ambientale). In the case in question, the adoption of a gasifier 7 will ensure that it presents an extremely limited quantity of waste, consisting of F ash (which however determines a negligible environmental impact).
Un pirolizzatore ? un componente idoneo ad attuare un processo di pirolisi. A pyrolyzer is a component suitable for carrying out a pyrolysis process.
La pirolisi ? invece un processo di trattamento termico utilizzabile per la conversione energetica di diversi materiali organici purch? a basso contenuto d?acqua (< 15%). Il processo, definito anche distillazione secca, consiste nella decomposizione termica non ossidativa, cio? senza apporto di ossigeno dall?esterno, tranne quello gi? eventualmente presente nella biomassa. La decomposizione avviene nel campo di temperature 400 ? 800?C, e le molecole delle sostanze organiche vengono trasformate in elementi pi? semplici. Pyrolysis is a heat treatment process that can be used for the energy conversion of various organic materials as long as they have a low water content (< 15%). The process, also called dry distillation, consists of non-oxidative thermal decomposition, i.e. without the addition of oxygen from outside, except for that which may already be present in the biomass. Decomposition occurs in the temperature range of 400 - 800?C, and the molecules of the organic substances are transformed into simpler elements.
I prodotti della reazione sono costituiti da: una frazione solida pari a circa il 20 ? 30% in peso del materiale iniziale, a base carboniosa, presentante un buon potere calorifico (8000 kcal/kg) utilizzabile come combustibile; una frazione liquida pari a circa il 50 ?60% in peso, pu? essere considerata come un bio-olio, contenente paraffine, isoparaffine, olefine, idrocarburi aromatici e numerose sostanze ossigenate, clorurate e solforate che presenta un contenuto energetico pari a circa 22-23 MJ/kg su base secca e 16 ? 18 MJ/Kg con il 20% di acqua; una frazione gassosa che costituisce circa il 15 ? 30% in peso, chiamata anche gas di pirolisi, composta prevalentemente da idrogeno, monossido di carbonio, anidride carbonica, idrocarburi leggeri, questa frazione presenta un potere calorifico di circa 15-22 MJ/kg e pu? essere utilizzata per diversi scopi come essiccare il materiale di partenza, generare potenza elettrica, oppure pu? essere immagazzinata e venduta a terzi. The reaction products consist of: a solid fraction equal to approximately 20 - 30% by weight of the initial material, carbon-based, with a good calorific value (8000 kcal/kg) that can be used as fuel; a liquid fraction equal to approximately 50 - 60% by weight, which can be considered as a bio-oil, containing paraffins, isoparaffins, olefins, aromatic hydrocarbons and numerous oxygenated, chlorinated and sulphurised substances, which has an energy content equal to approximately 22-23 MJ/kg on a dry basis and 16 - 18 MJ/kg with 20% water; a gaseous fraction which constitutes approximately 15 - 30% by weight, also called pyrolysis gas, composed mainly of hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, light hydrocarbons, this fraction has a calorific value of approximately 15-22 MJ/kg and can be used as fuel. It can be used for various purposes such as drying the starting material, generating electrical power, or it can be stored and sold to third parties.
A valle dell'apparato 7 (sia esso un gassificatore o un pirolizzatore) ? previsto un combustore 8 configurato per la completa degradazione termica dei combustibili gassosi G precedentemente ottenuti ed erogati dall'apparato 7 e la generazione di energia termica W. Downstream of the apparatus 7 (be it a gasifier or a pyrolyzer) there is a combustor 8 configured for the complete thermal degradation of the gaseous fuels G previously obtained and delivered by the apparatus 7 and the generation of thermal energy W.
L'impianto 1 secondo il trovato pu? inoltre comprendere un condotto per il convogliamento delle sostanze volatili E nel combustore 8 con conseguente miscelazione delle stesse con i combustibili gassosi G e la degradazione termica della miscela G+E da essi costituita. The system 1 according to the invention can also comprise a duct for conveying the volatile substances E into the combustor 8 with consequent mixing of the same with the gaseous fuels G and the thermal degradation of the mixture G+E constituted by them.
Il combustore 8, alimentato dai combustibili gassosi G e dalle sostanze volatili E erogate dal secondo essiccatore 6, preveder? che l?aria comburente sia fornita e regolata in modo automatico per ottenere la completa ossidazione della miscela G+E alla temperatura di circa 1.100 ?C. Il recupero termico dei gas di scarico sar? effettuato mediante una idonea caldaia 9 ad Olio diatermico a 280?C in grado di essere posta eventualmente in parallelo ad una rete di fornitura di energia termica gi? presente, adottando un idoneo collettore da inserire sulla stessa. The combustor 8, fed by the gaseous fuels G and the volatile substances E supplied by the second dryer 6, will ensure that the combustion air is supplied and regulated automatically to obtain the complete oxidation of the mixture G+E at a temperature of approximately 1,100 ?C. The thermal recovery of the exhaust gases will be carried out by means of a suitable boiler 9 with diathermic oil at 280 ?C which can be placed in parallel to an existing thermal energy supply network, adopting a suitable collector to be inserted on the same.
L'impianto 1 pilota attualmente in fase di studio (illustrato unicamente a scopo esemplificativo e non limitativo) potr? avere una potenza nominale P di circa 3.000 kW. The pilot plant 1 currently under study (illustrated solely for illustrative and non-limiting purposes) will be able to have a nominal power P of approximately 3,000 kW.
All?uscita della caldaia 9 a recupero ad olio diatermico ? previsto un apparato configurato per il recupero del calore contenuto nei fumi F: in tal caso si ricorrer? preferibilmente ad una batteria di scambio aria/acqua per la produzione di acqua calda a circa 80? da inviare al miscelatore 5 ed al primo essiccatore 4 (si ? cos? visto come l'alimentazione energetica di tali componenti possa essere ottenuta come sottoprodotto dell'impianto 1 stesso). I fumi saranno scaricati in atmosfera alla temperatura di circa 140 ?C per evitare la formazione di condense (le quali dovrebbero essere a loro volta smaltite). At the outlet of the diathermic oil recovery boiler 9, a device configured for the recovery of the heat contained in the fumes F is foreseen: in this case, an air/water exchange battery will preferably be used for the production of hot water at approximately 80° to be sent to the mixer 5 and to the first dryer 4 (it is thus seen how the energy supply of these components can be obtained as a by-product of the system 1 itself). The fumes will be discharged into the atmosphere at a temperature of approximately 140°C to avoid the formation of condensation (which should in turn be disposed of).
E' opportuno evidenziare che l'impianto 1 secondo il trovato pu? convenientemente comprendere linee di trasporto della biomassa B di origine vegetale interposte tra il magazzino 2 ed il primo essiccatore 4, nonch? tra il primo essiccatore 4 ed il miscelatore 5; sono inoltre previste ulteriori linee di trasporto della biomassa impregnata D interposte tra il miscelatore 5 ed il secondo essiccatore 6 ed anche tra il secondo essiccatore 6 e l'apparato 7. It should be noted that the system 1 according to the invention can conveniently include transport lines for the biomass B of vegetal origin placed between the warehouse 2 and the first dryer 4, as well as between the first dryer 4 and the mixer 5; further transport lines for the impregnated biomass D are also provided, placed between the mixer 5 and the second dryer 6 and also between the second dryer 6 and the apparatus 7.
Tali linee di trasporto potranno proficuamente essere di tipo preferibilmente scelto tra nastri trasportatori, convogliatori a vite, convogliatori a coclea, convogliatori ad ingranaggi e simili. Such conveyor lines may profitably be of a type preferably chosen from conveyor belts, screw conveyors, auger conveyors, gear conveyors and the like.
Ad esempio la biomassa B potr? essere trasportata, per mezzo di una coclea di estrazione disposta sul dosatore (eventualmente costituita anche da pi? rami consecutivi variamente orientati, cos? da eseguire il percorso desiderato) cos? da poter essere immessa nella parte superiore del primo essiccatore 5. For example, biomass B can be transported by means of an extraction screw placed on the doser (possibly also made up of several consecutive branches oriented in various ways, so as to follow the desired path) so that it can be introduced into the upper part of the first dryer 5.
In generale, il sollevamento/trasporto della biomassa B dal magazzino 2 (la fossa di stoccaggio) attraverso una serie di coclee orizzontali/verticali/inclinate. A titolo di esempio potr? essere compresa una coclea di estrazione (disposta orizzontalmente sul fondo del magazzino 2 e preposta all'estrazione estrae dei frammenti di biomassa B) ; a valle di tale coclea di estrazione, sar? prevista una coclea elevatrice, montata verticalmente per sollevare i frammenti di biomassa B dal fondo del magazzino 2 (con riferimento all'esempio illustrato in precedenza tale fondo si troverebbe ad una quota orientativa di circa -4,5 mt) fino all?altezza necessaria (ad esempio una quota pari 4,5 mt). A questo punto, a valle della coclea elevatrice sar? prevista una coclea superiore, montata orizzontalmente e superiormente al dosatore per ricevere i frammenti di biomassa B, sollevati dalla coclea elevatrice e trasportarli nel dosatore. In general, the lifting/transport of biomass B from warehouse 2 (the storage pit) through a series of horizontal/vertical/inclined augers. For example, this may include an extraction auger (placed horizontally on the bottom of warehouse 2 and designed to extract fragments of biomass B); downstream of this extraction auger, there will be a lifting auger, mounted vertically to lift the fragments of biomass B from the bottom of warehouse 2 (with reference to the example illustrated above, this bottom would be at an indicative height of approximately -4.5 m) up to the necessary height (for example a height of 4.5 m). At this point, downstream of the lifting auger, there will be an upper auger, mounted horizontally and above the doser to receive the fragments of biomass B, lifted by the lifting auger and transport them to the doser.
Con particolare riferimento ad una soluzione realizzativa di indubbio interesse pratico ed applicativo, il dosatore potr? essere caricato attraverso due bocche di carico per avere la distribuzione omogenea su specifici rastrelli di trasporto. La portata prevista per gli apparati preposti al caricamento del dosatore nell'impianto 1 pilota gi? parzialmente illustrato in precedenza, potr? essere dell'ordine di circa 20 m<3>/ora. With particular reference to a solution of undoubted practical and applicative interest, the doser can be loaded through two loading mouths to have homogeneous distribution on specific transport rakes. The expected flow rate for the devices used to load the doser in the pilot plant 1 already partially illustrated above, can be in the order of approximately 20 m<3>/hour.
Si specifica che l'impianto 1 secondo il trovato pu? proficuamente comprendere stazioni di filtraggio dei fumi C e delle sostanze volatili E: tali stazioni di filtraggio saranno configurate per bloccare il particolato avente una granulometria superiore ad una soglia predefinita. In particolare si specifica che potranno essere utilizzati filtri con una capacit? di filtraggio tale da imprigionare polveri con granulometria superiore a 5 ?m. It is specified that the system 1 according to the invention can profitably include filtering stations for fumes C and volatile substances E: these filtering stations will be configured to block particulate matter with a granulometry greater than a predefined threshold. In particular, it is specified that filters with a filtering capacity such as to trap dust with a granulometry greater than 5 ?m may be used.
E? prevista la filtrazione dei gas di scarico (quindi dei fumi C, delle sostanze voltatili E e, opzionalmente, anche del vapore W emesso dal primo essiccatore 4) con filtri in tessuto per ottenere la necessaria pulizia degli stessi e non avere inquinamenti da polveri. I filtri da impiegare saranno preferibilmente i cosiddetti ?filtri a manica?, apparecchiature di depolverizzazione tarate per imprigionare polveri con valori di granulometria superiore ad un predefinito valore di soglia (nel caso esemplificato in precedenza 5 ?m). Tali filtri a manica saranno dotati di una apparecchiatura automatica ad aria compressa per la loro pulizia continua con regolazione dei tempi di impulso e dei tempi di ciclo. The filtration of the exhaust gases (therefore of the fumes C, of the volatile substances E and, optionally, also of the steam W emitted by the first dryer 4) is foreseen with fabric filters to obtain the necessary cleaning of the same and to avoid dust pollution. The filters to be used will preferably be the so-called "sleeve filters", dust removal equipment calibrated to trap dust with granulometry values higher than a predefined threshold value (in the case exemplified above 5 ?m). These sleeve filters will be equipped with an automatic compressed air device for their continuous cleaning with regulation of the pulse times and cycle times.
E' importante illustrare che la biomassa B di origine vegetale potr? efficientemente essere di tipo preferibilmente scelto tra biomassa lignocellulosica, cippato di legno, pellet e simili. In particolare si evidenzia che l'utilizzo di cippato di legno garantisce ottimali risultati in termini di efficienza dell'impianto 1 e di rendimento di produzione di energia termica P. It is important to illustrate that the biomass B of vegetal origin can efficiently be of a type preferably chosen among lignocellulosic biomass, wood chips, pellets and similar. In particular, it is highlighted that the use of wood chips guarantees optimal results in terms of efficiency of the plant 1 and thermal energy production efficiency P.
Come indicato in precedenza, l'impianto 1 comprender? almeno uno scambiatore di calore configurato per il riscaldamento, utilizzando un'energia termica scelta tra quella generata dal combustore 8 (energia termica H) e quella dei fumi C erogati dal combustore 8, di un fluido vettore preposto all'alimentazione di un dispositivo del tipo di una caldaia ad olio diatermico 9, un generatore di energia elettrica, un macchinario industriale e combinazione degli stessi. As previously indicated, the system 1 will comprise at least one heat exchanger configured for heating, using a thermal energy chosen between that generated by the combustor 8 (thermal energy H) and that of the fumes C delivered by the combustor 8, a carrier fluid intended to feed a device such as a diathermic oil boiler 9, an electric energy generator, an industrial machine and a combination of the same.
Si specifica che, con particolare riferimento ad una applicazione particolarmente interessante del trovato, i residui liquidi di produzione A sono costituiti da una sostanza T allo stato solido a temperatura ambiente, trattata con un solvente S scelto tra metanolo, etanolo, butanolo, alcol isopropilico, esteri, chetoni ed eteri. It is specified that, with particular reference to a particularly interesting application of the invention, the liquid production residues A are constituted by a substance T in the solid state at room temperature, treated with a solvent S chosen from methanol, ethanol, butanol, isopropyl alcohol, esters, ketones and ethers.
Tale sostanza T allo stato solido a temperatura ambiente comprender? Carbonio, in una percentuale compresa tra il 45% ed il 65%, preferibilmente avente valori prossimi al 54%-56%, Ossigeno, in una percentuale compresa tra il 30% ed il 50%, preferibilmente avente valori prossimi al 38%-39%, Idrogeno, in una percentuale compresa tra il 3% ed il 10%, preferibilmente avente valori prossimi al 6%-6,5%, Azoto in una percentuale compresa inferiore allo 0,1% ed altri eventuali elementi in proporzioni variabili. Such substance T in the solid state at room temperature will comprise Carbon, in a percentage between 45% and 65%, preferably having values close to 54%-56%, Oxygen, in a percentage between 30% and 50%, preferably having values close to 38%-39%, Hydrogen, in a percentage between 3% and 10%, preferably having values close to 6%-6.5%, Nitrogen in a percentage less than 0.1% and other possible elements in variable proportions.
Tale sostanza T, nel caso di principale interesse applicativo potr? essere un solido di colore scuro costituito da idrocarburi e carbonio libero. Such substance T, in the case of primary applicative interest, could be a dark-coloured solid consisting of hydrocarbons and free carbon.
Questa sostanza S potrebbe essere estratta da un'ampia variet? di materiali organici attraverso un processo di distillazione distruttiva. This substance S could be extracted from a wide variety of organic materials through a destructive distillation process.
In particolare sar? di interesse l'utilizzo di una sostanza S costituita da "residui di distillazione" o "code di distillazione" (definiti in inglese con la locuzione "distillation residue"). Of particular interest will be the use of a substance S consisting of "distillation residues" or "distillation tails" (defined in English with the term "distillation residue").
Tale sostanza S ? solida a temperatura ambiente e pu? essere mantenuta liquida solo attraverso l'uso di un solvente (ad esempio uno qualsiasi di quelli citati in precedenza, tra i quali il metanolo costituisce uno dei pi? probabilmente applicabili). Dal punto di vista chimico, le sostanze S sono prodotti di condensazione ottenuti in reazione e per degradazione termica in distillazione. Such a substance S is solid at room temperature and can be kept liquid only by the use of a solvent (for example any of those mentioned above, among which methanol is one of the most likely applicable). From the chemical point of view, substances S are condensation products obtained in reaction and by thermal degradation in distillation.
La tutela offerta dal presente trovato si estende anche ad un procedimento per il riciclo di residui liquidi di produzione A con relativa conversione in energia termica P, che consiste in una serie di fasi consecutive. The protection offered by this invention also extends to a process for the recycling of liquid production residues A with relative conversion into thermal energy P, which consists of a series of consecutive phases.
In una prima fase I occorre essiccare una predefinita quantit? di frammenti di biomassa B di origine vegetale, estraendo acqua W. In a first phase I, it is necessary to dry a predefined quantity of biomass fragments B of vegetal origin, extracting water W.
Successivamente, nel corso di una seconda fase II, ? necessario impregnare tali frammenti di biomassa essiccati B1 con residui di produzione allo stato liquido A secondo un predefinito dosaggio reciproco, ottenendo una biomassa impregnata D. Subsequently, during a second phase II, it is necessary to impregnate these dried biomass fragments B1 with liquid production residues A according to a predefined reciprocal dosage, obtaining an impregnated biomass D.
Una terza fase III prevede quindi di essiccare la biomassa impregnata D, estraendo specifiche sostanze volatili E, ottenendo una biomassa impregnata essiccata D1. A third phase III then involves drying the impregnated biomass D, extracting specific volatile substances E, obtaining a dried impregnated biomass D1.
In una quarta fase IV si proceder? alla gassificazione dei frammenti di biomassa impregnata ed essiccata D1 generando combustibili di tipo scelto tra gassosi G, liquidi e solidi (gli ultimi due esclusivamente nel caso in cui l'apparato 7 sia costituito da un pirolizzatore). Tali combustibili gassosi G, liquidi e solidi, eventualmente anche miscelati alle sostanze volatili E estratte nella terza fase III, potranno essere sottoposti, nel corso di una quinta fase V, a completa degradazione termica gassosi generando di energia termica H. In a fourth phase IV, the impregnated and dried biomass fragments D1 will be gasified, generating fuels of a type chosen from gaseous G, liquid and solid (the last two exclusively in the case in which the apparatus 7 is constituted by a pyrolyser). These gaseous G, liquid and solid fuels, possibly also mixed with the volatile substances E extracted in the third phase III, may be subjected, during a fifth phase V, to complete gaseous thermal degradation, generating thermal energy H.
Il procedimento 1 secondo il trovato comprende almeno una sesta fase VI di scambio termico per il riscaldamento di almeno un fluido vettore che presenter? una potenza nominale P. The process 1 according to the invention comprises at least a sixth heat exchange phase VI for heating at least one carrier fluid which will have a nominal power P.
A seconda delle esigenze della quantit? di residui A da trattare e dell'energia termica H che ? necessario produrre per disporre della richiesta potenza nominale P, l'impianto 1 secondo il trovato potr? essere realizzato di diverse dimensioni o potr? essere costituito da un parallelo di impianti 1 singoli che potranno funzionare contemporaneamente o separatamente in funzione delle specifiche necessit? momentanee. Depending on the requirements of the quantity of waste A to be treated and the thermal energy H that must be produced to have the required nominal power P, the plant 1 according to the invention may be built in different sizes or may consist of a parallel of single plants 1 that may operate simultaneously or separately depending on the specific momentary needs.
Si evidenzia che per il presente trovato numerosi test sperimentali hanno dimostrato l'indubbia efficienza pratica, anche su scala industriale, nel caso in cui l'apparato 7 sia costituito da un gassificatore; nel caso in cui l'apparato 7 sia un pirolizzatore, i test condotti prevalentemente su scala laboratorio hanno dimostrato indubbia efficacia (per tale ragione si ritiene che sar? attuata industrialmente anche tale versione). It should be noted that for the present invention numerous experimental tests have demonstrated the undoubted practical efficiency, even on an industrial scale, in the case in which the apparatus 7 consists of a gasifier; in the case in which the apparatus 7 is a pyrolyzer, the tests conducted mainly on a laboratory scale have demonstrated undoubted effectiveness (for this reason it is believed that this version will also be implemented industrially).
Si specifica che il rapporto tra i residui liquidi di produzione A e la biomassa B pu? preferibilmente essere tale per cui i residui costituiscano una quota parte compresa tra il 20% ed il 70% della biomassa impregnata D, preferibilmente tra il 30% ed il 60%, ancor pi? preferibilmente tra il 35% ed il 45%. It is specified that the ratio between the liquid production residues A and the biomass B can preferably be such that the residues constitute a share between 20% and 70% of the impregnated biomass D, preferably between 30% and 60%, even more preferably between 35% and 45%.
Vantaggiosamente il presente trovato risolve i problemi esposti in precedenza, proponendo un impianto 1 per il riciclo di residui liquidi di produzione A con relativa conversione in energia termica H che possa funzionare, anche in continuo, per lunghi periodi. Advantageously, the present invention solves the problems previously described, proposing a plant 1 for the recycling of liquid production residues A with relative conversion into thermal energy H that can operate, even continuously, for long periods.
L'impianto 1 secondo il trovato, non essendo soggetto ad accumulo di sostanze inibenti le reazioni in esso previste, pu? operare per lunghissimi periodi senza che possano insorgere malfunzionamenti o guasti. According to the invention, the system 1, not being subject to accumulation of substances inhibiting the reactions foreseen therein, can operate for very long periods without the occurrence of malfunctions or breakdowns.
Convenientemente l'impianto 1 secondo il trovato ? idoneo a trattare residui comprendenti Carbonio (in una percentuale compresa tra il 45% ed il 65%, preferibilmente avente valori prossimi al 54%-56%), Ossigeno (in una percentuale compresa tra il 30% ed il 50%, preferibilmente avente valori prossimi al 38%-39%), Idrogeno (in una percentuale compresa tra il 3% ed il 10%, preferibilmente avente valori prossimi al 6%-6,5%), Azoto (in una percentuale compresa inferiore allo 0,1%) ed altri eventuali elementi in proporzioni variabili (relativamente alla quota parte mancante per il raggiungimento del 100%) resi liquidi per mezzo di almeno un rispettivo solvente. Conveniently, the plant 1 according to the invention is suitable for treating residues comprising Carbon (in a percentage between 45% and 65%, preferably having values close to 54%-56%), Oxygen (in a percentage between 30% and 50%, preferably having values close to 38%-39%), Hydrogen (in a percentage between 3% and 10%, preferably having values close to 6%-6.5%), Nitrogen (in a percentage less than 0.1%) and any other elements in variable proportions (relative to the missing portion to reach 100%) made liquid by means of at least one respective solvent.
Proficuamente l'impianto 1 secondo il trovato ? conforme alle vigenti prescrizioni normative. Profitably, the system 1 according to the invention complies with the current regulatory requirements.
Favorevolmente l'impianto 1 secondo il trovato ha elevata efficienza di conversione. Favorably, the system 1 according to the invention has high conversion efficiency.
Utilmente l'impianto 1 secondo il trovato presenta bassi costi di esercizio (in particolare prevedendo che la biomassa B sia costituita da cippato di legno, ? stato calcolato che i costi di esercizio saranno ampiamente inferiori al risparmio dovuto al mancato acquisto di gas metano per la produzione di energia termica ed all'eliminazione degli oneri di smaltimento dei residui A). Usefully, plant 1 according to the invention has low operating costs (in particular, by providing that biomass B is made up of wood chips, it has been calculated that operating costs will be much lower than the savings due to the lack of purchase of methane gas for the production of thermal energy and the elimination of waste disposal costs A).
Validamente l'impianto 1 ed il procedimento secondo il trovato risultano di relativamente semplice realizzazione pratica e di costi contenuti: tali caratteristiche rendono l'impianto 1 ed il procedimento secondo l'invenzione delle innovazioni di sicura applicazione. Validly, the plant 1 and the process according to the invention are relatively simple to implement in practice and have low costs: these characteristics make the plant 1 and the process according to the invention innovations of certain application.
Il trovato, cos? concepito, ? suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell?ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. The invention, thus conceived, is susceptible to numerous modifications and variations, all of which fall within the scope of the inventive concept; furthermore, all the details may be replaced by other technically equivalent elements.
Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realt? intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione. In the illustrated examples of embodiment, individual characteristics, reported in relation to specific examples, may in reality be interchanged with other different characteristics, existing in other examples of embodiment.
In pratica i materiali impiegati, nonch? le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. In practice, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to the needs and the state of the art.
Claims (10)
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4402878A1 (en) * | 1994-02-01 | 1995-08-03 | Hecker & Krosch Gmbh & Co Kg | Thermally stable briquettes of coal and waste, e.g. plastic |
| US11345860B2 (en) * | 2018-08-20 | 2022-05-31 | Marc A. Seidner | System and method for continuous production of a renewable liquid fuel |
| US20230043609A1 (en) * | 2021-08-02 | 2023-02-09 | Carbon Technology Holdings, LLC | Processes and systems for recapturing carbon from biomass pyrolysis liquids |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4402878A1 (en) * | 1994-02-01 | 1995-08-03 | Hecker & Krosch Gmbh & Co Kg | Thermally stable briquettes of coal and waste, e.g. plastic |
| US11345860B2 (en) * | 2018-08-20 | 2022-05-31 | Marc A. Seidner | System and method for continuous production of a renewable liquid fuel |
| US20230043609A1 (en) * | 2021-08-02 | 2023-02-09 | Carbon Technology Holdings, LLC | Processes and systems for recapturing carbon from biomass pyrolysis liquids |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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