ITMO20130235A1 - Impianto per la produzione di energia mediante gassificazione. - Google Patents

Description

O133947/SF

“IMPIANTO PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA MEDIANTE GASSIFICAZIONE”.

DESCRIZIONE

Il presente trovato ha per oggetto un impianto per la produzione di energia mediante gassificazione. È da tempo noto il processo termo-chimico di gassificazione, che permette di convertire materiale combustibile, ricco in carbonio, in una miscela gassosa principalmente composta da monossido di carbonio e idrogeno, genericamente definita come gas di sintesi o syngas.

Tale processo può essere alimentato con combustibile solido o liquido, organico o inorganico.

Il processo di gassificazione consiste in una decomposizione termochimica del materiale combustibile che avviene a temperature elevate, generalmente superiori a 700-800 °C, e in presenza di una quantità sottostechiometrica di agente ossidante (aria, vapore o ossigeno).

Più nel dettaglio, nel processo termico-chimico si verificano simultaneamente molte reazioni di tipo diverso volte alla conversione del materiale combustibile di partenza in combustibili più O133947/SF leggeri: dopo un'ossidazione parziale controllata dalla quantità di comburente immesso, che fornisce il calore necessario alla carica per raggiungere la temperatura di reazione, si ottiene la produzione di un gas combustibile di sintesi costituito prevalentemente da monossido di carbonio e idrogeno in vari rapporti e in quantità minore da metano.

Come sostanza comburente può essere utilizzata aria, vapore o ossigeno. In caso si utilizzi come comburente vapore o ossigeno il syngas ottenuto presenta un maggiore potere calorifico in quanto non contiene azoto, inerte alla combustione.

Al fine di minimizzare l'impatto che tali processi hanno sull'ambiente, possono essere utilizzate come combustibile fonti energetiche rinnovabili, ossia forme di energia prodotte da fonti di energia derivanti da particolari risorse naturali che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano almeno alla stessa velocità con cui vengono consumate o non sono "esauribili" nella scala dei tempi "umani", il cui utilizzo non pregiudica le stesse risorse naturali per le generazioni future. Sono dunque forme di energia O133947/SF alternative alle tradizionali fonti fossili (che sono invece parte delle energie non rinnovabili). In particolare, la biomassa è una fonte energetica primaria di tipo rinnovabile. Con il termine biomassa s’intende ogni sostanza organica derivante direttamente o indirettamente dalla fotosintesi clorofilliana.

Dal processo di gassificazione di biomasse si ottiene la formazione, oltre che di syngas, di prodotti secondari costituiti da una fase liquida o "tar", che ad alte temperature rimane in sospensione nel syngas, e da una fase solida costituita da "biochar" (carbone) o cenere, che rimane come residuo di processo e deve essere asportata dalla camera di reazione.

La suddetta fase liquida è essenzialmente costituita da catrame, ossia idrocarburi aromatici di tipo catramoso, ed è potenzialmente dannosa per gli impianti.

Il processo di gassificazione viene utilizzato primariamente per la produzione di calore e può essere funzionale alla produzione di energia elettrica, qualora il syngas prodotto venga trattato in un bruciatore che alimenta con i fumi O133947/SF di combustione una turbina a gas o un motore a combustione esterna ovvero direttamente in un motore a combustione interna.

Nell'ambito degli impianti utilizzati per processi di gassificazione esistono diversi tipi di gassificatori.

Ad esempio, sono noti i gassificatori a letto fisso in contro-corrente, cosiddetti "up draft", che prevedono un corpo principale cavo, definente al suo interno una camera di reazione, sulla cui parete di fondo è depositato uno strato di combustibile attraverso il quale si fa passare il flusso di comburente in contro-corrente, rispetto al flusso di alimentazione del combustibile.

In questi gassificatori il syngas ottenuto tende a fluire verso l'alto e viene spillato dalla zona superiore; in questo modo prima di uscire viene filtrato attraverso la biomassa in ingresso, riscaldandola e asciugandola, favorendone la combustione parziale e la pirolisi.

Su questo principio si basa la costruzione di gassificatori di diversa taglia a seconda dell'applicazione a cui sono destinati.

In ambito domestico, ad esempio, è nota O133947/SF un'applicazione di tali gassificatori up draft opportunamente dimensionati come fornelli portatili. In tale versione è prevista una camicia di contenimento del suddetto corpo principale ed una ventola alloggiata al suo interno, inferiormente al corpo principale.

Nella parte superiore della camicia di contenimento è prevista la zona di combustione e la camicia stessa funge da supporto per pentole o altri oggetti da riscaldare mediante la fiamma.

La suddetta ventola invia un flusso d'aria sia all'interno della camera di reazione attraverso opportuno fori ricavati nel corpo principale, come comburente per la combustione parziale della biomassa, che nella zona superiore, come comburente per la combustione del syngas, in modo da evitare l'estinzione della fiamma nel caso in cui l'oggetto appoggiato sul fornello non consenta di richiamare aria dall'esterno.

Queste applicazioni non sono scevre di inconvenienti tra i quali va annoverato il fatto che non consentono di controllare e regolare in modo indipendente la quota di aria inviata in camera di reazione e quella, invece, destinata ad O133947/SF alimentare la combustione del syngas.

Inoltre tali applicazioni non sono replicabili in impianti di grandi dimensioni e consentono di sviluppare unicamente energia termica mediante la combustione del syngas sottoforma di fiamma libera.

Non ultimo tali versioni di gassificatore presentano un funzionamento intermittente, in quanto periodicamente l'utilizzatore deve svuotare la camera di reazione dal residuo solido depositato al suo interno per poter immettere nuovo combustibile. Tale asportazione manuale del residuo solido è possibile in considerazione delle ridotte dimensioni di tali apparati, ma non è replicabile su impianti di maggiori dimensioni.

Nell'ambito della cogenerazione sono noti impianti che comprendono un gassificatore up draft a valle del quale è prevista una camera di combustione del syngas che alimenta con i fumi di combustione un motore a combustione esterna (Stirling).

Tale applicazione, tuttavia, necessita dell'impiego di biomassa umida, con un contenuto percentuale di umidità almeno del 60%, per limitare la formazione di depositi di catrame O133947/SF lungo le parti componenti in considerazione del raffreddamento che subisce in syngas nel trasferimento dal gassificatore alla camera di combustione.

In alternativa sono noti gassificatori a letto fisso in equi-corrente, cosiddetti "down draft", simili ai precedenti, ma in cui il flusso di comburente viene immesso in senso concorde con l'alimentazione del combustibile (verso il basso) e anche il syngas viene spillato dalla zona inferiore. In tali impianti il catrame formatosi dalla reazione viene bruciato passando attraverso il letto caldo di carbone e si ottiene, quindi un syngas più pulito rispetto a quello ottenuto con gassificatori in contro-corrente.

Proprio per questa caratteristica tali gassificatori down draft sono utilizzati in impianti di produzione di energia elettrica, oltre che termica, per applicazioni in ambito civile e industriale.

Tali impianti di cogenerazione prevedono generalmente un gassificatore down draft per la produzione di syngas, che viene successivamente raffreddato e convogliato in una sezione di O133947/SF trattamento multistadio per la separazione del catrame residuo. Il gas di sintesi trattato viene, quindi, utilizzato in un motore a combustione interna o in una turbina abbinati ad un alternatore per la produzione di energia elettrica.

Il trattamento del syngas per l'eliminazione, o quantomeno la riduzione, del catrame presente è necessaria in quanto tale sostanza si deposita sui componenti, danneggiandoli e riducendone il rendimento.

Tuttavia la necessità di prevedere tali sistemi di depurazione del syngas causa perdite energetiche consistenti, oltre che incidere negativamente sui costi di realizzazione e sugli spazi necessari per l'installazione di tali impianti, limitandone la diffusione.

Inoltre, in generale i gassificatori down dratf comportano un consumo energetico maggiore rispetto ai gassificatori up draft, in cui il syngas tende a fluire spontaneamente verso l'alto.

Non ultimo l'uso dei gassificatori down draft vincola la scelta delle biomasse utilizzabili, che devono presentare un umidità percentuale inferiore O133947/SF al 15% e pezzatura ottimale.

Si fa notare che gli impianti a funzionamento continuo prevedono sistemi di asportazione del residuo fisso dalla camera di reazione che impiegano generalmente coclee. Tali sistemi, tuttavia, non consentono una rimozione efficace dei residui in caso di formazione di blocchi agglomerati.

Compito precipuo del presente trovato è quello di eliminare gli inconvenienti sopra lamentati della tecnica nota escogitando un impianto per la produzione di energia mediante gassificazione che consenta di realizzare un processo in continuo opportunamente regolabile per ottenere un adeguato controllo sia della gassificazione del combustibile, che della combustione del syngas ottenuto, senza necessitare dell'impiego di combustibili aventi particolari caratteristiche chimico-fisiche.

Nell'ambito di tale compito tecnico, altro scopo del presente trovato è quello di poter impiegare come combustibile biomasse aventi qualunque grado di umidità residua percentuale.

Ulteriore scopo del presente trovato è quello di O133947/SF consentire l'impiego di un gassificatore up draft, non solo per la produzione di energia termica, ma anche per cogenerazione, senza necessitare di trattamenti intermedi del syngas prodotto e senza i rischi di malfunzionamenti ed inefficienze derivanti dalla formazione di depositi di catrame solidificato sulle parti componenti.

Altro scopo del presente trovato è quello di presentare una struttura compatta e di ingombri relativamente contenuti, aumentandone le possibilità di impiego sia in ambito privato, che civile o industriale.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di presentare una struttura semplice, di relativamente facile attuazione pratica, di sicuro impiego ed efficace funzionamento, nonché di costo relativamente contenuto.

Questo compito e questi scopi vengono tutti raggiunti dal presente impianto per la produzione di energia mediante gassificazione comprendente un gassificatore up draft provvisto di un corpo principale internamente cavo a definire una camera di reazione in cui sono alimentati un flusso di materiale combustibile in caduta dall'altro verso O133947/SF il basso ed un flusso di un primo mezzo comburente in contro-corrente dal basso verso l'alto per la produzione di gas di sintesi fuoriuscente da almeno una bocca di uscita posta superiormente e di un corpo di supporto sostanzialmente scatolare disposto esternamente a detto corpo principale e mezzi di combustione del gas di sintesi miscelato ad un flusso di un secondo mezzo comburente, che sono associati in comunicazione detta almeno una bocca di uscita, caratterizzato dal fatto che detto gassificatore comprende mezzi di separazione interposti tra detto corpo di supporto e detto corpo principale a definire una prima camera di immissione del primo mezzo comburente comunicante con detta camera di reazione e una seconda camera di immissione del secondo mezzo comburente in prossimità di detta almeno una bocca di uscita, la prima e la seconda camera essendo tra loro isolate ed essendo previsti rispettivi primi e secondi mezzi di alimentazione regolabili del primo e del secondo mezzo comburente.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di dettaglio di due forme di O133947/SF esecuzione preferite, ma non esclusive, di un impianto per la produzione di energia mediante gassificazione illustrata a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 è un schematica vista in assonometria di una prima forma di attuazione di impianto per la produzione di energia mediante gassificazione, secondo il trovato;

la figura 2 è una schematica vista in esploso di figura 1;

la figura 3 è una schematica vista in sezione trasversale di figura 1;

la figura 4 è una schematica rappresentazione in sezione di una seconda forma di attuazione di un impianto secondo il trovato.

Con particolare riferimento a tali figure, si è indicato globalmente con 1 un impianto per la produzione di energia mediante gassificazione.

L'impianto 1 comprende un gassificatore 2 di tipo up draft provvisto di un corpo principale 3 internamente cavo a definire una camera di reazione 4 in cui sono alimentati un flusso di materiale combustibile M in caduta dall'alto verso O133947/SF il basso e un flusso di un primo mezzo comburente C1 in contro-corrente dal basso verso l'alto per la produzione di gas di sintesi G e superiormente provvisto di almeno una bocca di uscita 5 del gas di sintesi G ottenuto. Il gassificatore 2 comprende, inoltre, un corpo di supporto 6 sostanzialmente scatolare disposto esternamente al corpo principale 3 a definire un'intercapedine tra i due.

Il materiale combustibile M da impiegare nell'impianto 1 può essere organico o inorganico, solido o liquido. Preferibilmente può essere impiegata biomassa solida.

Il primo mezzo comburente C1, invece, può essere costituito da aria, vapore, ossigeno o loro miscele.

La camera di reazione 4 si sviluppa attorno ad un asse sostanzialmente verticale come avviene per i convenzionali gassificatori up-draft.

L'impianto 1 comprende mezzi di combustione 7 del gas di sintesi ottenuto in camera di reazione 4 opportunamente miscelato con un secondo mezzo comburente C2, che sono associati in comunicazione con la bocca di uscita 5. Il secondo mezzo O133947/SF comburente C2 è tipicamente costituito da aria.

I mezzi di combustione 7 consentono di ottenere energia termica direttamente ceduta all'ambiente ovvero recuperabile mediante sistemi di scambio termico di tipo noto al tecnico del ramo.

Secondo il trovato il gassificatore 2 comprende mezzi di separazione 8 interposti tra il corpo di supporto 6 e il corpo principale 3 a definire nella suddetta intercapedine due distinte camere, di cui una prima camera di immissione 9 del primo mezzo comburente C1 comunicante con la camera di reazione 4 e una seconda camera di immissione 10 del secondo mezzo comburente C2 in prossimità della bocca di uscita 5 del gas di sintesi G.

Le camere di immissione 9 e 10 sono tra loro isolate e sono previsti primi e secondi mezzi di alimentazione, rispettivamente, 11 e 12 del primo e del secondo mezzo comburente C1 e C2 regolabili in modo indipendente, così da poter controllare in pressione/portata i flussi di mezzo comburente destinati alla reazione di gassificazione e alla combustione del gas di sintesi.

Più nel dettaglio il corpo principale 3 è costituito da un mantello cilindrico sviluppantesi O133947/SF lungo un asse verticale, avente l'estremità superiore aperta a definire la bocca di uscita 5 e l'estremità inferiore su cui si deposita il materiale combustibile M.

Nella parte inferiore del mantello cilindrico 3 è prevista una pluralità di fori 13 passanti distribuiti perimetralmente in corrispondenza della parte inferiore della camera di reazione 4. Al di sotto del corpo principale 3 è previsto un condotto di scarico 14 del residuo solido di reazione che si deposita sul fondo della camera di reazione 4, che è costituito da due tratti troncoconici disposti in serie e convergenti verso il basso e definenti inferiormente una bocca di scarico 15.

Il corpo di supporto 6 è costituito da una camicia 16 cilindrica avente diametro ed estensione longitudinale maggiori rispetto al corpo principale 3 e avente le estremità contrapposte associate, quella inferiore, ad un disco 17 dotato di un'apertura 18 combaciante con la bocca di scarico 15 e, quella superiore, ad una prima flangia 19 anulare dotata di un primo foro 20 combaciante con la sezione dei mezzi di O133947/SF separazione 8.

I mezzi di separazione 8 comprendono un elemento tubolare 21 avente diametro ed estensione longitudinale maggiore del corpo principale 3 e inferiore della camicia 16, che è associato in corrispondenza dell'estremità inferiore ad un primo elemento anulare 22 dotato di un foro di passaggio del condotto di scarico 14 e in corrispondenza dell'estremità superiore di un secondo elemento anulare 23 dotato di un foro interno combaciante con la sezione del corpo principale 3. Il margine superiore dell'elemento tubolare 21 è disposto ad una quota sostanzialmente pari a quella della bocca di uscita 5 definita dal corpo principale 3.

I mezzi di separazione 8 prevedono, inoltre, al di sopra del secondo elemento anulare 23 un setto cilindrico 24 provvisto di una pluralità di fori 25 passanti distribuiti anularmente per la fuoriuscita del secondo mezzo comburente C2 dalla seconda camera di immissione 10 in corrispondenza della bocca di uscita 5.

In sostanza la prima camera di immissione 9 è definita tra il corpo principale 3, l'elemento O133947/SF tubolare 21 e gli elementi anulari 22 e 23 ed è in comunicazione con la sola camera di reazione 4 attraverso i fori 13, mentre la seconda camera di immissione 10 è definita tra la camicia 16, l'elemento tubolare 21 e setto cilindrico 24, il disco 17 e la prima flangia 19 ed in comunicazione unicamente con la zona immediatamente a valle della camera di reazione 4 in corrispondenza della bocca di uscita 5 attraverso i fori 25.

Il gassificatore 2 comprende, inoltre, un primo manicotto 26 di alimentazione del materiale combustibile M in camera di reazione 4 inserito passante a tenuta attraverso il corpo principale 3, l'elemento tubolare 21 e la camicia 16 nella parte superiore della camera stessa; un secondo manicotto 27 di alimentazione del primo mezzo comburente C1 nella prima camera di immissione 9 inserito passante a tenuta attraverso l'elemento tubolare 21 e la camicia 16 nella parte inferiore della camera stessa e un terzo manicotto 28 di alimentazione del secondo mezzo comburente C2 nella seconda camera di immissione 10 inserito passante a tenuta attraverso la camicia 16 nella parte inferiore della camera stessa.

O133947/SF Preferibilmente il secondo manicotto 27 è posizionato in corrispondenza o al di sotto dei fori 13.

Il materiale combustibile M può essere rifornito attraverso il primo manicotto 26 mediante un sistema di caricamento C di tipo convenzionale non dettagliato.

Si fa notare che gli elementi costituenti i vari componenti del gassificatore 2 possono essere realizzati in lamiera ed essere collegati tra loro mediante saldatura o simile.

Vantaggiosamente sono previsti mezzi di asportazione 29 dei residui solidi dal fondo della camera di reazione 4 attraverso il condotto di scarico 14, ad esempio, all'interno di un serbatoio S di raccolta interrato nel sito di installazione dell'impianto 1.

Tali mezzi di asportazione 29 comprendono un albero rotante 30 con giacitura verticale e parzialmente sporgente all'interno della camera di reazione 4 in corrispondenza del fondo della stessa. Tale albero rotante 30 porta una pluralità di organi di frantumazione 31, del tipo di palette o simili, sporgenti radialmente per consentire la O133947/SF rottura di eventuali accumuli di residuo solido sul fondo della camera di reazione 4 e agevolarne l'allontanamento.

I mezzi di asportazione 29 comprendono, inoltre, una coclea 32 di allontanamento di tali residui solidi dalla camera di reazione 4 che è preferibilmente coassiale all'albero rotante 30 ed è alloggiata lungo il condotto di scarico 14.

I mezzi di combustione 7 comprendono una camera di combustione 33 direttamente in comunicazione con la camera di reazione 4 attraverso la bocca di uscita 5 per il passaggio diretto del gas di sintesi G da una all'altra e provvista di almeno una bocca di evacuazione 34 dei fumi di combustione.

Vantaggiosamente, poiché la camera di combustione 33 è posta immediatamente a valle della camera di reazione 4 il gas di sintesi G si mantiene a temperature elevate e non dà luogo alla formazione di depositi catramosi, potendo essere direttamente bruciato senza trattamenti di purificazione.

Più nel dettaglio i mezzi di combustione 7 comprendono un primo corpo tubolare 35 definente al suo interno la camera di combustione 33. Tale O133947/SF primo corpo tubolare 35 si estende in senso verticale ed è provvisto di una prima estremità inferiore 36 di ingresso del gas di sintesi G miscelato con il secondo mezzo comburente C2 associata alla bocca di uscita 5 e di una seconda estremità 37, contrapposta alla prima e disposta superiormente, che è affacciata alla bocca di evacuazione 34.

I mezzi di combustione 7 comprendono, inoltre, un secondo corpo tubolare 38 di contenimento del primo corpo tubolare 35, che definisce superiormente la bocca di evacuazione 34.

Il primo corpo tubolare 35 costituito da tre sezioni di cui una prima sezione 40 disposta superiormente e sostanzialmente cilindrica, una seconda sezione 41 intermedia e una terza sezione 42 inferiore. La seconda e la terza sezione, rispettivamente, 41 e 42 sono di forma troncoconica divergente verso il basso e il margine inferiore della terza sezione 42 è sostanzialmente coincidente con il setto anulare 24.

Vantaggiosamente il mantello laterale della prima sezione 40 è provvisto di una pluralità di asole 39 passanti e il secondo corpo tubolare 38 O133947/SF presenta diametro maggiore definendo una camera di espansione dei fumi di combustione esternamente alla prima sezione 40.

Il secondo corpo tubolare 38 è costituito da una porzione cilindrica 43 superiormente raccordata ad una porzione tronco-conica 44 convergente verso l'alto a definire la bocca di evacuazione 34 mediante una coppia di flange di collegamento 45, di cui ciascuna saldata ad una rispettiva porzione e tra loro associate mediante elementi filettati non rappresentati.

Alla base del secondo elemento tubolare 38 è collegata una seconda flangia anulare 46 di collegamento al primo elemento tubolare 35 mediante una terza flangia anulare 47 e un anello intermedio 48 interposti tra la seconda e la terza sezione 41 e 42.

Alla base del primo elemento tubolare 35 è prevista una quarta flangia 55 anulare per il collegamento alla prima flangia 19.

Nella forma di attuazione sopra descritta l'impianto 1 è costituito da un gruppo compatto che consente di ottenere energia termica dalla gassificazione di materiale combustibile e O133947/SF successiva combustione dei gas di sintesi ottenuti.

Rispetto agli impianti tradizionali, il trovato consente una gestione ottimale dei flussi di primo e secondo mezzo comburente, regolabili in modo indipendente uno dall'altro. Inoltre, la particolare configurazione che prevede il posizionamento della camera di combustione 33 immediatamente a valle della camera di reazione 4 evita il raffreddamento del gas di sintesi e consente di bruciarlo direttamente senza eseguire trattamenti intermedi.

Vantaggiosamente l'impianto sopra descritto può essere integrato, come illustrato in figura 4, dando luogo ad un sistema di cogenerazione come segue.

Nella seconda forma di attuazione (figura 4), infatti, l'impianto 1, oltre al gruppo sopra descritto, prevede una macchina motrice 49 a mezzo fluido, del tipo di una turbina o simile, associata in comunicazione con la bocca di evacuazione 34 per il trattamento dei fumi di combustione e l'azionamento in rotazione di un albero motore 50.

O133947/SF Possono, inoltre, essere previsti mezzi per la produzione di energia elettrica cooperanti con la turbina 49, non rappresentati. Tali mezzi di produzione, ad esempio, possono prevedere un convenzionale dispositivo alternatore direttamente accoppiato all'albero motore 50 per la conversione almeno parziale dell'energia meccanica dell'albero motore stesso in energia elettrica, ovvero collegato ad una turbina supplementare azionata dai fumi di scarico in uscita dalla turbina 49.

I gas di scarico della turbina 49 possono essere deviati in uno scambiatore termico prima di espellerli dal camino, recuperando un'ulteriore quota di calore utile.

In figura 4 i mezzi di combustione 7 comprendono un ulteriore guscio di protezione 51 disposto esternamente al secondo corpo tubolare 38.

Vantaggiosamente i secondi mezzi di alimentazione 12 possono prevedere una macchina operatrice 52 rotativa azionata dall'albero motore 50 per la conversione almeno parziale dell'energia meccanica dell'albero stesso in energia potenziale di pressione del secondo mezzo comburente C2. In particolare tale macchina operatrice 52 può essere O133947/SF costituita da un compressore avente l'aspirazione in comunicazione con l'ambiente e la mandata associata al terzo manicotto 28 mediante un condotto 53 per l'invio di aria compressa nella seconda camera di immissione 10, che funge da secondo mezzo comburente C2.

Nel risalire lungo la seconda camera di immissione 10 verso la zona di combustione tale aria compressa si preriscalda lambendo esternamente l'elemento tubolare 21, a sua volta riscaldato dal calore sprigionato in camera di reazione 4.

I primi mezzi di alimentazione 11 prevedono un distinta macchina operatrice 54, del tipo di un compressore, ventola o simile, avente la mandata direttamente collegata al secondo manicotto 27 per l'invio di aria compressa alla base della prima camera di immissione 9, che funge da primo mezzo comburente C1.

La rotazione dell'albero motore 50 può essere coadiuvata da un compressore esterno, non rappresentato, associato all'aspirazione del compressione 52.

Il funzionamento del presente trovato è il seguente.

O133947/SF Nella camera di reazione 4 avviene una convenzionale reazione di gassificazione che dà luogo alla formazione di gas di sintesi G, che viene direttamente bruciato nella camera di combustione 7 superiore.

Il primo mezzo comburente C1 necessario per il sostentamento della reazione di gassificazione viene alimentato nella camera di reazione 4 attraverso la prima camera di immissione 9.

Il secondo mezzo comburente C2 necessario per il sostentamento della combustione del gas di sintesi G viene alimentato e preriscaldato attraverso la seconda camera di reazione 10.

Nella versione per cogenerazione l'impianto 1 sfrutta l'energia potenziale dei fumi di combustione per generare energia meccanica/elettrica, oltre che per alimentare aria in pressione nella seconda camera di immissione 10.

Si è in pratica constatato come il trovato descritto raggiunga gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che l'impianto secondo il trovato consente di gestire in modo efficace il processo di gassificazione e di O133947/SF combustione ed evita i problemi derivanti dal deposito di residui catramosi.

Inoltre, l'impianto secondo il trovato risulta di impiego versatile e si presta ad essere utilizzato anche per cogenerazione.

Non ultimo in caso vengano utilizzate biomasse organiche come materiale combustibile l'impianto secondo il trovato risulta a impatto ambientale sostanzialmente nullo, in quanto i gas di scarico non contengono sostanze inquinanti e i residui solidi asportati dalla camera di reazione possono essere riutilizzati ad esempio come ammendante.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall’ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.

Claims (13)

1. O133947/SF RIVENDICAZIONI 1) Impianto (1) per la produzione di energia mediante gassificazione comprendente un gassificatore (2) up draft provvisto di un corpo principale (3) internamente cavo a definire una camera di reazione (4) in cui sono alimentati un flusso di materiale combustibile (M) in caduta dall'altro verso il basso ed un flusso di un primo mezzo comburente (C1) in contro-corrente dal basso verso l'alto per la produzione di gas di sintesi (G) fuoriuscente da almeno una bocca di uscita (5) posta superiormente e di un corpo di supporto (6) sostanzialmente scatolare disposto esternamente a detto corpo principale (3) e mezzi di combustione (7) del gas di sintesi (G) miscelato ad un flusso di un secondo mezzo comburente (C2), che sono associati in comunicazione detta almeno una bocca di uscita (5), caratterizzato dal fatto che detto gassificatore (2) comprende mezzi di separazione (8) interposti tra detto corpo di supporto (6) e detto corpo principale (3) a definire una prima camera di immissione (9) del primo mezzo comburente (C1) comunicante con detta camera di reazione (4) e una seconda camera di immissione O133947/SF (10) del secondo mezzo comburente (C2) in prossimità di detta almeno una bocca di uscita (5), la prima e la seconda camera (9, 10) essendo tra loro isolate ed essendo previsti rispettivi primi e secondi mezzi di alimentazione (11, 12) regolabili del primo e del secondo mezzo comburente (C1, C2).
2. 2) Impianto (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo principale (3) è provvisto di una pluralità di fori (13) passanti in corrispondenza del fondo di detta camera di reazione (4) per il passaggio del primo mezzo comburente (C1) da detta prima camera di immissione (9) alla camera di reazione stessa.
3. 3) Impianto (1), secondo la rivendicazione 1 e/o 2, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di separazione comprendono un setto anulare (24) provvisto di una pluralità di fori (25) passanti per il passaggio del secondo mezzo comburente (C2) da detta seconda camera di immissione (10) in corrispondenza di detta bocca di uscita (5).
4. 4) Impianto (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di combustione (7) comprendono una camera di O133947/SF combustione (33) direttamente in comunicazione con detta camera di reazione (4) attraverso detta almeno una bocca di uscita (5) per il passaggio diretto del gas di sintesi (G) da una all'altra e almeno una bocca di evacuazione (34) dei fumi di combustione.
5. 5) Impianto (1), secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di combustione (7) comprendono un primo corpo tubolare (35) definente al suo interno detta camera di combustione (33) e provvisto di una prima estremità (36) di ingresso del gas di sintesi (G) e del secondo mezzo comburente (C2) associata a detta bocca di uscita (5) e di una seconda estremità (37), contrapposta alla prima, affacciata a detta almeno una bocca di evacuazione (34) e un secondo corpo tubolare (38) di contenimento di detto primo corpo tubolare (35) definente detta almeno una bocca di evacuazione (34), il primo corpo tubolare (35) essendo dotato di una pluralità di asole (39) e il secondo corpo tubolare (38) presentando diametro maggiore del primo.
6. 6) Impianto (1), secondo una o più delle O133947/SF rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una macchina motrice (49) a mezzo fluido associata in comunicazione con detta almeno una bocca di evacuazione (34) per il trattamento dei fumi di combustione e l'azionamento in rotazione di un albero motore (50).
7. 7) Impianto (1), secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi per la produzione di energia elettrica associati a detta macchina motrice (49).
8. 8) Impianto (1), secondo la rivendicazione 7 e/o 8 precedenti, caratterizzato dal fatto che detta macchina motrice (49) è una turbina.
9. 9) Impianto (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi di alimentazione (12) comprendono una macchina operatrice (52) rotativa azionata da detto albero motore (50) per la conversione almeno parziale dell'energia meccanica dell'albero stesso in energia potenziale di pressione del secondo mezzo comburente (C2).
10. 10) Impianto (1), secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detta macchina O133947/SF operatrice (52) è un compressore.
11. 11) Impianto (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di alimentazione (11) comprendono una distinta macchina operatrice (54) avente la mandata in comunicazione con detta prima camera di immissione (9).
12. 12) Impianto (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di asportazione (29) dei residui solidi dal fondo di detta camera di reazione (4).
13. 13) Impianto (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di asportazione (29) comprendono un albero rotante (30) parzialmente sporgente all'interno di detta camera di reazione (4) e portante organi di frantumazione (31) dei residui solidi depositati sul fondo di detta camera di reazione (4) e una coclea (32) di allontanamento dei residui stessi da detta camera di reazione (4).