MX2008005026A

MX2008005026A - Proceso de conversion de materiales de desechos organicos e inorganicos en productos utiles

Info

Publication number: MX2008005026A
Application number: MX/A/2008/005026A
Authority: MX
Inventors: N Adams Terry; s appel Brian; Timothy Einfeldt Craig
Original assignee: Abcwt Llc; N Adams Terry; Appel Brian S; Timothy Einfeldt Craig; Freiss James H
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2008-04-17
Publication date: 2008-09-26

Abstract

La presente invención se refiere a la conversión de materiales de desecho y de bajo valor en productosútiles, en purezas confiables y de una manera a bajo costo y eficiente en energía. Más específicamente, la invención proporciona los procesos que pueden manejar corrientes mixtas de diversos materiales de alimentación, por ejemplo, el residuo de trituradora, desechos, estiércol de animales, lodo de drenaje municipal, neumáticos y plásticos, que de otro modo tienen poco valor comercial, a productosútiles que incluyen gas, aceite, especialmente productos químicos y sólidos de carbón. El proceso somete el material de alimentación a calor y presión, separa los diversos componentes, luego aplica adicionalmente calor y presión a uno o más de esos componentes, de acuerdo a los procesos basados en la desintegración térmica o catalítica. La invención comprende además un aparato para realizar un proceso de etapas múltiples de conversión de los materiales de desecho en materialesútiles, y al menos un producto de aceite que surge del proceso. Los productosútiles pueden también ser obtenidos o derivados de los materiales desviados en diferentes puntos del proceso.

Description

PROCESO DE CONVERSIÓN DE MATERIALES DE DESECHOS ORGÁNICOS E INORGÁNICOS EN PRODUCTOS ÚTILES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general al procesamiento de desechos o materiales de bajo valor para formar productos útiles. Más específicamente, la invención se refiere a un proceso y a un aparato para convertir desechos industriales, agrícolas y otros desechos o materiales de bajo valor que contienen compuestos basados en carbono, a productos comercialmente útiles tales como aceite combustible, fertilizante y productos químicos orgánicos de especialidad. La invención también reduce el potencial para la contaminación ambiental que surge de las corrientes de desecho inorgánicas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se ha reconocido por mucho tiempo que mucho de los materiales de desecho generados por la sociedad humana pueden, al final, ser desintegrados en un número pequeño de materiales orgánicos simples que tienen su propio valor intrínseco. La habilidad para implementar tal transformación de una manera eficiente en energía y a una escala lo suficientemente grande, seria un beneficio tremendo para la sociedad. REF.: 192317 La mayoría de los materiales existentes, asi como la mayoría de las sustancias orgánicas sintéticas utilizadas en aplicaciones domésticas y comerciales comprende polimeros basados en carbono de diversas composiciones. Bajo condiciones apropiadas, la mayoría de tales materiales, incluyendo madera, carbón, plásticos, neumáticos, y desechos animales - se desintegrarán hasta formar una mezcla de productos gaseosos, aceites y carbón. Los materiales tales como los materiales de desecho agrícolas pueden también contener sustancias inorgánicas que se desintegran hasta obtener productos minerales. Casi todos estos productos, ya sea orgánicos o inorgánicos, pueden disfrutar de nuevas vidas en una gama de aplicaciones benéficas y a menudo lucrativas. No solamente es el principio de crear materiales útiles a partir de desechos de otro modo inservibles: el reciclamiento de los materiales de desecho es de importancia fundamental para la manera en que la población humana que crece cada vez más se enfrentará con retos mayores en el siglo 21. Dos principales retos que enfrenta la humanidad son arreglárselas con un suministro finito de materiales y energía, y con reducción de la amenaza creciente al ambiente por el calentamiento global. Por supuesto, una idea que está ganando rápidamente aceptación es que el reciclamiento de materiales basados en carbono de dentro de la biosfera en vez de introducir nuevas fuentes de carbono a partir del petróleo subterráneo, gas natural y depósitos de carbón mineral, podrían mitigar el calentamiento global. Hoy en dia, las industrias que producen grandes volúmenes de materiales de desecho que comprenden materiales principalmente orgánicos, enfrentan retos enormes en la disposición y almacenamiento de esos desechos, asi como la conversión de éstos para uso benéfico máximo. Un caso puntual, la industria de procesamiento de los alimentos alrededor del mundo genera miles de millones de kilogramos de desechos orgánicamente ricos por año. Estos desechos están asociados con el procesamiento de productos animales y vegetales, e incluyen desechos del procesamiento de pavos, pescado, pollo, cerdo y ganado, y desechos agrícolas. La industria del procesamiento de alimentos continúa creciendo y sus miembros enfrentan presiones económicas y ambientales significativas para hacer algo productivo con sus materiales de desecho. Tales materiales de desecho dan origen a un número de problemas críticos. La generación de gases de invernadero, tales como dióxido de carbono y metano por los rellenos sanitarios, aplicación de tierra o la indigestión de los desechos alimenticios, sin ningún otro beneficio, es un problema de este tipo. Idealmente, la industria de los alimentos debe adoptar maneras eficientes y económicas de manejar los desechos sin descargar contaminantes olorosos u objetables.

Más recientemente, el costo de almacenar subproductos inútiles en muchas áreas está creciendo en significancia. Ya que los tipos de materiales de desecho que puedan ser alimentados a los productos agrícolas se están llegando a regular cada vez más. Por ejemplo, a raiz de las alarmas de BSE/CJD en Europa, muchos materiales de desecho están simplemente siendo almacenados, pendientes de un destino adecuado. Claramente, existe una necesidad urgente adicional de encontrar un medio aceptable para procesar y utilizar limpiamente tales materiales. Preferentemente, una manera para convertir desechos de procesamiento de alimentos en productos de alto valor, útiles necesita ser encontrada. Un impulso adicional para buscar alternativas de tratamiento es la puesta en vigor combinada de reglamentos de descarga de agua de desecho y la elevación de escala de las sobrecargas de drenaje. La industria del procesamiento de alimentos debe buscar tecnologías de bajo costo para proporcionar pre-tratamiento o tratamiento completo de sus aguas de desechos y desechos sólidos (húmedos) . Históricamente, las instalaciones de procesamiento de alimentos localizadas dentro o adyacentes a las municipalidades, han confiado en los trabajos de tratamiento de pertenencia pública locales (POTWs) para el tratamiento de disposición de agua de desecho. Cada vez más, esta opción se está volviendo menos disponible, como resultado de la puesta en vigor más rigurosa. La presión en cumplir con los permisos de descarga de agua de desecho se ha incrementado. La disminución de los permisos federales para la construcción de nuevos y actualizados POTWs también significa que esta opción es menos atractiva. De este modo, la industria del procesamiento de alimentos está siendo cada vez más presionada para considerar maneras más efectivas de disponer de sus productos no comestibles. La bioacumulación de productos químicos persistentes tales como dioxinas y el potencial para la dispersión de enfermedades que amenazan la vida tales como la Enfermedad de las Vacas Locas (BSE) es otra amenaza más para los procesadores de alimentos y de igual modo para los consumidores de alimentos. Esta amenaza es exacerbada en gran medida por la realimentación de residuos de procesamiento de alimentos a los animales de granja. Los procesadores de alimentos necesitan soluciones económicas para romper este ciclo. El tratamiento de los desechos industriales, a saber los residuos de las trituradoras, de igual modo presenta otro reto. Mientras que la mayoría de los componentes de los automóviles con fin de vida, los aparatos domésticos y comerciales, pueden ser reciclados, reutilizados o recuperados, una porción significativa es dejada en el proceso de trituración y encuentra su camino hacia el relleno sanitario. La disposición de residuos de trituradoras es hecha más difícil por los materiales tóxicos encontrados éstos, por ejemplo, cadmio, plomo, mercurio, y otros metales pesados. Debido a la cantidad limitada de espacio disponible para el uso en el relleno sanitario y los costos cada vez mayores de la disposición de desechos peligrosos, es necesaria una solución alternativa. Las industrias automovilísticas y de reciclamiento están actualmente bajo presión para considerar las formas de optimizar residuos de trituradoras de una manera a bajo costo y eficientes en energía . Además, las autoridades responsables de las alcantarillas municipales y regionales están requiriendo que las industrias reduzcan su demanda de oxigeno bioquímico orgánico (BOD) , demanda de oxigeno químico (COD) , y la carga de sólidos en las alcantarillas. Debido a las altas concentraciones de BOD típicamente encontradas en las aguas de desecho de procesos de alimentos de alta fuerza, con altos niveles de sólidos suspendidos, amoniaco y compuestos proteicos, la industria del procesamiento de alimentos está bajo un escrutinio adicional. Las instalaciones de procesamiento de alimentos necesitan tecnologías de tratamiento de bajo costo y especificas de aplicación para manejar sus aguas de desecho y desechos sólidos de manera efectiva.

Problemas similares son multiplicados, amplificados y aumentados de muchas maneras diferentes a través de otras industrias. Por ejemplo, la generación de las emisiones de aire mal olientes asociadas con plantas de prestación de servicio - que convierten desechos animales por calor a grasas y proteínas, es uno de tales problemas. Otro más es la aplicación de tierra de los biosólidos municipales que contienen altas concentraciones de patógenos. Han existido diversos procedimientos desarrollados para procesar neumáticos de desechos usados, es decir, provenientes de camiones y vehículos de pasajeros, en productos útiles que incluyen combustibles, aceites de petróleo, carbono, gases de combustible y materiales de alimentos para la fabricación de neumáticos y otros productos de caucho. Típicamente, estos esquemas involucran el calentamiento y disolución de los neumáticos en solventes. Algunos de los esquemas intentan desvulcanizar el caucho del neumático, por ejemplo, rompiendo los enlaces de azufre que conectan los polimeros constituyentes a lo largo de sus longitudes. Otros intentan despolimerizar el material de caucho. La despolimerización rompe los polimeros de cadena larga en una composición de subunidades más pequeñas con mayor fluidez y mayor utilidad, tales como el aceite combustible. Algunos esquemas involucran la utilización de agua bajo condiciones cercanas o por arriba de su punto critico (~ 224.9 kg/cm2 (3,200 psi) y ~ 370°C) en el cual el agua puede ser un solvente efectivo para y reactivo con el material de alimentación del neumático. No obstante, tales esquemas son hechos ineficientes en energía en virtud de la cantidad de energía necesario para lograr condiciones supercriticas . El procesamiento a condiciones supercriticas tampoco es de bajo costo ya que requiere equipo de operación de superaleación, caro. Un número de materiales orgánicos han sido considerados para la disolución del material de los neumáticos para formar un aceite pesado o un producto de caucho desvulcanizado. Los esquemas existentes que operan en condiciones modestas (< 14.06 kg/cm2) (< 200 psi)) producen en general productos contaminados pesados, mientras que aquellos que utilizan solventes más ligeros producen mejores productos, pero también requieren un solvente más caro o presión de operación más alta (> 140.6 kg/cm2 (> 2,000 psi)) o ambos. Además, la mayoría de los esquemas utilizan un solvente para disolver el material de los neumáticos no son económicos debido a la pérdida de cierta fracción del solvente durante el proceso y el costo asociado con la reconstitución del solvente, incluso en casos donde pueden ser practicados la recuperación y reutilización del solvente. Los digestores aeróbicos y anaeróbicos han sido empleados en plantas de tratamiento de aguas de desecho, para tratar el lodo de cañería municipal. Existen un número de problemas asociados con su uso. El principio básico detrás de su operación es que los materiales biológicamente ricos son dirigidos a recipientes de mantenimiento grandes que contienen bacterias que digieren los materiales biológicos. Típicamente, los sólidos disueltos son dirigidos a un digestor aeróbico, y los sólidos suspendidos son dirigidos a un digestor anaeróbico. Una vez que los materiales de alimentación nutricionales se agotan, los microbios ya no pueden ser sustentables a si mismos y mueren. El producto final del periodo de digestión es un logro que contiene las bacterias muertas y que debe ser desechado de cierta manera. Un problema con el material resultante, es que éste todavia contiene patógenos. Los problemas con el proceso entero, en general, incluyen que los tiempos de retención en los recipientes digestores pueden ser tan largos como de 17 dias, y que las condiciones de operación son difíciles de mantener. Por ejemplo, el recipiente relativamente grande (típicamente de diámetro de 6-9 metros (20-30 pies) de diámetro) es usualmente mantenido por arriba de 29.5°C (85°F) y en algunos casos por arriba de 50°C (122°F) . Todas las tecnologías de disposición actualmente disponibles para las industrias, en particular la industria del procesamiento de alimentos, tienen limitaciones inconvenientes significativos que proporcionan un incentivo para buscar procesos alternativos. Esto aplica a las tecnologías en adición al uso de los POTWs existentes. En particular, cuatro tipos de procedimientos, la disposición en tierra, rellenos sanitarios, composta, aplicación de tierra), el biotratamiento, tratamientos de oxidación térmica tradicionales tales como la incineración/combustión, y la pirólisis/gasificación, tienen todos inconvenientes separados. Los inconvenientes para la disposición en tierra, incluye: altos costos de acarreo o transportación, potencial significativo para la contaminación de las aguas terrestres por la lixiviación, y la exposición de los residentes del área a altas concentraciones de contaminantes peligrosos (tales como patógenos en el caso de la aplicación de tierra) .

Los rellenos sanitarios producen gases que pueden crear problemas de contaminación del aire, incluyendo la generación de gases de invernadero. El biotratamiento de desechos también tiene sus desventajas. El proceso es difícil de controlar y su funcionamiento igualmente difícil de verificar. Qué también funciona el proceso, depende en gran medida de si es proporcionado un flujo de aire adecuado, por ejemplo un medio de oxigenación, al suelo donde están involucradas bacterias aeróbicas. Además, las bacterias que pueden haber sido desarrolladas para consumir compuestos específicos, cuando son colocadas en el suelo, activarán sistemas enzimáticos alternativos para consumir los compuestos más fácilmente disponibles . Los inconvenientes asociados con las unidades más viejas de incineración o combustión incluyen la necesidad de agregar equipo o componentes para cumplir con los estándares de emisión de contaminación de aire cada vez mayores. Puede tomar también más tiempo obtener permisos de descarga de aires para incineradores que para otras tecnologías, debido a los problemas significativos a la comunidad respecto a la incineración. Además, el tratamiento del desecho en el medio de escape que trata grandes volúmenes de gas, de modo que es requerido un equipo de planta muy grande. El material de alimentación es también bajo en valor calorífico. Algunos incineradores no son compatibles con los combustibles sólidos o los desechos sólidos, ya que estos materiales comenzarán a oxidarse demasiado alto en el horno. De manera contraria, el alto contenido de humedad en los materiales de alimentación es también un problema debido a que durante la incineración o combustión el agua es vaporizada y eliminada - un proceso que requiere aproximadamente 555.55 kilo caloría/kilogramo (Kcal/kg) (1,000 Btu/libra) de agua vaporizada. Esto representa pérdidas de calor/energia muy grandes para el sistema . La última categoría de técnica empleada pirólisis/gasificación - es atractiva debido a que, de manera contraria a las otras mencionadas, ésta intenta convertir el desecho en materiales utilizables, tales como aceites y carbón. De interés principal en las maneras de implementar la desintegración de los materiales de desecho, es encontrar un medio para controlar la composición de los productos resultantes, al tiempo que reduzca al minimo la cantidad de energía necesaria para efectuar la desintegración. En general, los métodos de pirólisis, y gasificación empleados en el pasado estaban dirigidos a desintegrar los materiales de desecho y un proceso de una sola etapa, pero se ha encontrado que una etapa simple ofrece control inadecuado sobre la pureza y la composición de los productos finales. Los pirolizadores han sido utilizados para desintegrar materiales orgánicos a gas, aceites y alquitrán y materiales carbonáceos. Un pirolizador permite el calentamiento de los materiales orgánicos a temperaturas altas, ~ 400-500°C, pero tiene pobre eficiencia de energía y da poco control sobre la composición de los materiales resultantes. En particular, la mayoría de los materiales de desecho - especialmente aquellos que se original de las fuentes agrícolas - contienen hasta 50% de agua. Para efectuar la desintegración, los pirolizadores en la técnica podrían calentar a ebullición el agua utilizando un proceso que demanda mucha energía. Además, una cámara de pirólisis es típicamente grande en tamaño para elevar al máximo el rendimiento. No obstante, el uso de una cámara grande también tiene efectos secundarios desafortunados de generar gradientes de temperatura significativos a todo lo largo de la cámara dando como resultado calentamiento no uniforme de los materiales de desecho y productos finales de pobre calidad o impuros. Los gasificadores han sido utilizados para lograr una combustión parcial de los materiales de desecho. En esencia, un gas - usualmente aire, oxigeno o vapor - se hace pasar sobre los materiales de desecho en una cantidad que es insuficiente para oxidar todo el material combustible. De este modo, algunos productos de la combustión tales como C02, H20, CO, H2 e hidrocarburos ligeros son producidos, y el calor generado convierte los materiales de desecho remanentes en aceites, gases, y material carbonáceo. Los gases producidos contendrán algunos de los gases de entrada, pero cualesquiera gases que sean producidos son demasiado voluminosos para ser almacenados, y deben ser utilizados inmediatamente o transportados en tubería hacia un sitio donde éstos puedan ser utilizados. Los gasificadotes también sufren de algunos de los mismos inconvenientes que los pirolizadores, por ejemplo, alto consumo de energía en el contenido de agua de vaporización del material de desecho. Los productos de los métodos de pirólisis y gasificación también tienden a contener niveles inaceptablemente altos de impurezas. En particular, los materiales que contienen azufre y cloro en los materiales de desecho dan origen, respectivamente, a compuestos que contienen azufre tales como mercaptanos, y cloruros orgánicos en los productos finales resultantes. Típicamente, los hidrocarburos clorados a niveles de 1-2 ppm pueden ser tolerados en aceites hidrocarburos, pero ni los métodos de gasificación ni de pirólisis pueden garantizar tal bajo nivel con alguna confiabilidad. Además, los métodos de pirólisis y gasificación tienen bajas eficiencias, típicamente alrededor del 30%. Una razón para esto es que los productos no son óptimos en términos de contenido calorífico. Otra razón más es que un proceso de una sola etapa no puede producir rápidamente materiales en una forma a partir de la cual la energía pueda ser eficientemente maneja y reciclada en el proceso. Por ejemplo, es difícil capturar la energía térmica en los productos sólidos que son producidos y re-dirigidos a ésta para ayudar en el calentamiento del recipiente de reacción. Como se detalló anteriormente, los métodos de pirólisis/gasificación sufren en varias formas. El producto de aceite es en general rico en componentes indeseables de alta viscosidad tales como alquitrán y asfalto. Los procesos de pirólisis y gasificación tienen pobres propiedades de transferencia de calor y en consecuencia no se calientan uniformemente. Por lo tanto, los productos finales varían en gran medida en número con poca de la cantidad o calidad suficientes para la recuperación económica. Los materiales de alimentación húmedos requieren energía significativa para vaporizarse y representan grandes pérdidas de energía para el sistema, ya que el agua se desprende como un gas en la pila. En resumen, la pirólisis/gasificación tiene un costo operativo general alto, es intensivo en capital, y produce algunos subproductos de ningún valor o de valor limitado. Aunque han existido muchas variantes de los métodos de pirólisis y gasificación, todos los cuales han sufrido de inconvenientes ampliamente similares, un avance reciente ha permitido incrementos significativos en la eficiencia de procesamiento. Por ejemplo, las Patentes de los Estados Unidos Nos. 5,269,947, 5,360,553 y 5,543,061, describen los sistemas que reemplazan el proceso de una sola etapa de los métodos previos con un proceso de dos etapas. En una Etapa de Hidrólisis (a menudo denominada como la etapa "húmeda"), los materiales de desecho son sometidos a calor alrededor de 200-250°C, y aproximadamente 20-120 atmósferas de presión. En modalidades preferidas, los materiales de desecho son sometidos a una presión de aproximadamente 50 atmósferas. Bajo tales condiciones, el contenido de agua del material de desecho hidroliza mucho de los biopolimeros tales como las grasas y proteínas, que puedan estar presentes para formar una mezcla de aceites. En una segunda etapa (a menudo llamada la etapa "seca"), la mezcla es vaporizada instantáneamente a una baja presión, durante la cual alrededor la mitad del agua es eliminada como vapor. La mezcla es calentada adicionalmente para evaporar el agua remanente, mientras que la mezcla final se desintegra en productos gaseosos, aceite y carbón. El avance principal de estos métodos de dos etapas, era permitir la generación de mezclas de más alta calidad y más útiles de aceites que cualquier proceso previo de una sola etapa. No obstante, los productos de tales métodos todavia sufren de problemas de contaminación, provenientes de materiales tales como compuestos que contienen azufre y cloro, y la necesidad para evaporar una porción significativa del agua todavia involucra la penalidad de energía sustancial. De este modo, los métodos de dos etapas previos han sido difíciles de hacerse comercialmente viables. En consecuencia, existe una necesidad para un método de procesar desechos y productos de bajo valor para producir materiales útiles en purezas y composiciones confiables, a costo aceptable de material y de operación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general al procesamiento de materiales de desecho y de bajo valor. Más específicamente, la presente invención se refiere a los métodos para convertir materiales de desecho y de bajo valor a productos útiles de impurezas y composiciones confiables, a costo aceptable, sin producir emisiones mal olientes, y con una alta eficiencia de energía. En particular, el método de la invención comprende un proceso que convierte diversos materiales de alimentación que tienen de otro modo poco valor o uso comercial, en materiales útiles tales como gas, aceite, en productos químicos de especialidad (tales como ácidos grasos), fertilizantes y sólidos de carbono. La invención comprende además un aparato para realizar un proceso de etapas múltiples de convertir materiales de desecho en materiales útiles, y al menos un producto de aceite que surge del proceso. El aparato y el proceso de la presente invención son particularmente aplicables al procesamiento de desechos orgánicos e inorgánicos, sobras de aves de corral (tales como pavos, pollos, avestruces), reses, cerdo, pescado y otros materiales de desecho tales como residuos de trituradoras, excremento animal, grasa, aceite vegetal y lodo de cañería municipal, asi como neumáticos y plásticos. En un panorama general, un proceso de acuerdo a la presente invención somete a un material de alimentación adecuadamente preparado, a calor y presión, separa los diversos componentes de la alimentación resultante, luego aplica adicionalmente calor y presión, a uno o más de esos componentes. Diversos materiales que son producidos en diferentes puntos en el proceso de la presente invención pueden ser reciclados y utilizados para jugar otros papeles dentro del proceso de la presente invención. La presente invención incluye además un aparato para convertir un material de alimentación en al menos un material útil, que comprende: una unidad de preparación, que incluye un dispositivo de suspensión para crear una suspensión del material de alimentación a partir del material de alimentación; un recipiente que se comunica con la unidad de preparación de material de alimentación para recibir la suspensión de un material de alimentación proveniente de la unidad de preparación de material de alimentación, equipo de alimentación tal como una bomba y un intercambiador de calor, configurados para presurizar y calentar la suspensión para producir una suspensión en caliente; un reactor Etapa de Hidrólisis que se comunica con el recipiente para recibir la suspensión caliente, el reactor de Etapa de Hidrólisis configurado para someter la suspensión caliente a una primera temperatura incrementada y una primera presión incrementada, para producir una alimentación reaccionada que comprende al menos un producto sólido reaccionado, al menos un producto liquido reaccionado, y agua; al menos una unidad de separación que se comunica con el reactor de Etapa de Hidrólisis para recibir al menos un producto sólido, al menos un producto liquido y agua, la unidad está configurada para separar al menos un producto sólido reaccionado, el agua; y al menos un producto liquido reaccionado; y un reactor de Etapa de Acabado de Aceite que se comunica con la unidad de separación para recibir al menos un producto liquido reaccionado, el reactor de Etapa de Acabado de Aceite está configurado para someter al menos un producto liquido reaccionado a una segunda temperatura incrementada y, opcionalmente, una segunda presión incrementada, con lo cual se convierte al menos un producto liquido reaccionado a al menos a un material útil. La presente invención comprende además un aceite combustible fabricado mediante un proceso en donde el proceso comprende: la separación de una suspensión a partir de un material de alimentación que contiene carbono; la reacción de la suspensión en una Etapa de Hidrólisis para producir una alimentación reaccionada que comprende al menos un producto sólido reaccionado, al menos un producto liquido reaccionado, y agua; la separación de al menos un producto sólido reaccionado, el agua y al menos un producto liquido reaccionado proveniente de la alimentación reaccionada; la conversión de al menos un producto liquido reaccionado en el aceite combustible, en una segunda reacción. La presente invención también proporciona un aparato para convertir un licor orgánico en una mezcla de hidrocarburos y sólidos de carbono que comprende: un calentador para calentar el licor orgánico con lo cual se produce una mezcla de liquido y aceite vaporizado; un reactor para convertir la mezcla del liquido y aceite vaporizado en sólidos de carbono y una mezcla de hidrocarburos y gases; un primer enfriador para aceptar los sólidos de carbono; y un segundo enfriador para aceptar la mezcla de hidrocarburos y gases . La presente invención incluye además un aparato que comprende: un recipiente calentado que tiene una entrada y una salida; un primer barreno o hélice caliente que tiene un entrada y una salida, la entrada y la salida están configuradas y son de dimensiones adecuadas para permitir que sea aplicada una presión más alta en el primer barreno, la primera entrada del barreno se comunica con la salida del recipiente; un separador fluido-sólido que se comunica con la primera salida de la barrena, teniendo el separador una primera salida para líquidos y gases y una segunda salida para sólidos, y una segunda barrena que se comunica con los sólidos, la segunda barrena proporciona el enfriamiento de los sólidos. La presente invención incluye adicionalmente un proceso para convertir un licor orgánico en una mezcla de hidrocarburos y sólidos de carbono, que comprende: el calentamiento del licor orgánico, con lo cual se produce una mezcla de liquido y aceite vaporizado; la conversión de la mezcla del liquido y el aceite vaporizado en sólidos de carbono, y una mezcla de hidrocarburos y gases; y la separación de los sólidos de carbono a partir de la mezcla de hidrocarburos y gases. La presente invención también proporciona los procesos para producir un combustible a partir de un material de alimentación, que comprende: la preparación de una suspensión a partir del material de alimentación; el sometimiento de la suspensión a un proceso de despolimerización para formar una composición que comprende al menos un material inorgánico y una mezcla liquida; la separación de al menos un material inorgánico de la mezcla liquida; y la derivación de un combustible desde la mezcla liquida . La presente invención proporciona además un proceso para producir un fertilizante a partir del material de alimentación, que comprende: la preparación de una suspensión a partir de un material de alimentación; el calentamiento de la suspensión a una temperatura suficiente para despolimerizar el material de alimentación en una composición que comprende al menos un material inorgánico y una mezcla liquida; la separación de al menos un material inorgánico de la mezcla liquida; y la derivación de un fertilizante a partir de la mezcla liquida. La presente invención proporciona además un proceso para producir una alimentación a partir de un producto de alimentación, que comprende: la preparación de una suspensión a partir de material de alimentación; el calentamiento de la suspensión a una temperatura suficiente para despolimerizar el material de alimentación en una composición que incluye al menos un material inorgánico y una mezcla liquida; la separación de al menos un material inorgánico de la mezcla liquida; y la derivación de un alimento a partir de la mezcla liquida . La invención también proporciona un proceso para convertir el residuo de trituradores en aceite, que comprende: la disolución del residuo del triturador en un solvente, la preparación de una suspensión a partir del residuo del triturador; la reacción de la suspensión con agua en una etapa de hidrólisis para producir una alimentación reaccionada que comprende al menos un sólido reaccionado; el producto, al menos un producto liquido reaccionado; la separación de al menos un producto sólido reaccionado, el agua, y al menos un producto liquido reaccionado a partir de la alimentación reaccionada; la conversión de al menos un producto liquido reaccionado en aceite, en una segunda reacción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra un diagrama de flujo de un proceso general de acuerdo a la presente invención; La figura 2 muestra un esquema de los aparatos utilizados en la realización de un proceso de la presente invención; La figura 3 muestra un diagrama de flujo de una preparación de una reacción de Etapa de Hidrólisis de un proceso de la presente invención; La figura 4 muestra un diagrama de flujo de una segunda separación de un proceso de la presente invención; La figura 5 muestra un diagrama de flujo de una reacción de Etapa de Acabado de Aceite de un proceso de la presente invención; La figura 6 muestra un aparato para llevar a cabo una Etapa de Acabado de Aceite del proceso de la presente invención; La figura 7 muestra un aparato para separar los sólidos suspendidos finos de un fluido; y Las figuras 8A y 8B muestran el uso, respectivamente, de un reactor de Etapa de Acabado de Aceite y un enfriador/condensador, con un proceso de acuerdo a la presente invención; La figura 9 muestra la relación entre la viscosidad y la velocidad de esfuerzo cortante de un material de alimentación a diversas temperaturas; La figura 10 muestra un diagrama de flujo de un proceso de la presente invención, como es aplicado a la conversión de residuos de un triturador; La figura 11 describe una modalidad de un reactor de despolimerización y la unidad de separación; La figura 12 describe un aparato de prueba a escala de laboratorio utilizado para la presente invención; La figura 13 describe una muestra del residuo del triturador; La figura 14 describe las fracciones residuales de triturador de diversos tamaños; La figura 15 describe los productos de despolimerización de un proceso de acuerdo a la presente invención, como es aplicado al residuo del triturador; La figura 16 muestra los productos intermediarios de un proceso de acuerdo a la presente invención; La figura 17 describe un aceite intermediario hidrolizado, producido utilizando el residuo de triturador como material de alimentación bruto; La figura 18 describe diversos materiales iniciales, productos intermediarios y finales de un proceso de la presente invención; La figura 19 describe algunos productos de aceite desintegrados, destilados, ejemplares que pueden ser producidos utilizando el proceso de la presente invención; La figura 20 muestra una desintegración de diversos productos químicos encontrados en la desintegración de gas combustible a partir de un proceso de la presente invención, como es aplicado a un residuo de triturador; La figura 21 es una gráfica que muestra la consistencia de rendimiento de corrida a corrida de un proceso de la presente invención, con base en los rendimientos de la Etapa de Hidrólisis para cinco corridas; La figura 22 es un diagrama que traza la conversión del material orgánico seco en varios materiales y gases a través de la despolimerización, hidrólisis y pasos de acabado de aceite del proceso de acuerdo a la presente invención; La figura 23 es un diagrama del balance de material para un proceso de la presente invención como es aplicado al residuo del triturador; La figura 24 describe cómo es utilizada el agua y reciclada en un proceso de la presente invención; La figura 25 es un diagrama del movimiento del agua en un aparato diseñado de acuerdo a la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El proceso de la presente invención está dirigido a producir uno o más materiales útiles a partir de materiales de bajo valor o de desecho, generados por la sociedad en prácticas domésticas, grandes, u ordinarias, o a partir de operaciones comerciales. Típicamente, el proceso de la presente invención es aplicado a materiales de desecho, o a otros productos de bajo valor, por ejemplo, grasa, que contienen una proporción sustancial de materiales orgánicos. No obstante, la presente invención puede ser aplicada para convertir otros productos, no normalmente considerados de bajo valor, a productos de más alto valor. Los materiales orgánicos son aquellos comúnmente conocidos por una persona de experiencia ordinaria en la técnica. En particular, para el uso con la presente invención, los materiales orgánicos son aquellos materiales cuyos elementos constituyentes incluyen carbono en combinación con uno o más de otros elementos tales como hidrógeno, oxigeno, nitrógeno, azufre y fósforo, y los elementos halógenos, en particular fluoro, cloro, bromo y yodo. Para los propósitos de la presente invención, los materiales orgánicos también incluyen compuestos que contienen carbono en combinación con elementos tales como arsénico, selenio y silicio, asi como sales de moléculas orgánicas y complejos de moléculas orgánicas con metales tales como, pero no limitadas a, magnesio, mercurio, hierro, zinc, cromo, cobre, plomo, aluminio y estaño. Muchos materiales orgánicos utilizados con la presente invención vienen de fuentes biológicas y comprenden proteínas, lipidos, almidones, ácidos nucleicos, carbohidratos, celulosa, lignina y quitina, asi como células enteras. Otros materiales orgánicos para el uso con la presente invención, tienen origen sintético o hecho por el hombre tales como plásticos y otros productos derivados del petróleo. En el proceso de la presente invención, se aplican calor y presión a un material de alimentación a niveles capaces de romper las cadenas moleculares largas del material de alimentación. De este modo, el material de alimentación es desintegrado a nivel molecular a uno o más materiales constituyentes. En el proceso, el material de alimentación es transformado de uno de costo valor bajo hasta un valor beneficioso, o reducción de costo significativo, o de más alto valor. De manera importante, el proceso es también capaz de destruir los patógenos que puedan estar presentes en el material de alimentación. El proceso básico de la presente invención está diseñado para manejar potencialmente cualquier desecho o producto de bajo valor, incluyendo: subproductos de la fabricación y distribución de alimentos tales como desechos de pavo, aceites de freidora, mazorcas de maiz, cascarillas de arroz, raspados de desecho, aceites comestibles de última prensa, tales como aceites de cañóla, de soya, de palma, de coco, de semilla de colsa, de semilla de algodón, de maiz, o aceite de oliva, y otros aceites, desechos del procesamiento de alimentos, y desechos de la industria de los mariscos, subproducto de papel y de otra fabricación de la industria de la madera, tales como celulosa y subproductos de lignina, y efluentes de pulpa de pasta papelera; desechos de jardín, tales como hojas y recortes de pasto; neumáticos; residuos de trituradoras; botellas de plástico; sedimentos dragados en bahías; plásticos post-consumidor y productos electrónicos, tales como computadoras viejas; desechos sólidos municipales; residuos de refinería de petróleo; lodos industriales; bagazo; algas; desechos de molienda; licor negro; desechos de refinería de carbón mineral; arenas con alquitrán de huya; aceite de esquisto; lodo de perforación; desechos de algodón; desechos de procesamiento agrícolas tales como estiércoles animales; desechos médicos infecciosos; patógenos biológicos; e incluso materiales tales como esporas de ántrax que podrían ser utilizadas para elaborar armas biológicas. Se debe entender que la lista anterior de materiales no es una lista exhaustiva. En la lista anterior, el bagazo es un subproducto del procesamiento de caña de azúcar, y el licor negro es un subproducto de la pulpa de pasta maderera química que resulta de la disolución de troceados de madera, liberando la lignina, y liberando las fibras para dar origen a una solución de lignina y celulosa. Los materiales de desecho para el uso con la presente invención son típicamente subproductos o productos finales de otros procesos industriales, preparaciones comerciales, y usos domésticos o municipales, que típicamente no tienen otro uso inmediato y/o que son ordinariamente desechados. Los productos de bajo valor pueden similarmente ser subproductos o productos finales de otros procesos industriales, preparaciones comerciales y usos domésticos o municipales, pero no típicamente materiales que tienen muy bajo valor de reventa y/o que requieren cierto procesamiento adicional para ser convertidos a algo de uso. Cuando se utilizan con los procesos de la presente invención, los productos de desecho y de bajo valor son típicamente denominados como materiales de alimentación o como alimentación bruta. Se debe entender también que la alimentación bruta utilizada con el proceso de la presente invención puede comprender productos de desecho y/o de bajo valor provenientes de un número de fuentes, y de un número de tipos diferentes. Por ejemplo, los desechos de procesamiento de alimentos podrían ser combinados con desechos de procesamiento agrícolas, si es conveniente, y simultáneamente procesados. Otros materiales de alimentación brutos ejemplares para el uso con la presente invención incluyen lodo de cañería municipal, plásticos mezclados (incluyendo cloruro de polivinilo ("PVC") ) como puedan ser obtenidos de un depósito de reciclamiento municipal y neumáticos.

El cloruro de polivinilo (PVC) es encontrado en revestimientos de vinilo y tubos de plomería de plásticos. El PVC contiene aproximadamente 55% en peso de cloro y de este modo tiene una propensión a dar origen a compuestos peligrosos que contienen cloro, cuando se degrada. Por ejemplo, la combustión de PVC produce dioxinas, las cuales son algunos de los compuestos más tóxicos conocidos. Un beneficio de utilizar agua tempranamente en el proceso de la presente invención es que los iones hidrógeno en el agua se combinan con los iones cloruro provenientes del PVC para producir productos solubilizados tales como ácido clorhídrico, un producto químico relativamente benigno e industrialmente valioso que es útil para limpiadores y solventes. Los neumáticos son típicamente obtenidos a partir de vehículos tales como automóviles, autobuses, camiones, aviones, y otros vehículos de tránsito en masa, asi como vehículos militares y otros vehículos comerciales. Cuando se aplica el proceso de la presente invención a los neumáticos, una porción del aceite producido es preferentemente reciclado a la entrada para ayudar a disolver los neumáticos en el material de alimentación entrante. El residuo de trituradora (SR) es el material remanente después de que los materiales ferrosos han sido recuperados de los vehículos triturados o desmantelados, artículos de linea blanca, artículos del consumidor, etc.

Sin el beneficio de la presente invención, tales materiales típicamente irán a un relleno sanitario. Los ejemplos de "artículos de linea blanca" incluyen lavadoras, secadoras, refrigerados, lavadoras de trastos, estufas, acondicionadores de aire, calentadores de agua; el término, como se utiliza en la presente, también abarca cualesquiera aparatos que puedan ser salvados para su contenido de metal. Los componentes y la composición elemental de dos muestras de SR, como son determinadas por el análisis de la muestra, se describen en seguida.

Muestra 1 Muestra 2 Los datos anteriores son proporcionados únicamente para ilustrar los tipos de materiales que pueden ser encontrados en una muestra de SR simple dada y no para ser considerados como limitantes de las aplicaciones para la presente invención. Dependiendo de su origen, la composición del material del residuo de triturador puede variar de muestra a muestra. Por ejemplo, SR puede comprender fragmentos de plástico, caucho, vidrio, tela, pinturas, madera, espumas, finos, elastómeros, metales residuales, etc., de diferentes tamaños como se muestra en la figura 14. SR es de equipo de televisión viejos y refrigeradores, por ejemplo, éste contiene probablemente metales pesados o bifenilos policlorados (PCBs), una mezcla peligrosa de compuestos clorados. Otros componentes tóxicos encontrados potencialmente en SR incluyen éteres de difenilo polibromados (PBDEs), que son comúnmente utilizados, retardadores de la flama y químicamente similares a los PCBs, y los ftalatos, los cuales son encontrados en el PVC, un componente importante en la fabricación de automóviles. El proceso de la presente invención puede manejar y procesar un material de alimentación de materiales de desecho de bajo valor, mixtos, sin la necesidad de preclasificar el material en corrientes puras. Además, el proceso de la invención puede hidrolizar los enlaces oxigeno/cloro en el PVC y transferir los metales y haluros al agua. Como con la hidrólisis del PVC, los iones hidrógeno en el agua se combinan con los iones haluro, por ejemplo, Br y Cl para producir productos químicos de uso, relativamente benignos. Los productos químicos tóxicos, por ejemplo, PCBs, PBDEs, que podrían de otro modo lixiviarse fuera del SR son destruidos en el proceso, produciendo el aceite que está libre de tales contaminantes y otros desechos. Las características de dos lotes de productos de aceite desintegrados de SR son proporcionados en las tablas siguientes. Otra ventaja más de la presente invención es su habilidad para manejar y procesar de manera efectiva los materiales de tamaño y composición heterogéneos. La necesidad para el ajuste del tamaño de partículas y reducción de la misma es evitado por el paso de despolimerización del proceso, el mecanismo del cual será evidente a partir de la siguiente descripción. Cuando se aplica el proceso de la presente invención al SR, una porción del aceite producido es preferentemente reciclada a la entrada para ayudar el disolver el SR en el material de alimentación entrante. Un esquema del proceso como es aplicado al SR es descrito en la figura 10. El material de alimentación bruto es sometido a un paso de preparación 110 una despolimerización o "paso de fusión", seguido por la separación mecánica con lo cual los sólidos son eliminados de la mezcla. La despolimerización reduce el material orgánico en SR sólido hasta obtener un liquido con lo cual hace posible la separación de los objetos metálicos y otros materiales orgánicos sólidos asi como el contacto mejorado del material orgánico con agua y el paso de hidrólisis subsiguiente. En modalidades preferidas, de la invención, la desopolimerización ocurre a temperaturas en el intervalo a aproximadamente 365°C (690°F) hasta aproximadamente 418°C (785°F), más preferentemente en el intervalo de aproximadamente 371°C (700°F) hasta aproximadamente 413°C (775°F), lo más preferentemente en el intervalo de aproximadamente 382°C (720°F) hasta aproximadamente 399°C (750°F) . La mezcla resultante es luego sometida a un paso de hidrólisis equivalente a la Etapa de Hidrólisis 120 descrita en la presente. La hidrólisis de los materiales orgánicos clorados y/o bromados en la mezcla rompe el enlace carbono-haluro y transfiere el haluro a la fase acuosa, destruyendo efectivamente los compuestos tales como los PCBs. La hidrólisis también permite la transferencia de iones metálicos a la fase acuosa, haciendo al aceite resultante esencialmente libre de contaminación. El modalidades preferidas de la invención, la hidrólisis ocurre a temperaturas en el intervalo de aproximadamente 221°C (430°F) hasta aproximadamente 266°C (510°F) , más preferentemente en el intervalo de aproximadamente 227°C (440°F) hasta aproximadamente 260°C (500°F), lo más preferentemente en el intervalo de aproximadamente 232°C (450°F) hasta aproximadamente 249°C (480°F) . La alimentación reaccionada producida sufre luego un paso de separación térmica y mecánica. En un proceso similar a la coquización retardada, el aceite de hidrólisis es calentado a aproximadamente a 500°C. La transferencia de calor hacia el aceite es rápida e isotérmica y únicamente el aceite orgánico "seco" es calentado hasta la temperatura final. El aceite combustible o el licor orgánico 500 obtenido a partir de éste es alimentado a una Etapa de Acabado de Aceite para el acabado. El gas combustible 146, los sólidos de carbono 142 o el aceite 144 pueden ser producidos mediante la coquización del licor orgánico ya sea en el sitio o en una refinería. Alternativamente, un aceite hidrocarburo con constituyentes similares como un aceite diesel del #4 puede ser producido con procesamiento minimo en el sitio. Las características de dos diferentes lotes de productos de aceite desintegrados del proceso como se aplica a SR, se proporcionan en seguida.

Lote 1 Lote 2 La eficiencia de alta energía es lograda en el proceso de la presente invención a través del intercambio de calor a contra corriente. El volumen principal de la energía es utilizado para calentar el agua liquida; el agua vaporizada instantáneamente en la hidrólisis genera vapor, que es separado y desviado hacia la alimentación entrante precalentada . Como se ilustra por los esquemas en la figura 24, y en la figura 25, el agua vaporizada instantáneamente durante el paso de hidrólisis es de este modo reciclada. Dada como la composición química variante de la alimentación bruta, la eficiencia de energía puede variar de corrida a corrida. No obstante, utilizando pruebas conducidas con corridas múltiples, la eficiencia de energía del proceso fue determinada como de aproximadamente 91% como se detalla en la tabla siguiente. Una temperatura de 482°C (900°F) fue seleccionada para estas corridas, ya que esto es mucho más adecuado para el proceso y demuestra que la eficiencia de alta energía puede ser lograda incluso cuando la mezcla es calentada a temperaturas extremadamente altas.

Eficiencia de energia del proceso aplicado a SR Valor de calentamiento orgánico: ~ 8,333.2 kcal/kg (• 15,000 Btu/lb Mezcla 50:50 con agua tiene Cp de ~ 0.416 kcal/kg 0.75 Btu/lb Calentar a 482°C (900°F) : 375 kcal/kg (675 Btu/lb) de mezcla (0.722 kcal/kg (1.30 Btu/lb) de aceite) Eficiencia = 100% - (1,350/15,000)) = 91% Además, el aparato de la presente invención puede ser construido utilizando partes comercialmente disponibles. El manejo de la materia prima inicial puede ser realizada utilizando charolas de fondo móvil, transportadores convencionales por barrena o hélice y/o elevadores de cangilones, bajo condiciones ambientales. Las mallas vibratorias pueden ser utilizadas para los raspados finos para eliminar el polvo suelto y los desechos si se desea. El paso de despolimerización poderoso también elimina cualquier necesidad para el ajuste de tamaño adicional de las partículas, de la alimentación bruta. Como será evidente a partir de la siguiente descripción, las temperaturas y presiones comúnmente utilizadas en aplicaciones comerciales actuales, por ejemplo, 399°C (750°F), 10.54 kg/cm2 (150 psig), son más que adecuados para despolimerizar el material bruto. Los diseños de los reactores de despolimerización pueden ser por lo tanto implementados utilizando las tecnologías existentes simples, por ejemplo, por lote o flujo a través de los reactores forrados, ya que presiones relativamente bajas han sido utilizadas en el proceso actual. Los dispositivos fácilmente accesibles tales como mayas vibratorias, prensas de tornillo simple y doble, y máquinas centrifugas fuera de anaquel, pueden ser también analizadas para efectuar la separación de despolimerización. De igual modo, el procesamiento post-hidrólisis puede ser realizado utilizando dispositivos y procesos comercialmente disponibles, tales como la recompresión/destilación de vapor, calcinación, sistemas de lecho fluidizado, y unidades de separación por desalación y centrifugas. Los materiales de desecho y de bajo valor procesados por las modalidades de la presente invención son en general convertidos a tres tipos de materiales útiles, todos los cuales son valiosos y no son intrínsecamente dañinos para el ambiente: aceite de alta calidad, gases de combustión limpia; y sólidos purificados que incluyen minerales, y sólidos de carbono que pueden ser utilizados como combustibles, fertilizantes o materias primas para la fabricación. Además, las corrientes colaterales diversas son producidas durante el proceso de la presente invención, incluyendo en algunos casos a concentrados similares a los "solubles de pescado". Típicamente, los materiales útiles son considerados aquellos que tienen un valor económico más alto que los materiales de desecho, de bajo valor u otros que sirvieron como el material de alimentación. Tales materiales útiles pueden tener, por ejemplo, un contenido calorífico más alto, o pueden tener una más amplia gama de aplicaciones que el material de alimentación del cual éstos fueron derivados. El proceso de la presente invención comprende un número de etapas, como se ilustra en las figuras 1 y 2. La figura 1 muestra, en perfil, las características principales de una modalidad del proceso de la presente invención. La figura 2 muestra un aparato ejemplar 200 para llevar a cabo un proceso de acuerdo a la presente invención. La alimentación bruta 100, mostrada en la figura 1, puede ser potencialmente cualquier material de desecho o corriente orgánico y/o inorgánica de bajo valor.

Preferentemente, la alimentación bruta contiene una cantidad sustancial de material que contiene carbono. La alimentación bruta 100 es sometida a una etapa de preparación 110. Un aspecto de la etapa de preparación es reducir el tamaño de la alimentación bruta utilizando formación de pulpa u otras tecnologías de molienda hasta un tamaño adecuado para el bombeo. La etapa de preparación puede comprender uno o más pasos, y puede comprender la adición de materiales a, o la "impulsión de los materiales fuera de la alimentación bruta, y da como resultado una suspensión 112 que se hace pasar a una Etapa de Hidrólisis 120. La suspensión puede involucrar la adición de agua (u otro fluido adecuado) a la alimentación bruta 100, dependiendo de su contenido de agua inicial. El uso de una suspensión es benéfico debido a que la molienda húmeda, como en la etapa de preparación 110, reduce la fricción y el consumo de energía, y debido a que una suspensión puede ser fácilmente transferida por bombas de un recipiente a otro. Los dispositivos de suspensión adecuados incluyen: un formador de pulpa, un triturador en linea o un macerador. Una mezcla de vapor y gases 121 es retirada de la etapa de preparación 110. El hueso y otro material mineral inorgánico es una parte integral de los animales y de los desechos animales. La materia orgánica en la forma de proteínas, grasa y carbohidratos es fisica y químicamente enlazada a este material mineral inorgánico, haciendo difícil el procesamiento del material orgánico en productos valiosos, a no ser que los dos sean separados. En consecuencia, en el paso 114, la suspensión sufre un paso de despolimerización, en el cual éste es calentado a una temperatura entre 135°C (275°F) y 193°C (380°F), más preferentemente en el intervalo de 135°C (275°F) y 163°C (325°F) y aún más preferentemente en el intervalo de 149°C (300°F) y 163°C (325°F), con el fin de separar la materia inorgánica, tal como hueso u otra materia sólida, de los constituyentes orgánicos. Aquellos de experiencia en la técnica reconocerán que la composición de la materia orgánica e inorgánica diferirá de lote a lote, dependiendo de la naturaleza de los materiales de alimentación utilizados. El material óseo 116 está destinado únicamente a ilustrar el tipo de materia inorgánica proporcionada en algunas modalidades de la invención. En casos donde el residuo de las trituradoras, neumáticos, plásticos o caucho, por ejemplo, constituyan la alimentación bruta, el material inorgánico probablemente no comprenderá material óseo. El paso de despolimerización, también denominado como paso de calentamiento 114, tiene lugar por al menos 15 minutos, y preferentemente por 45 minutos. El tiempo de calentamiento depende de la temperatura, con tan pocos como 15 minutos requeridos a más altas temperaturas, y más de una hora a temperaturas más bajas en el intervalo. El calentamiento a tales temperaturas disminuye dramáticamente la viscosidad total de la suspensión y es consistente con una hidrólisis del material proteico en el material de alimentación en sus bloques constituyentes de aminoácidos o de di- y tri-péptidos- de modo que los enlaces físicos y químicos con la materia mineral son rotos. Tal reducción en la viscosidad permite la separación de los sólidos insolubles enlazados, tales como el material óseo 116 que comprende materia mineral no deseada y hueso pulverizado proveniente de la suspensión, con lo cual se produce una mezcla liquida 118 que subsecuentemente entra a Etapa de Hidrólisis. La materia mineral que se separa en esta etapa comprende principalmente material óseo en polvo y en partículas asi como alguna cantidad de minerales provenientes de la arena, el suelo u otros contaminantes que han entrado al material de alimentación. La separación de la materia mineral del material remanente puede ser lograda mediante separación por gravedad o puede utilizar otro aparato de separación familiar para una persona de experiencia ordinaria en la técnica, tal como una centrifuga de liquido/sólido, una malla o un filtro. La materia mineral separada asi puede ser utilizada como un fertilizante mineral. La materia mineral separada preferentemente está libre de material orgánico, aunque en la práctica la cantidad procede a través del proceso de separación. La mezcla liquida 118 que surge de la separación comprende típicamente una fase aceitosa que contiene grasas y carbohidratos, y una fase acuosa en la cual se disuelven los aminoácidos y pequeños péptidos obtenidos de la degradación de las proteínas. La mezcla liquida puede comprender además algunos materiales insolubles que incluyen algunos minerales y algunos péptidos que no han sido desintegrados. A la luz de lo anterior, la composición de la mezcla liquida es tal que ésta puede ser desviada desde la via de hidrólisis 120 y aplicada directamente para utilizarse o en una forma concentrada como un alimento, fertilizante, combustible u otros productos. En algunas modalidades de la invención, la mezcla liquida concentrada puede encontrar aplicación como un combustible de caldera o de motor, o ser sometido a procesamiento adicional, por ejemplo, como en una refinería de petróleo. En algunas modalidades de la invención que emplean en materiales de alimentación basadas en hidrocarburos, por ejemplo, plásticos de desecho, caucho, neumáticos utilizados, etc., un solvente orgánico puede ser combinado con el material bruto 100 para elevar al máximo la fracción orgánica del material de alimentación y con esto aumentar el rendimiento de la mezcla liquida utilizable. Como seria comprendido por una persona de experiencia ordinaria en la técnica, el paso de despolimerización 114 podria también encontrar aplicación para otros procesos, tales como la producción de animales, en la cual los desechos animales que contienen hueso y materia mineral son triturados para formar otros materiales utilizables. En general, la aplicación de calor entre 135°C (275°F) y 193°C (380°F), preferentemente entre 135°C (275°F) y 163°C (325°F) y aún más preferentemente entre 149°C (300°F) y 163°C (325°F), a tal material de alimentación consistirá una separación más eficiente de la materia orgánica del hueso y del mineral que lo que ha sido posible hasta ahora. Tal proceso facilitará con esto la separación de la materia ósea y mineral del resto del material de alimentación y conducirá a una porción orgánica más pura, asi como la reducción de la cantidad del material orgánico que es desechado a través de ser acoplado o enlazado a una materia mineral no utilizable. En consecuencia, la presente invención incluye además un proceso para servirse de partes de cuerpos animales que contienen materia orgánica enlazada a sólidos insolubles, que comprenden: la preparación de una suspensión de las partes del cuerpo animal; el calentamiento de la suspensión a entre 135°C (275°F) y 193°C (380°F), preferentemente entre 135°C (275°F) y 163°C (325°F) y aún más preferentemente entre 149°C (300°F) y 163°C (325°F) para producir una mezcla liquida y material insoluble; y la eliminación del material óseo. Se debe notar que los procesos previamente existentes para productos animales, típicamente no calientan el material de alimentación a una temperatura tan alta y en general únicamente caliente en las temperaturas por debajo de 100C (212°F) . Además, los procesos previamente existentes para productos animales típicamente generan dos lotes de productos: carne y harina de hueso en un lote, y grasa en un segundo lote. En contraste, el proceso de la presente invención genera dos lotes de diferentes constituyentes: el material sólido, que contiene principalmente hueso, es enteramente separado y puede ser utilizado por ejemplo como un fertilizante mineral; y una porción liquida que por si misma comprende una porción de aceite separada que puede ser utilizada para crear ácidos grasos y una porción acuosa (que contiene aminoácidos disueltos en agua) que pueden ser utilizados como un suministro de alimento animal. En un Etapa de Hidrólisis 120, la suspensión es sometida a calor y presión incrementada en donde la suspensión sufre un paso de hidrólisis, también llamada una reacción de Etapa de Hidrólisis. Tales condiciones de calor y presión conducen a la desintegración de la estructura celular de los componentes biológicos de la suspensión, para liberar moléculas constituyentes tales como proteínas, grasas, ácidos nucleicos y carbohidratos. Además, muchos materiales orgánicos poliméricos son hidrolizados por el agua, la suspensión a mezclas de productos orgánicos más simples. En particular, las grasas pueden ser parcialmente divididas para dar materiales orgánicos boyantes tales como ácidos grasos (que contienen grupos ácido carboxilico) , y gliceroles solubles en agua (por ejemplo, moléculas que contienen 3 grupos hidroxilo) . Las proteínas son típicamente desintegradas en polipéptidos más simples, péptidos y aminoácidos constituyentes. Los carbohidratos son principalmente desintegrados en azúcares más simples solubles en agua. Los enlaces de oxigeno y de cloro de los plásticos tales como PET y PVC son también rotos en la etapa de hidrólisis. La presencia de agua en la Etapa de Hidrólisis es especialmente ventajosa debido a que esta ayuda a transferir el calor al material de alimentación. Se debe entender que los términos reaccionar, reaccionando, y reacción, cuando se utilizan en conjunto con las modalidades de la presente invención, pueden abarcar muchos tipos diferentes de cambios químicos. En particular, el término reacción puede abarcar un cambio químico que surge de la combinación o asociación de dos o más especies que dan origen a uno o más productos, y pueden abarcar otros tipos de descomposiciones o conversiones que involucran la desintegración o transformación de una especie simple, como es inducida por condiciones de temperatura, presión o impacto de radiación electromagnética, y pueden abarcar además las transformaciones que involucran un solvente, tal como una hidrólisis. Se debe entender además que el término "reacción, o "reaccionar" es utilizado en la presente para describir un proceso, o una etapa en un proceso, entonces más de un cambio químico puede estar ocurriendo simultáneamente. De este modo, una reacción puede involucrar simultáneamente una hidrólisis y una descomposición, por ejemplo. Una mezcla de vapor y productos gaseosos 126 es típicamente liberada de la suspensión en la Etapa de Hidrólisis 120. La alimentación reaccionada 122 resultante de la Etapa de Hidrólisis consiste típicamente de una mezcla de productos sólidos reaccionados y una mezcla de productos líquidos reaccionados. Estos diversos productos son típicamente caracterizados como una fase aceitosa, una fase acuosa y una fase mineral húmeda. La fase acuosa y la fase aceitosa contienen típicamente diversos materiales orgánicos disueltos. La mezcla de vapor y gases 126 producida en la Etapa de Hidrólisis 120, es preferentemente separada por un condensador, y el vapor es utilizado para pre-calentar la suspensión entrante. La alimentación reaccionada 122 es luego sometida a una etapa de separación 130 en la cual una mezcla adicional de vapor y gases 132 es retirada, y una mezcla de minerales 134 u otros materiales sólidos es separada. Preferentemente, los materiales sólidos obtenidos en esta etapa no comprenden sólidos de carbono, a no ser que el sólido de carbono estuviera presente en el material de alimentación de entrada. La etapa de separación 130 puede comprender más de una separación individual. La etapa de separación 130 puede comprender más de una separación individual. En algunas modalidades de la invención, los materiales sólidos pueden sufrir el procesamiento adicional en un calcinador para quemar cualquier material orgánico residual desde éste y para ser calcinado. Otros materiales generados en diversos puntos de proceso descrito en la presente, por ejemplo, gas no condensable concentrado, material inorgánico sólido 116, y combustible concentrado acuoso pueden de igual modo ser alimentados al calcinador para el procesamiento posterior. En algunas modalidades de la invención, el calcinador sirve funciones dobles en la producción de sólidos calcinados y la producción de aceite caliente y/o vapor caliente para el uso en una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, el vapor caliente puede ser utilizado para suministrarle a una turbina de vapor, por ejemplo, en plantas de energía eléctrica y otros contextos industriales y de fabricación. El material residual proveniente de la etapa de separación 130 consiste de una mezcla de productos líquidos que incluye el agua producida 138 (agua con materiales solubles) y un licor orgánico 500. El licor orgánico 500 es típicamente un liquido que contiene una mezcla de especies que contienen carbono tales como los productos líquidos reaccionados provenientes de la Etapa de Hidrólisis. Preferentemente, la mayor parte del agua producida 138 es separada, y un producto liquido tal como licor orgánico 500 es dirigido a una Etapa de Acabado de Aceite 140. De este modo, el licor orgánico comprende preferentemente un producto liquido reaccionado y separado del agua y en la mayoría de los casos también separado del producto sólido reaccionado. La agua producida 138 contiene numerosos compuestos que incluyen materiales que contienen azufre y cloro y es preferentemente desviado para la concentración 139. Es deseable separar tales compuestos y, en modalidades preferidas, la concentración da origen a un condensado 151 (cuya pureza es usualmente mejor que aquella del agua de desecho municipal) y un concentrado 153 (que en muchos casos, puede ser utilizado como un combustible orgánico o un fertilizante liquido similar a los solubles de pescado) . Algo de licor orgánico 500 puede ser desviado hacia una separación opcional 137 para formar productos químicos orgánicos 143 de especialidad tales como ácidos grasos o aminoácidos, por ejemplo, por medio de destilación fraccional del licor orgánico. Las fracciones residuales, licor fraccionado 145, a menudo denominado "licor pesado" que comprende fracciones que no son útiles como productos químicos de especialidad, pueden ser nuevamente dirigidas a la Etapa de Acabado de Aceite 140. Cuando el material de alimentación es lodo de drenaje municipal, la alimentación reaccionada 122 proveniente de la reacción de Etapa de Hidrólisis comprende típicamente agua producida, una matriz sólida de material orgánico o inorgánico, y una pequeña cantidad de licor orgánico. El agua producida proveniente del lodo de drenaje municipal es luego desviada para la concentración, para formar un producto que encuentra aplicación como un fertilizante. En una Etapa de Acabado de Aceite 140, también conocida como "acabado de aceite", el licor orgánico 500 es sometido a condiciones donde éste sufre una segunda reacción. La segunda reacción puede involucrar uno o más procesos conocidos en la técnica, tales como la deshidratación simple, destilación para los ácidos grasos, desintegración térmica, desintegración catalítica, eliminación de lodo, etc. Es también posible que el licor orgánico contenga cierta cantidad de producto sólido reaccionado que también se hace pasar a la Etapa de Acabado de Aceite. Conjuntamente, el licor orgánico y el producto sólido reaccionado pueden ser denominados como una matriz sólida. En la segunda reacción, el licor orgánico es convertido a una mezcla de materiales útiles que usualmente incluye sólidos de carbono 142, y una mezcla de hidrocarburos que es típicamente liberada como vapor de hidrocarburo y gases 148. Tal conversión puede involucrar una descomposición de uno o más materiales en el licor orgánico. Las condiciones adecuadas en la Etapa de Acabado de Aceite, típicamente utilizan temperaturas que son elevadas con respecto a la Etapa de Hidrólisis, y utilizan presiones que son reducidas con respecto a la Etapa de Hidrólisis. La Etapa de Acabado de Aceite típicamente no involucra el uso de agua agregada. Puede ser empleado un número de diferentes aparatos para efectuar la Etapa de Acabado de Aceite, como se describe adicionalmente en la presente . Los sólidos de carbono 142 son típicamente similares al coque, por ejemplo, usualmente materiales carbonáceos duros con un valor calorífico alto, adecuado para el uso como un combustible. Los sólidos de carbono 142 contienen preferentemente pocos, si es que los tienen, materiales no combustibles que típicamente resultan de la incineración de los materiales que contienen carbono en una atmósfera deficiente en oxigeno. El contenido de mineral de los sólidos de carbono 142 es preferentemente menor de 10% en peso, más preferentemente menor de 5% en peso, todavia más preferentemente menor de 2% en peso, y lo más preferentemente menor de 1% en peso. Donde los sólidos de carbono 142 contienen minerales, éstos pueden también ser descritos como una matriz de carbono-mineral.

El vapor de hidrocarburo y los gases 148 son denominados como "hidrocarburos bio-derivados" siempre que el material biológico sea el material de alimentación para el proceso de la presente invención. El vapor y los gases hidrocarburos pueden ser variadamente denominados como "derivados de neumático", "derivados de caucho" o "derivados de plástico", si el material de alimentación bruto comprenden neumáticos, caucho o plásticos, respectivamente. Los gases y el vapor de hidrocarburo 148 comprende típicamente gases hidrocarburos, posiblemente con algunas impurezas en trazas de gases no hidrocarburos. Los gases hidrocarburos incluyen gases tales como, gas combustible 146; los vapores de hidrocarburo pueden ser fácilmente condensados a líquidos o aceites 144 tales como los constituyentes más ligeros del aceite diesel #2. Una persona de experiencia ordinaria en la técnica entiende que un aceite diesel 2 es un aceite con una viscosidad o densidad relativamente baja. Cuando el material de alimentación es lodo de drenaje municipal, los productos sólidos provenientes de la Etapa de Acabado de Aceite comprenden típicamente una mezcla de aceites hidrocarburos, gas combustible, o una mezcla de minerales con carbono, en forma sólida. Se debe entender que los parámetros operativos del proceso de la presente invención pueden ser ajustados en uno o más casos con el fin de acomodar diferentes tipos de materiales de alimentación brutos. Por ejemplo, en el contexto de la alimentación bruta tal como desechos de pavo, los componentes principales son grasas animales, proteínas, carbohidratos y minerales. De este modo, el balance de los componentes principales puede determinar algunos aspectos de las condiciones de operación de la presente invención. Además, los intervalos de temperatura del primero y de los reactores de la Etapa de Acabado de Aceite pueden ser controlados para producir productos específicos, con lo cual se eleva al máximo el valor económico que puede ser obtenido del rendimiento de diversos productos. Un aparato 200 para llevar a cabo un proceso de acuerdo a la presente invención es mostrado en la figura 2. Con base en las enseñanzas de la presente invención, el montaje de los diversos componentes del aparato 200 podria estar dentro de la capacidad de una persona de experiencia ordinaria en la técnica de la ingeniería de proceso o de la ingeniería química. En consecuencia, tales detalles técnicos podrían ser familiares para una persona de experiencia ordinaria en la técnica, y son omitidos de la presente descripción. Además, como se discute en la presente, una persona de experiencia ordinaria en la técnica seria capaz de sustituir diversas piezas del aparato por piezas individuales encontradas en la figura 2, y realizar el proceso de la presente invención.

La preparación del material de alimentación y suspensión del mismo pueden ser llevados a cabo en un aparato 210 de preparación de material de alimentación. Después de la preparación de la alimentación y la suspensión de la alimentación, la suspensión se hace pasar hacia un recipiente ventilado 220 a baja presión, denominado como un tanque de almacenamiento de alimentación. Preferentemente, la alimentación es sometida a calentamiento en o antes del tanque de almacenamiento de alimentación, para producir una suspensión caliente que es opcionalmente sometida a presurización antes de entrar al reactor de Etapa de Hidrólisis. Tal calentamiento y presurización tienen lugar típicamente en el equipo que comprende un recipiente para retener la suspensión, una bomba para incrementar la presión de la suspensión y un intercambiador de calor para calentar la suspensión. Típicamente son empleadas las condiciones de aproximadamente 60°C (140°F) y 0.0703 kg/cm2 (1 PSI), para mantener la suspensión de alimentación en un estado liquido, y para limitar la actividad biológica. En una modalidad preferida, el tanque de almacenamiento de alimentación comprende un primer tanque y un segundo tanque. En tal modalidad preferida, el primer tanque es calentado a una temperatura de aproximadamente 60°C (140°F) y sometido a una presión de aproximadamente 0.0703 kg/cm2 (1 p.s.i.). Tales condiciones en el primer tanque dan origen efectivamente a un cese de la actividad biológica. En una modalidad ejemplar, tal primer tanque puede tener una capacidad de aproximadamente 3,785,400 litros (1,000,000 de galones); de este modo, para un rendimiento de 378.5-567.8 litros por minuto (100-150 galones por minuto), el tiempo de residencia efectiva el tanque es de aproximadamente 700 minutos. El segundo tanque en tal modalidad puede ser mantenido a una temperatura de aproximadamente 149°C (300°F) y somete a los contenidos a una presión de hasta aproximadamente 7.03 kg/cm2 (100 p.s.i.) y somete los contenidos a una presión de hasta aproximadamente 7.03 kg/cm2 (100 p.s.i.). La presión es en general ligeramente por arriba de la presión de saturación de la mezcla a una temperatura dada. Por ejemplo, la presión de saturación de la mezcla es de 4.64 kg/cm2 (60 p.s.i) a aproximadamente 150°C (aproximadamente 300°F). Las condiciones en el segundo tanque son típicamente lo suficientemente severas para desintegrar los materiales proteicos en la suspensión, para soltar la suspensión, y para eliminar el amoniaco. La capacidad del segundo tanque es típicamente menor que aquella del primer tanque, y puede ser tan pequeña como de 9,463.5 litros (2,500 galones). De este modo, en una modalidad, una velocidad de flujo de aproximadamente 151.4 litros (40 galones) por minuto da un tiempo de residencia de aproximadamente una hora en el segundo tanque. Tiempos de residencia preferidos, más prolongados para materiales de alimentación particulares, por ejemplo, de varias horas en el segundo tanque, pueden ser logrados con velocidades de flujo más bajas. La Etapa de Hidrólisis de la presente invención es llevada a cabo en un reactor 230 de Etapa de Hidrólisis, el cual preferentemente comprende un recipiente de cámaras múltiples, de modo que existe una distribución estrecha de tiempos de residencia de los materiales constituyentes de la suspensión. En una modalidad alternativa, el reactor de Etapa de Hidrólisis puede ser también un reactor con barrena o hélice. Preferentemente, el recipiente está equipado con mamparas de separación y un agitador monitorizado por paletas múltiples que puede agitar simultáneamente la suspensión en cada una de las cámaras. En una modalidad preferida, existen cuatro cámaras en tal recipiente. En otra modalidad preferida, el calentamiento de la suspensión tiene lugar en varias etapas delante de este recipiente. La evaporización instantánea de alimentación reaccionada después de la Etapa de Hidrólisis puede ser lograda en un recipiente 240 de evaporización instantánea (un "separador de segunda etapa") con una ventilación. Preferentemente, la presión en el recipiente de evaporización 240 es considerablemente menor que aquella en el reactor 230 de Etapa de Hidrólisis. En una modalidad, la presión en el recipiente de evaporación instantánea es de aproximadamente 21.9 kg/cm2 (300 psi), donde la presión en el reactor de Etapa de Hidrólisis es alrededor de 42.18 kg/cm2 (600 psi). Pueden ser utilizados diversos equipos para lograr las diversas separaciones de la segunda etapa de la alimentación que sale del reactor 230 de Etapa de Hidrólisis. Preferentemente, tales separaciones proporcionan una mezcla de vapor y gases 132, licor orgánico 500, minerales 134, y agua producida con solubles 138. El vapor y gases 132 son preferentemente desviados nuevamente a la etapa de preparación para ayudar con el calentamiento de la alimentación . La separación de los minerales de licor orgánico y el agua puede ser lograda con centrifugas, hidrociclones o con tanque estático. El secado de los minerales 134 puede ser logrado con, por ejemplo, un horno de secado u otro secador de minerales tal como un secador de "anillo" (no mostrado en la figura 2) . (En una modalidad alternativa, la separación puede ser facilitada por la adición de un producto químico para romper la emulsión) . El agua producida con solubles 138, resultante de la separación del licor orgánico del agua, puede ser concentrado en un evaporador 250, de un tipo que es típicamente disponible en la industria. El licor orgánico 500 que ha sido separado de los minerales y el agua puede estar contenido en un recipiente 252 de retención de licor orgánico antes de la transferencia al reactor 260 de la Etapa de Acabado de Aceite. Tal recipiente de retención puede ser un recipiente de almacenamiento ordinario como es típicamente utilizado en la industria. En modalidades ejemplares de la invención, algo o la porción entera del licor orgánico 500 puede ser desviada para dar uno o más productos químicos de especialidad. Típicamente, esto involucra el sometimiento del licor orgánico a destilación fraccional. El licor orgánico que es sometido a destilación fraccional es típicamente destilado a una columna de destilación 254. El licor orgánico puede ser sometido a un lavado ácido para separar los aminoácidos en trazas antes de hacerlo pasar a la columna de destilación. Los materiales más volátiles provenientes del licor orgánico, tales como los ácidos grasos, son destilados y recolectados. Cualesquiera materiales más pesados tales como grasas no volatilizadas y derivados de grasa que son encontrados en el fondo de la columna de destilación, se hacen pasar sobre el reactor 260 de Etapa de Acabado de Aceite. En otras modalidades ejemplares de la invención, alguna o la porción completa del licor orgánico 500 es desviada para dar un aceite carboxilico. El aceite carboxilico puede ser utilizado directamente como una fuente de combustible adaptable, por ejemplo, en una caldera, calentador o motor. En algunas modalidades de la invención, el aceite carboxilico es sometido a procesamiento adicional, por ejemplo, como en una refinería de petróleo. Alternativamente, el aceite carboxilico puede ser además procesado o purificado via la filtración y/o la centrifugación antes del uso. Por ejemplo, el aceite carboxilico puede sufrir hidrotratamiento, un proceso comúnmente utilizado en refinerías de petróleo para eliminar el nitrógeno y el azufre de los aceites de petróleo crudo, para producir un combustible que se quema más limpiamente, ya que la presencia de nitrógeno y azufre pueden conducir a la formación de NOx y SOx durante la combustión. Como se ilustra en la sección de ejemplos, el aceite carboxilico proporcionado por la presente invención es bajo en contenidos de azufre, típicamente < 0.2% y por lo tanto requiere la minima cantidad de hidrógeno para fines de hidrotratamiento.

La facilidad de depuración del aceite carboxilico es también atribuida al bajo contenido de nitrógeno, la mayor parte del cual existe en forma de amina en vez de anillo heterociclico. Diversos materiales de alimentación pueden ser empleados para generar aceite carboxilico utilizable en este punto del proceso. Los materiales de alimentación que comprenden grasa/cebo, por ejemplo, grasas animales, semillas de aceite/soya, cañóla, grasa de trampas y una fuente de proteínas, son preferidos para elevar al máximo el rendimiento del aceite carboxilico utilizable. Los materiales adecuados para este proceso incluyen, no exclusivamente, desecho animal, desecho vegetal, desechos y corrientes de bajo valor (DDG) provenientes de instalaciones de producción de etanol. El licor orgánico que viene de la separación de segunda etapa puede también hacerse pasar hacia el reactor 260 de Etapa de Acabado de Aceite en donde tiene lugar una segunda reacción en la cual el licor orgánico es convertido a uno o más materiales útiles tales como aceite, y sólidos de carbono 142. El aceite que sale del reactor de Etapa de Acabado de Aceite puede ser sometido a separación adicional en un separador 270, para producir aceite 144 y gas combustible 146. La separación puede comprender la condensación del aceite en diversos pasos, y desviándolo hacia el almacenamiento 280 de aceite en un recipiente de almacenamiento. Los sólidos de carbón 142 que vienen del reactor de Etapa de Acabado de Aceite son enfriados y pueden ser almacenados también, o adicionalmente calentados y luego tratados para activarlos de acuerdo a los métodos que son conocidos de acuerdo a una persona de experiencia ordinaria en la técnica. Por ejemplo, los sólidos de carbón pueden ser calentados en un reactor adicional, y pueden ser activados por la inyección de vapor sobrecalentado. Como se discutió anteriormente en la presente, los materiales de alimentación brutos ejemplares incluyen materiales de desecho provenientes de las industrias de procesamiento de alimentos y agrícolas. Tales materiales de desecho pueden comprender partes animales tales como alas, huesos, plumas, órganos, piel, cabezas, sangre y cuellos, tejido suave, uñas y cabello. Las partes animales típicas son aquellas encontradas en los residuos de pavos y remanentes de carcasas provenientes de rastros. Otros materiales de desecho de la industria del procesamiento de alimentos que son adecuados para el procesamiento con los métodos de la presente invención incluyen grasa no utilizada proveniente de los establecimientos de comida rápida tales como franquicias de hamburguesa, y materiales tales como lodo de flotación de aire disuelto ("DAF") proveniente de las plantas de procesamiento de alimentos. Los materiales de desecho agrícolas pueden incluir estiércol o excremento animal proveniente de ovejas, cerdos y vacas, y también otros materiales tales como lechos de pollos y residuos de cosechas. En una modalidad ejemplar ilustrada en las figuras 3-5, el desecho crudo 100 es un subproducto del procesamiento de alimentos tal como residuos de pavo. Como se muestra en la figura 3, una alimentación bruta 100 es inicialmente sometida a la preparación y suspensión 110 para producir una suspensión de alimentación 112, acompañada por vapor y gases 121. La suspensión 112 puede ser transferida al almacenamiento 320 de alimentación en un tanque de almacenamiento de alimentación ("FST" u homogeneizador) via un intercambiador de calor 114 donde éste es calentado para desintegrar el material proteico que está enlazado a los huesos y otras partes corporales duras en la mezcla. Para el material de alimentación tal como el desecho de procesamiento de alimentos o lodo de drenaje municipal, el calentamiento para tal propósito es a una temperatura entre 135°C (275°F) y 193°C (380°F), preferentemente entre 135°C (275°F) y 163°C (325°F) y aún más preferentemente entre 149°C (300°F) y 163°C (325°F) . Calentamiento en el intervalo de 149°C (300°F) y 163°C (325°F) debe ser preferentemente por aproximadamente de una hora. El resultado de tal calentamiento es para disminuir la viscosidad de la suspensión, inactivar biológicamente los contenidos, y producir una mezcla de materiales minerales (incluyendo hueso en polvo y particulado) y una mezcla liquida. En el paso 310, los sólidos insolubles que comprenden los minerales y el material óseo 116, son separados de la mezcla liquida 118, por ejemplo, por separación por gravedad o mediante centrifugación liquida/sólido o tamiz o filtración. La mezcla liquida, que comprende una mezcla de agua y componentes orgánicos insolubles en agua, y algunos minerales en trazas, es enfriada y dirigida al tanque de almacenamiento de alimentación 320 ("FST" u homogeneizador) . Los contenidos son calentados a 135°C-138°C (275°F-280°F) en el FST y sometidos a una presión de aproximadamente 3.51 kg/cm2 (50 p.s.i.) con el fin de producir alimentación condicionada 322, una alimentación relativamente homogénea adecuada para pasar al reactor de Etapa de Hidrólisis. Durante el almacenamiento de alimentación, el vapor y las impurezas gaseosas 338 son preferentemente ventilados a 336. De este modo, una ventaja de la presente invención es que la desgasificación ocurre en el FST para eliminar las impurezas gaseosas no deseadas tempranamente en el proceso general de la presente invención. La suspensión 112 de alimentación puede permanecer en el almacenamiento 320 de alimentación por cualquier tiempo conveniente hasta que sea oportuno ser adicionalmente procesado mediante los métodos de la presente invención. Preferentemente, el FST suministra una corriente de alimentación constante a una bomba de suspensión de alta presión que presuriza la alimentación y la transporta al reactor de Etapa de Hidrólisis. En una modalidad preferida, la suspensión de alimentación 112 puede permanecer en un tanque de almacenamiento grande por cualquier tiempo conveniente hasta que sea oportuno ser adicionalmente procesado por los métodos de la presente invención. Para materiales de alimentación brutos que contienen cantidades significativas de amoniaco (NH3) , tal como los desechos de pavo, es ventajoso eliminar el amoniaco libre, ya sea durante la preparación 110, en cuyo caso éste es un componente de vapor y gases 121, o durante el almacenamiento 320, donde éste es ventilado junto con el vapor y las impurezas gaseosas 338. Una fuente de amoniaco es la desintegración del ácido úrico encontrado en las cantidades residuales de orina que están a manudo presentes en los agregados de las partes corporales de los animales. Los métodos de eliminación de amoniaco están dentro del conocimiento de una persona experta en la técnica, e incluyen, pero no están limitados a, la separación del contenido de orina antes de la suspensión, el uso de la degradación enzimática, y la aplicación de calor. Además, el amoniaco puede ser convertido mediante acidificación a una sal tal como un sulfato de amonio, un fosfato de amonio. En una modalidad preferida, el FST comprende dos recipientes mantenidos a diferentes condiciones. El primer recipiente de este realiza el papel de almacenamiento; el segundo recipiente efectúa la desintegración de las proteínas, y libera amoniaco. La suspensión de alimentación 322 condicionada que emerge del almacenamiento 320 de alimentación, es sometida a una Etapa de Hidrólisis 330, en donde el contenido de agua en la suspensión 322 de alimentación condicionada efectúa una hidrólisis de muchos de los biopolimeros presentes. Es proporcionada suficiente agitación (proporcionada por mezcladores y/o dispositivos de re-circulación) de modo que los sólidos son mantenidos en suspensión. La Etapa de Hidrólisis típicamente toma de aproximadamente 5 a aproximadamente 60 minutos. La salida de la Etapa de Hidrólisis es una alimentación reaccionada 122. Típicamente, el vapor y el gas 339 son también liberados de la Etapa de Hidrólisis . En la etapa de hidrólisis 330, tiene lugar cierta desgasificación en la cual ocurre la eliminación parcial de los compuestos de nitrógeno y azufre, y las reacciones de desaminación y descarboxilación tienen lugar, en las cuales cantidades significativas de proteínas también se disocian en productos tales como amoniaco y potencialmente dióxido de carbono. En la práctica, para el proceso de la presente invención, las reacciones de descarboxilación son no deseadas debido a que los productos, diferentes del dióxido de carbono, son aminas que tienden a ser solubles en agua y volátiles. De este modo, en general, las reacciones de desaminación son preferidas a las reacciones de descarboxilación, y los productos líquidos reaccionados obtenidos a partir de la Etapa de Hidrólisis incluyen típicamente ácidos carboxilicos cuando el material de alimentación incluye material, tales como proteínas y grasas. En consecuencia, ya que las reacciones de descarboxilación ocurren típicamente a temperaturas más altas que las desaminaciones, la Etapa de Hidrólisis es preferentemente corrida a la más baja temperatura posible a la cual las moléculas de grasa son divididas. Como una alternativa, el pH en la etapa de hidrólisis puede ser desplazado por la adición de ácido, con lo cual se promueven las reacciones de descarboxilación. La eliminación de los compuestos de nitrógeno y azufre en esta etapa, y la etapa de precalentamiento previo, previene la formación de compuestos de nitrógeno orgánicos, amoniaco, y diversos compuestos de azufre que pueden volverse componentes indeseables de los hidrocarburos bioderivados resultantes si se dejan llevar a procesarse a través de ciertos tipos de reactor de Etapa de Acabado de Aceite. Las condiciones típicas para llevar a cabo la Etapa de Hidrólisis en este ejemplo, son de 150°C a 330°C, aunque preferentemente alrededor de 250°C, y a una presión de alrededor de 50 atmósferas, o aproximadamente 42.18 kg/cm2 (600 psi), como puede ser obtenido en un reactor de Etapa de Hidrólisis. En general, la presión en el reactor Etapa de Hidrólisis está en el intervalo de 20-120 atmósferas. El precalentamiento total y el tiempo de calentamiento en la Etapa de Hidrólisis es de alrededor de 120 minutos. Tales condiciones pueden ser variadas de acuerdo a las alimentaciones que van a ser utilizadas. En un aspecto de la presente invención, como es aplicada a los materiales de alimentación que contienen PVC, la temperatura de operación en la Etapa de Hidrólisis es lo suficientemente alta, y es seguida por pasos de lavado, de modo que son eliminados los productos que contienen cloro. En general, la etapa de hidrólisis es llevada a cabo a temperaturas en el intervalo de aproximadamente 150°C hasta aproximadamente 330°C, de modo que al menos puede ser lograda una de las siguientes tres transformaciones. Primeramente, las proteínas son degradadas a los residuos de aminoácidos individuales de los cuales éstas están compuestas. Esto puede ser logrado mediante la hidrólisis del enlace amida del péptido entre cada par de residuos de aminoácidos en la cadena principal de la proteina, a temperaturas en el intervalo de aproximadamente de 150-220°C. En segundo lugar, las moléculas de grasa pueden ser desintegradas a moléculas de ácido graso, un proceso que puede ocurrir en el intervalo de 200-290°C. Las grasas son hidrolizadas para dividir los triglicéridos, para formar ácidos grasos libres y glicerol. En tercer lugar, la desaminación y la descarboxilación de los aminoácidos pueden ocurrir en la Etapa de Hidrólisis. Los grupos ácido carboxilico, si son dejados proceder hacia el reactor de Etapa de Acabado de Aceite, todavia enlazados a sus respectivas porciones aminoácido, serán todos convertidos a hidrocaburos a condiciones operativas relativamente leves. Además, pueden existir algunos aminoácidos que sean desaminados, un proceso que ocurre típicamente en el intervalo de temperatura de 210 a 320°C. De este modo, en la Etapa de Hidrólisis sola, virtualmente toda la proteina presente en la suspensión será convertida a aminoácidos a temperaturas operativas de Etapa de Hidrólisis relativamente bajas. Además, el grado de desaminación del aminoácido puede ser controlado por una elección juiciosa de la temperatura de operación en la Etapa de Hidrólisis. Como podria ser comprendido por una persona de experiencia en la técnica, las condiciones efectivas bajo las cuales es corrido el reactor en Etapa de Hidrólisis variará de acuerdo al material de alimentación empleado. Por ejemplo, las sobras de animales utilizan típicamente una temperatura de Etapa de Hidrólisis en el intervalo de aproximadamente 200°C hasta aproximadamente 250°C. El lodo de cañería municipal utiliza típicamente una temperatura ambiente de Etapa de Hidrólisis en el intervalo de aproximadamente 170°C a aproximadamente 250°C. Un material de alimentación que comprende plásticos mixtos utiliza típicamente una temperatura de Etapa de Hidrólisis en el intervalo de aproximadamente 200°C hasta aproximadamente 250°C. Los neumáticos utilizan típicamente una temperatura de Etapa de Hidrólisis en el intervalo de aproximadamente 250°C a aproximadamente 400°C. Una condición de operación típica para el procesamiento de neumáticos en el reactor de Etapa de Hidrólisis del proceso de la presente invención, seria a 275°C y 21.1 kg/cm2 (300 psi), con una proporción de solvente a neumático de 1:1 o menos en peso. Tal presión de procesamiento para una temperatura dada es mucho más baja que aquellas reportadas en otros métodos del procesamiento de neumáticos y es por lo tanto más económico. La Etapa de Hidrólisis del procesamiento de neumáticos puede también involucrar el agua para la eliminación de materiales que contienen elementos tal como cloro. Preferentemente, tales materiales son casi completamente removidos bajo condiciones de operación normales. El material del neumático, el solvente y el agua pueden ser mezclados conjuntamente para la Etapa de Hidrólisis, o el neumático puede ser puesto en contacto con el solvente y el agua secuencialmente. La presión en el reactor de Etapa de Hidrólisis es típicamente elegida para estar cercana a la presión de saturación del agua a la temperatura de operación en cuestión. La presión de saturación es la presión que necesita ser aplicada a una temperatura dada para evitar que el agua hierva, y también dependa de la presencia y cantidad de otros gases en la suspensión alimenticia purificada. La presión total en el reactor es mayor que la presión de vapor del agua en la mezcla en suspensión, de modo que el agua no necesita hervir. La presión está preferentemente en el intervalo de 45 a 55 atmósferas, puede estar en el intervalo de 40 a 60 atmósferas, y puede también estar en el intervalo de 30 a 70 atmósferas. Típicamente, la presión es ajustada por cantidades hasta de, y en el intervalo de 0 a 7.03 kg/cm2 (0 a 100 psi) por arriba de la saturación, de modo que los gases no deseados pueden ser ventilados 336 a partir de la preparación alimenticia, el almacenamiento de alimentos o el reactor de Etapa de Hidrólisis. Una ventaja de la presente invención es que la ventilación durante la preparación de alimento 110, el almacenamiento 320 del alimento y la Etapa de Hidrólisis permite que las impurezas gaseosas tales como el amoniaco, dióxido de carbono, y gases que contienen azufre, sean eliminados. Típicamente, la Etapa de Hidrólisis 330 da origen a gases que contienen azufre a partir de la desintegración de las porciones que contienen azufre en los diversos biomateriales . Una fuente principal de azufre es las moléculas de proteina, muchas de las cuales tienen puentes de azufre entre residuos de cisteina. Los gases que contienen azufre son típicamente sulfuro de hidrógeno (H2S), y mercaptanos (compuestos de alquil-azufre) tales como etil-mercaptano. Además, algunas sales tales como sulfuro de calcio (CaS) pueden ser producidas, y éstas son normalmente separadas durante las etapas posteriores. Después de la Etapa de Hidrólisis, la alimentación reaccionada 122 que comprende típicamente al menos un producto liquido reaccionado, y al menos un producto sólido reaccionado y agua, se vaporiza instantáneamente a 340 a una menor presión, y se le permite liberar el calor en exceso nuevamente hacia las etapas de calentamiento antes de la Etapa de Hidrólisis. Típicamente, la vaporización instantánea es lograda a través de reducciones de presión múltiples, preferentemente en dos a tres etapas. El efecto de la vaporización instantánea es ventilado el vapor y gases remanentes 132 asociados con la alimentación que reacciona. La deshidratación por medio de despresurización es eficiente debido a que el agua es eliminada sin utilizar calor. El uso efectivo del calor en exceso es conocido como recuperación de calor, y representa un avance adicional del proceso de la presente invención. El hecho de que la Etapa de Hidrólisis utilice agua, que puede ser ventilada como vapor, junto con otros gases 339, se presta a si mismo a recuperación eficiente de energía. El agua y el vapor son efectivos en intercambio de calor y pueden ser redirigidos hacia las etapas de calentamiento antes de la Etapa de Hidrólisis utilizando uno o más condensadores. Los condensadores son bien compactos y promueven la eficiencia. De este modo, el vapor y los gases 132 ventilados desde la alimentación reaccionada 122 son también preferentemente utilizados para ayudar en el calentamiento de la alimentación de entrada y en el mantenimiento de la temperatura de la Etapa de Hidrólisis, con lo cual se reduce la pérdida de energía de proceso de la presente invención. El vapor y los gases 339 pueden también ser pasados a uno o más intercambiadores de calor colocados previamente a, o después del almacenamiento 320 de la alimentación. El vapor puede ser también directamente inyectado nuevamente a la alimentación de entrada 100 en algunos casos. Preferentemente, el vapor y los gases 339 provenientes de la Etapa de Hidrólisis 330 son combinados con vapor y gases 132 antes de pasar al intercambiador de calor 114. En el intercambiador de calor 114, el vapor y los gases son separados uno del otro. La mayor parte del vapor se condensa para dar un condensado 151. Preferentemente, este condensado es nuevamente dirigido para combinarse con el "agua producida" que resulta de las etapas posteriores del proceso de la presente invención, descrito más adelante en la presente. Cantidades pequeñas, residuales de vapor son ventiladas 116 junto con los gases. Preferentemente, estos gases ventilados son combinados con otros gases que son producidos por las etapas posteriores del proceso de la presente invención para dar gases combustibles. Después de que la alimentación que reacciona ha sido vaporizada instantáneamente 340, y el calor ha sido recuperado, la alimentación intermediaria 400 comprenden típicamente al menos un producto liquido reaccionado, al menos un producto sólido reaccionado, y agua. Al menos un producto liquido reaccionado es típicamente un constituyente de un licor orgánico; al menos un producto sólido reaccionado comprende típicamente minerales. La alimentación intermediaria preferentemente está sustancialmente libre de productos gaseosos. La Figura 4 muestra una secuencia de separaciones que es aplicada a la alimentación intermediaria. Esta es otra ventaja más del proceso de la presente invención que la alimentación intermediaria que resulta de la Etapa de Hidrólisis es sometida a una o más etapas de separación que eliminan minerales y agua antes del procesamiento en la reacción de Etapa de Acabado de Aceite. La etapa de separación utiliza equipos de separación tales como centrifugas, hidrociclones, columnas de destilación, dispositivos de filtración y tamices, y puede también utilizar destilación para eliminar sólidos de carbón muy finos provenientes de una alimentación intermediaria 400. En general, la reducción de la presión adicional recupera más vapor, y facilita la separación sólido/liquido para recuperar minerales y otros sólidos. La alimentación intermediaria 400, que comprende típicamente licor orgánico, agua y minerales es preferentemente sometida a una primera separación 410 que elimina la mayoría de los minerales 412 y produce una mezcla de licor orgánico y agua 414 que es baja en cenizas. Tal separación está caracterizada como una separación sólido/liquido y puede ser lograda con una primer centrifuga o via un dispositivo de separación sólido/liquido, por ejemplo mediante métodos mecánicos o no mecánicos tales como asentamiento por gravedad. Los minerales 412 que son separados están típicamente húmedos y son de este modo sometidos a una etapa de secado 420 antes de pasar a un almacén 430 de mineral seco. La etapa de secado tiene lugar típicamente bajo condiciones atmosféricas normales. Los minerales secos resultantes pueden encontrar aplicación comercial considerable como un remedio de suelo u otro precursor industrial. La mezcla de licor orgánico/agua 414 es sometida a una segunda separación 440 para eliminar el agua y dejar el licor orgánico 500. Tal segunda separación puede ser lograda utilizando una segunda centrifuga de liquido/liquido (u otro dispositivo de separación) . Las diferencias en la gravedad permiten la separación centrifuga del agua producida y el licor orgánico. El agua producida 138 que es eliminada contiene cantidades significativas de moléculas orgánicas pequeñas, disueltas, tales como glicerol y algunos aminoácidos solubles en agua que se derivan de la desintegración de las proteínas. El agua producida también incluye típicamente impurezas de cloruro. La separación de tales impurezas antes de la reacción de la Etapa de Acabado de Aceite representa un beneficio adicional de la presente invención debido a que los últimos productos no son asi contaminados . El agua producida 138 puede ser sometida a concentración 139, tal como mediante evaporación, produciendo un condensado de agua 151 que puede ser reciclado dentro del proceso de la presente invención, y un concentrado 153 que es despachado a un almacén 460 de concentrado. La evaporación es típicamente lograda mediante la aplicación de un ligero vacio. El concentrado, el cual comprende principalmente una suspensión de aminoácidos, glicerol y, potencialmente sales de amonio tales como sulfato de amonio o fosfato de amonio, típicamente tendrá valor comercial por ejemplo, como fertilizantes conocidos como "solubles de pescado" que son sólidos en almacenes de jardin domésticos. Se debe entender que la presente invención no está limitada a una etapa de separación que comprende dos pasos. Tampoco la presente invención está limitada por el orden en el cual son llevados a cabo cualesquiera pasos de separación. De este modo, es consistente con la presente invención si la separación de la alimentación intermediaria 400 en productos tales como licor orgánico, minerales y agua ocurre en un solo paso o en más de dos pasos. Además, los minerales pueden, en algunos casos, ser dejados en alimentación orgánico por diseño, y su separación de éste no necesita ocurrir antes del procesamiento de la Etapa de Acabado de Aceite. Cuando se procesan neumáticos con una modalidad de la presente invención, una porción del licor orgánico puede ser utilizada como un producto final que es un material de alimentación de neumático desvulcanizado para la fabricación de productos de caucho. La Figura 5 muestra una etapa del proceso de la presente invención en donde el licor orgánico 500 resultante de una etapa de separación de la Figura 4 es sometido a una Etapa de Acabado de Aceite 140 para producir uno o más productos útiles. El licor orgánico 500 ordinariamente va hacia un recipiente de retención antes de ser procesado posteriormente. Podria ser comprendido por una persona de experiencia en la técnica que la distribución exacta de los productos obtenidos a partir de la Etapa de Acabado de Aceite 140 variará de acuerdo a las condiciones empleadas en la Etapa de Acabado de Aceite, incluyendo el tipo de aparato empleado para ésta. Por ejemplo, en algunas reacciones de la Etapa de Acabado de Aceite, el producto predominante es vapor de hidrocarburo y gases 148, con muy pocos o nada de sólidos de carbono. Una porción, o todo el licor orgánico 500 puede ser dirigido opcionalmente para el procesamiento después de la Etapa de Acabado de Aceite 140 para producir uno o más productos químicos de especialidad 143. De acuerdo a tal proceso opcional, alguna porción deseada de licor orgánico 500 es típicamente sometida a un proceso de separación tal como la destilación fraccional 510 o se hace reaccionar con un compuesto tal como alcohol para formar otro compuesto, como podria ser entendido por una persona de experiencia en la técnica. Tal proceso de separación genera productos químicos de especialidad 143, y deja detrás un licor fraccionado 145, a menudo denominado como un "licor pesado", que comprende moléculas orgánicas de más alto peso molecular tales como aceites triglicéridos. El licor fraccionado 145 puede ser redirigido a la Etapa de Acabado de Aceite 140 para el procesamiento de una manera similar al licor orgánico 500. Los productos químicos de especialidad 143 son típicamente compuestos orgánicos tales como ácidos grasos, esteres de ácidos grasos, amidas de ácidos grasos, o una gama de aminoácidos. Preferentemente, los productos químicos de especialidad 143 son ácidos grasos. Más preferentemente, los productos químicos de especialidad 143 son ácidos grasos en el intervalo de 12 a 20 átomos de carbono. Aún más preferentemente, los productos químicos de especialidad 143 son ácidos grasos en el intervalo de 16 a 20 átomos de carbono. Cuando los productos químicos de especialidad 143 son amidas de ácido graso y éster de ácido graso, éstos son típicamente formados mediante la reacción con ácidos grasos.

Los productos químicos de especialidad 143 que resultan de un material de alimentación tal como sobrantes de pavo pueden encontrar aplicación como lubricantes y recubrimientos y pinturas . En la Etapa de Acabado de Aceite 140, el contenido de agua de licor orgánico 500 es casi cero, de modo que las condiciones de la Etapa de Acabado de Aceite son tales que las moléculas orgánicas remanentes son desintegradas principalmente por la aplicación de una alta temperatura, en vez de por la hidrólisis en exceso, o el vapor o el agua agregados. Las condiciones típicas para llevar a cabo la Etapa de Acabado de Aceite son alrededor de 400°C como puede ser obtenido en el reactor de Etapa de Acabado de Aceite, u otro recipiente. La temperatura óptima variará de acuerdo a las condiciones de reacción generales. La Etapa de Acabado de Aceite toma típicamente de aproximadamente 5 minutos hasta aproximadamente 120 minutos, aunque el tiempo preciso variará de acuerdo al tipo de reactor empleado. En la práctica, las diversas fases de licor desgastado varían las cantidades de tiempo en el reactor de Etapa de Acabado de Aceite. Por ejemplo, los vapores pasan al través de manera relativamente rápida, y a los líquidos les toma más tiempo. La salida proveniente de la Etapa de Acabado de Aceite comprende, separadamente, una mezcla de vapor y gases de hidrocarburo 148, donde los gases no hidrocarburos pueden incluir dióxido de carbono CO, y compuestos que contienen nitrógeno y azufre, y sólidos de carbono 142. Los sólidos de carbono 142 se asemejan preferentemente al coque de alta calidad. La mezcla de vapor y gases de hidrocarburo 148 contiene típicamente vapor de aceite. Las condiciones de la Etapa de Acabado de Aceite son preferentemente seleccionadas para optimizar la pureza de los sólidos de carbono 142, asi como la mezcla de los gases y vapor de hidrocarburo 148. El apagado rápido de los vapores calientes, tales como la mezcla de vapor y gases de hidrocarburo 148, detiene las reacciones y reduce al minimo la formación de carbonización después de la Etapa de Acabado de Aceite. En una modalidad preferida, el apagado rápido de los vapores puede ser logrado al dirigir los vapores hacia un tambor lleno de agua o mediante pasos de apagado múltiples utilizando fluidos térmicos y medios de enfriamiento. Donde tales pasos de apagado múltiples son empleados, es ventajoso tomar múltiples cortes (diesel (gasóleo), gasolina, etc.) provenientes del petróleo de modo que las diversas fracciones pueden ser desviadas para aplicaciones comerciales separadas. Alternativamente, en otra modalidad, el vapor de aceite o de petróleo puede ser apagado en presencia de licor orgánico de entrada, con lo cual se facilita también la recuperación de energía. En general, la Etapa de Acabado de Aceite es llevada a cabo a temperaturas en el intervalo de aproximadamente 310°C hasta aproximadamente 510°C, de modo que puede ser llevada a cabo al menos una de las dos siguientes transformaciones. Primeramente, los ácidos grasos son desintegrados a hidrocarburos. Esto puede ser logrado mediante la eliminación del grupo carboxilo de cada molécula de ácido graso a temperaturas en el intervalo de aproximadamente 316-400°C. En segundo lugar, las moléculas de hidrocarburo mismas son "craqueadas o desintegradas" para formar una distribución de moléculas de pesos moleculares más bajos, un proceso que puede ocurrir en el intervalo de 450-510°C. Típicamente, no obstante, la desintegración del hidrocarburo ocurre a temperaturas por arriba de 480°C. Preferentemente, la Etapa de Acabado de Aceite es llevada a cabo a una temperatura más alta que aquella para la etapa de hidrólisis. Se podria entender que las temperaturas descritas en la presente, aplicables a la Etapa de Acabado de Aceite podrían ser variadas sin apartarse significativamente de los principios de la presente invención. Por ejemplo, la Etapa de Acabado de Aceite puede ser eficientemente llevada a cabo en el intervalo de temperatura de aproximadamente 300-525°C, asi como en el intervalo de 400-600°C. En algunas modalidades, la temperatura del reactor de Etapa de Acabado de Aceite está entre aproximadamente 400 °C y aproximadamente 510°C. Además, en al menos una modalidad, el reactor de la Etapa de Acabado de Aceite es ligeramente presurizado, a una presión entre aproximadamente 1.05 kg/cm2 (15 psig) y aproximadamente 4.92 kg/cm2 (70 psig), por ejemplo, de aproximadamente 1.05 kg/cm2 (15 psi) por arriba de la presión atmosférica, hasta aproximadamente 4.92 kg/cm2 (70 psi) por arriba de la presión atmosférica. Preferentemente, la presión en el reactor de Etapa de Acabado de Aceite es menor que aquella en el reactor de la Etapa de Hidrólisis. Cualesquiera sólidos de carbono 142 que sean generados a partir de la Etapa de Acabado de Aceite son típicamente primero pasados hacia un enfriador 630 de sólidos de carbono, en donde se le permite al carbono perder su calor residual. Después del enfriamiento, los sólidos de carbono 142 se hacen pasar a un almacén de carbono 540 y puede ser vendido para un número de aplicaciones útiles. Por ejemplo, el carbono puede ser vendido como una "enmienda o remedio de suelo" para el uso en horticultura doméstica, debido a que muchas de las bacterias en el suelo necesitan una fuente de carbono. En particular, el carbono que es producido es de una calidad similar a muchas formas de "carbón activado" y de este modo puede también encontrar aplicación como un material para absorber emisiones de vapor en automóviles, o para el uso en filtros de agua domésticos. Además el carbono, debido a su nivel de pureza, puede encontrar aplicación como un combustible sólido, como el carbón mineral, pero sin la desventaja de producir emisiones nocivas que surgen de la combustión de los contaminantes típicamente encontrados en productos de carbón mineral. También, muchos materiales tóxicos ambientales pueden ser neutralizados en una matriz de suelo mediante el uso de un aditivo de carbono como los sólidos de carbono que resultan del proceso de la presente invención . En vez de, o en adición a los sólidos de carbono 142, un producto útil generado mediante el proceso de la presente invención puede ser carbono hulla limpia. La hulla limpia es generada cuando la alimentación bruta es hulla bruta. Se ha encontrado que los productos finos de hulla producidos mediante el proceso de la presente invención están ventajosamente más libres de contaminantes que contienen azufre y cloro que la hulla bruta típicamente disponibles. Estas propiedades de la hulla generadas mediante el proceso de la presente invención la hacen particularmente atractiva como fuente de combustible de ignición limpia. La mezcla de gases y vapor de hidrocarburo 148 producida por el reactor de Etapa de Acabado de Aceite es típicamente dirigida hacia un enfriador/condensador 850 que separa la mezcla en gas combustible 146 y un aceite hidrocarburo 144. El gas-combustible 146 tiene valor calorífico y por si mismo puede ser redistribuido internamente dentro del proceso de la presente invención para fines de proporcionar energía para calentamiento en diversas etapas o puede ser utilizado para producir energía eléctrica u otras formas de energía para el uso externo o interno. El aceite o petróleo 144 típicamente comprende hidrocarburos cuyas cadenas de carbono tienen 20 o menos átomos de carbono. A este respecto, la mezcla se asemeja a los componentes más ligeros de un aceite combustible tal como un aceite diesel grado #2. Tal producto es también comercialmente vendible. Se debe entender, no obstante, que la composición precisa del aceite 144 depende del material de alimentación, y también de las condiciones de reacción de la Etapa de Acabado de Aceite. De este modo, el aceite puede comprender parafinas, a-olefinas, y materiales aromáticos, asi como hidrocarburos alifáticos saturados. Por ejemplo, la composición del aceite obtenido cuando el material de alimentación está compuesto de neumáticos es diferente de la composición obtenida cuando el material de alimentación es desechos de pavo. Se ha encontrado que el aceite resultante de los materiales de alimentación que tienen un alto contenido de grasa es rico en olefinas, y di-olefinas. Si no se desean, tales olefinas pueden ser removidas del aceite mediante resaturación o mediante diversos métodos de separación familiares para una persona de experiencia en la técnica. Cuando el material de alimentación bruto es neumáticos, se ha encontrado que el aceite de etapa final obtenido del aceite hidrocarburo 144 -en este caso hidrocarburos derivados de los neumáticos- es un solvente superior para los neumáticos en comparación a otros solventes actualmente utilizados en la técnica. Siguiendo un principio general de química que "lo similar disuelve a lo similar" ya que el aceite de etapa final viene de los neumáticos, su naturaleza química es similar a los neumáticos originales y asi pues es un buen solvente para ellos. Cuando la alimentación bruta utilizada con el proceso de la presente invención comprende neumáticos, al menos algunos de los hidrocarburos derivados de los neumáticos son redirigidos a la alimentación bruta de entrada para ayudar con la disolución de ésta antes de o durante la preparación de una suspensión. Típicamente, los hidrocarburos derivados de los neumáticos tienen un intervalo de ebullición de aproximadamente 100°C hasta aproximadamente 350°C. En una modalidad preferida, los hidrocarburos derivados de los neumáticos son calentados antes de la aplicación a los neumáticos. En otra modalidad más, los hidrocarburos derivados de los neumáticos son aplicados a los neumáticos y la mezcla es calentada a una temperatura entre aproximadamente 200°C y 350°C. El uso del producto de aceite de etapa final elimina los costos recurrentes de otros solventes, y las cantidades de reconstitución de los mismos. En diversas modalidades de la presente invención, el espectro completo de constituyentes del aceite de etapa final, o únicamente una porción de estos constituyentes, son utilizados para disolver neumáticos. Preferentemente, todos los hidrocarburos derivados de neumáticos son redirigidos a la alimentación cruda de entrada. En otra modalidad más, únicamente el producto de aceite pesado de etapa final es redirigido de esta manera. Si una porción de los constituyentes es utilizada, la separación del solvente en partes puede tener lugar durante el procesamiento de etapa final o el procesamiento de primera etapa. El uso del producto de aceite final como un solvente hace al proceso de la presente invención mucho más económico que otros procedimientos. Debido a esto el aceite ordinariamente no estará disponible para que el primer lote de neumáticos sea procesado en cualquier ocasión dada, otro solvente más puede ser adicionalmente empleado para ayudar con la desintegración inicial de los neumáticos. Tal solvente es el tolueno; otros son conocidos para una persona de experiencia en la técnica. Cuando la alimentación cruda es lodo de drenaje municipal, es preferible facilitar la separación del material orgánico de los materiales inorgánicos. En consecuencia, en una modalidad preferida, algo del aceite hidrocarburo 144, en este caso hidrocarburos bio-derivados, son nuevamente dirigidos a la alimentación bruta o al producto de la Etapa de Hidrólisis, con el fin de ayudar con la flotación del material. En otras modalidades, los materiales tales como grasa de trampa, como son obtenidos a partir de las salidas de alimentos rápidos por ejemplo, pueden ser utilizados. El principio detrás de la flotación del material es que un material que es más ligero que el agua es introducido a la alimentación cruda, o el producto de la Etapa de Hidrólisis, para ayudar con la flotación de los materiales orgánicos más pesados que el agua, con lo cual se facilita la separación de los materiales orgánicos de los inorgánicos. El resultado es un lodo que es más fácil de centrifugar lo que podria ser de otro modo el caso. Una ventaja adicional del proceso de la presente invención es que todos los productos son libres de ADN y de patógenos. Es decir, éstos están libres de materiales patológicos que son derivados de células animales, bacterias, virus o priones. Tales materiales no sobreviven al proceso de la presente invención intactos. Éste es un resultado importante debido a que no existe riesgo de utilizar cualquiera de los productos del proceso de la presente invención en aplicaciones agrícolas donde podria existir un peligro de que tales moléculas pudieran re-introducirse a la cadena alimenticia. Un aparato para convertir el producto liquido reaccionado proveniente de la etapa de separación, tal como un licor orgánico, en una mezcla de hidrocarburos y sólidos de carbono, es un reactor de Etapa de Acabado de Aceite adecuado, para el uso con el proceso de la presente invención. Como se muestra en la Figura 6, un reactor 600 de Etapa de Acabado de Aceite preferido de acuerdo a una modalidad de la presente invención comprende un calentador 610 para calentar el licor orgánico, con lo cual se produce una mezcla de liquido y aceite vaporizado; un reactor 620 para convertir la mezcla de liquido y el aceite vaporizado en sólidos de carbono 142, y una mezcla de gases y vapores hidrocarburo 148; un primer enfriador 630 para aceptar los sólidos de carbono 142; y un segundo enfriador 640 para aceptar el vapor de hidrocarburo y los gases. El reactor 600 en la Etapa de Acabado de Aceite puede comprender además un separador 624 de fluido-sólido que se comunica con el reactor 620 para separar los gases y vapor de hidrocarburo 148 de los sólidos de carbono 142. El calentador 610 es preferentemente eficiente y compacto, comprendiendo un gran número de tubos internos que dan origen a una gran área superficial para el intercambio de calor. El calentador 610 es típicamente un "calentador encendido". El calentador 610 tiene típicamente una entrada para aceptar licor orgánico y vapor 602, y una salida para dirigir la mezcla de licor orgánico/vapor caliente hacia el reactor 620. El vapor 602 en una cantidad aproximadamente 2 a 5% en peso acompaña el licor orgánico conforme éste entra al calentador 610. Tal cantidad de vapor ayuda al calentamiento uniforme y previene la constitución de residuo sobre la parte interna del calentador. En una modalidad preferida, uno o más pre-calentadores son utilizados para calentar el licor orgánico 500 antes de mezclarlo con vapor y/o transferirlo al calentador 610. La presión para la Etapa de Acabado de Aceite es impartida por un sistema de bomba después del almacenamiento 500. El reactor 620 comprende preferentemente al menos una barrena o hélice caliente, y tiene una entrada y una salida configurada, respectivamente, para aceptar una mezcla caliente de liquido y aceite vaporizado proveniente del calentador 610, y para dirigir los sólidos de carbono y una mezcla de hidrocarburos y gases hacia un separador de fluido-sólido. La mezcla caliente de liquido y aceite vaporizado con vapor, se hace pasar hacia el reactor 620 donde ésta se divide en sólidos de carbono, y una mezcla de gases de hidrocarburo que contiene preferentemente constituyentes de aceite y gas combustible. Típicamente, los sólidos de carbono producidos representan aproximadamente 10% en peso de la mezcla de liquido y aceite vaporizado. En otras modalidades, dependiendo de los constituyentes del material de alimentación bruta, los sólidos de carbono producidos están entre aproximadamente 5% y aproximadamente 20% en peso de la mezcla de liquido y aceite vaporizado. En algunas modalidades de la presente invención, para evitar la constitución de sólidos de carbono en exceso en el reactor 620, la cantidad de material de alimentación procesado es ajustada . Una barrena es adecuada para producir sólidos de carbono en una mezcla de hidrocarburos debido a que permite el control del tiempo de residencia y la temperatura del licor orgánico de entrada, y debido a que permite la separación eficiente de los sólidos de carbono y los productos volátiles. Preferentemente, las dimensiones de la barrena se seleccionan de modo que la pureza de la mezcla de hidrocarburo resultante y los sólidos de carbono es optimizada. Por ejemplo, el diámetro en sección transversal de la barrena determina principalmente la velocidad de flujo de los vapores a través de ésta. Preferentemente, la velocidad de flujo no es tan alta de modo que el vapor sea llevado de lado a lado con los vapores para producir una mezcla de hidrocarburos impura. El tiempo de residencia de la mezcla caliente de licor orgánico, los vapores y el vapor, conforme reacciona, también determina el tamaño de la barrena. Preferentemente, el reactor de Etapa de Acabado de Aceite es capaz de procesar al menos 1,000 toneladas de licor orgánico por dia. Preferentemente, el reactor 600 de Etapa de Acabado de Aceite incluye un separador de fluido-sólido que se comunica con la salida del reactor 620. El separador de fluido-sólido tiene preferentemente una primera salida para hidrocarburos y gases, y una segunda salida para sólidos de carbono. Algo del gas combustible proveniente de la mezcla de hidrocarburos y gases es preferentemente dirigida nuevamente al calentador 610 y quemada para ayudar a mantener la temperatura en el calentador, con lo cual se promueve la eficiencia completa del proceso de la presente invención. Los sólidos de carbono -a menudo a una temperatura tan alta como de aproximadamente 500°C- son dirigidos hacia un primer enfriador, el enfriador 630 de sólidos de carbono, que es preferentemente una barrena de enfriamiento que se comunica con el reactor a través de un dispositivo de aseguramiento de aire, u opcionalmente el separador de fluido-sólido. En algunas modalidades de la presente invención, más de una barrena de enfriamiento 630 puede ser empleada. Es preferible introducir agua 632 al enfriador 630 de sólidos de carbono, para ayudar con el proceso de enfriamiento. Los sólidos de carbono son transferidos a un sistema 650 de almacenamiento de producto acabado, opcionalmente via una barrena de transferencia o algún otro dispositivo de transportación tal como un elevador de bolsa 654 o hacia otro calentador/reactor para activar los sólidos de carbono. El segundo enfriador 640 para aceptar la mezcla de vapor de hidrocarburo y gases comprende preferentemente un separador de partículas de carbono para separar cualesquiera sólidos de carbono residuales y devolverlos al reactor 620. El reactor de Etapa de Acabado de Aceite preferido en la Figura 6 es ventajoso debido a que la barrena permite la desintegración térmica de los hidrocarburos del licor orgánico caliente la cual es llevada continuamente, sin la acumulación esperada de sólidos de carbono, que está normalmente asociada con la desintegración. Otros dispositivos, tales como los "coquizadores retardados" utilizados en refinería de productos petroquimicos, son conocidos para una persona de experiencia en la técnica, para lograr la desintegración térmica de los hidrocarburos y lograr la desintegración a una escala mucho más grande que el reactor de la Figura 6, pero acompaña la desintegración con una acumulación de sólidos de carbono sobre la parte interna de las paredes del reactor. Esta acumulación necesita ser eliminada periódicamente, requiriendo tiempo fuera significativo o incluso reemplazo de un recipiente reactor. No obstante, tales aparatos podrían ser considerados viables para llevar a cabo la reacción de Etapa de Acabado de Aceite de la presente invención, dependiendo de las condiciones económicas prevalecientes. Un coquizador retardado podria retardar una distribución diferente de productos provenientes del reactor de la Figura 6. Por ejemplo, un coquizador retardado inicialmente descarboxilará las moléculas de ácido graso para dar hidrocarburos que serán luego desintegrados posteriormente para dar hidrocarburos de cadena más corta. Además de un aparato coquizador retardado, la reacción de Etapa de Acabado de Aceite de la presente invención puede también ser lograda con otros aparatos adecuadamente adaptados para ésta. Los ejemplos de aparatos y procesos adecuados pueden ser encontrados en Chemistry of Petrochemi cal Processes, 2a Ed., S. Matar y L. F. Hatch (Gulf Professional Publishing, 2001), en particular en el Capitulo 3. Los procesos adecuados son típicamente de dos tipos, térmicos, tal como es logrado con un hidrotratador, o un desintegrador catalítico tal como el que es llevado a cabo con un desintegrador catalítico fluidizado. Los procesos de conversión térmica incluyen, principalmente, procesos de coquización, rompimiento de la viscosidad y desintegración de vapor. Los procesos de coquización son típicamente aplicados a fracciones más pesadas, tales como aquellas con contenidos altos de asfalteno. Los procesos de coquización producen gases hidrocarburos, predominantemente de una naturaleza altamente insaturada, nafta desintegrado, destilados intermedios y coque. Los componentes gaseosos y líquidos son típicamente sometidos a hidrotratamiento para saturar y desazufrar los diversos productos. Las reacciones básicas que subyacen a la desintegración térmica están basados en la fisión hemolitica de los enlaces carbono-carbono para producir pares de radicales alquilo. Cada radical alquilo tiende ya sea a desintegrase adicionalmente, produciendo un alqueno, o sustraer un átomo de hidrógeno de otro hidrocarburo, con lo cual se produce otro radical alquilo. Los productos de reacción, en general, tienden a no ser hidrocarburos ramificados, principalmente debido a que los radicales alquilo mismos no se isomerizan. Existen dos tipos principales de procesos de desintegración térmica: la coquización retardada y la coquización fluida. En la coquización retardada, el sistema reactor tiene un calentador de corto tiempo de contacto, conectado a un tambor grande que remoja los lotes de alimentación precalentados . Los vapores provenientes de la parte superior del tambor son desviados hacia un fraccionador para la separación en gases, nafta, queroseno, y aceite gaseoso. Las condiciones de operación son típicamente de 1.75-2.11 kg/cm2 (25-30 psi) a 480-500°C. El rendimiento mejorado del producto liquido puede ser obtenido mediante la operación a menores presiones tales como a 1.05 kg/cm2 (15 psi) . Condiciones de alta temperatura producen más coque y gas pero menos producto liquido. Aunque la calidad de coque es al final determinada por la calidad de la alimentación, ésta puede también ser sometida a variaciones en el tamaño del tambor, la velocidad de calentamiento, el tiempo de remojo, la presión, y la temperatura de reacción final. Cuando el tambor se llena con coque, el flujo de la alimentación por lotes es desviada hacia un segundo tambor, de modo que el primer tambor puede ser vaciado o "descoquizado" . Típicamente, la descoquización de un tambor puede ser llevada a cabo con un sistema de chorros hidráulicos que dirigen el agua con al menos una presión de 210.9 kg/cm2 (3,000 pis) hacia el coque. Una persona de experiencia en la técnica es capaz de implementar un aparato coquizador retardado para llevar a cabo la reacción de la Etapa de Acabado de Aceite de la presente invención. En la coquización de fluido, el coque producido es utilizado para encender la reacción de desintegración. El coque fluido es producido mediante el rociado de la alimentación caliente sobre las partículas de coque previamente formadas, en un reactor de lecho fluidizado. La temperatura del reactor es típicamente de 520°C. Este proceso tiene un inconveniente principal ya que no reduce el contenido de azufre del coque. Una variante de la coquización fluida, conocida como "Flexicoquización" (Flexicoking por su acepción en inglés), es preferido debido a que éste emplea la gasificación del coque en conjunto con la coquización fluida. La implementación de una coquización fluida y un aparato de flexicoquización para realizar la reacción de Etapa de Acabado de Aceite de la presente invención está dentro de la habilidad de una persona de experiencia en la técnica. El rompimiento de la viscosidad es un proceso leve aplicado a alimentaciones altamente viscosas que se desintegran térmicamente, tales como aquellas que contienen materiales cerosos, para formar mezclas de producto menos viscoso. Típicamente, el rompimiento de la viscosidad utiliza una temperatura de 450°C y tiempos de calentamiento cortos. Éste seria útilmente empleado en la presente invención en situaciones donde el licor orgánico proveniente de la etapa de separación es particularmente viscoso. Los procesos catalíticos para convertir mezclas de hidrocarburos incluyen muchos diferentes procesos familiares para una persona de experiencia en la técnica. Los ejemplos incluyen la reformación catalítica (especialmente como es aplicada al nafta) , desintegración catalítica, hidrodesintegración, hidrodesalquilación, isomerización, alquilación, y polimerización. Algunos procesos de hidrotratamiento también referidos en la presente, emplean uno o más catalizadores. Cada uno de estos procesos catalíticos, y aparatos para los mismos, pueden ser adaptados por una persona de experiencia en la técnica para lograr la reacción de Etapa de Acabado de Aceite de la presente invención.

La desintegración catalítica es particularmente adecuada para llevar a cabo la reacción de Etapa de Acabado de Aceite de la presente invención. La desintegración catalítica rompe las reservas de más bajo valor para producir destilados ligeros e intermedios de más alto valor, asi como gases hidrocarburo ligeros. Los catalizadores típicos empleados en la desintegración catalítica son silice-alúmina amorfa sintética, con o sin zeolitas. Ya que estos catalizadores promueven las reacciones de isomerización para formar el ion carbonio durante las reacciones, y ya que los iones carbonio tienden a sufrir reacomodos espontáneos rápidos, pero son también de vida más prolongada y son por lo tanto más selectivos en su reactividad, la distribución del producto tiende a tener hidrocarburos más ramificados y pocos productos insaturados que aquellos obtenidos de la desintegración térmica. Esto es benéfico, ya que los productos ramificados tienden a mejorar el número de octano de la mezcla de hidrocarburo producida, y debido a que los productos saturados tienden a ser más estables que sus contrapartes insaturadas. La desintegración catalítica emplea típicamente un lecho fluido o, menos comúnmente, un lecho móvil. En un proceso de lecho fluidizado, la alimentación precalentada entra a un reactor acompañado por un catalizador regenerado caliente. El catalizador es empleado como un polvo altamente poroso. Las condiciones en el reactor son típicamente de 450-520°C, y una presión de aproximadamente 0.703-1.406 kg/cm2 (10-20 psig). Los desintegradores catalíticos fluidizados producen típicamente hidrocarburos insaturados ligeros (de 3 a 5 átomos de carbono) , gasolinas con altos números de octano, aceites gaseosos, y alquitrán. Los rendimientos de gas y gasolina son mejorados mediante la aplicación de temperaturas más altas, tiempos de residencia más prolongados, y una más alta proporción de catalizador/aceite. Es también consistente con la presente invención que la Etapa de Acabado de Aceite puede ser lograda con "desintegración catalítica profunda". Este método es ventajoso debido a que éste produce un alto rendimiento de hidrocarburos insaturados ligeros. En los procesos de lecho móvil, el catalizador está en la forma de esferas calientes que descienden por gravedad a través de la alimentación hacia una zona de regeneración del catalizador. Este método produce una mezcla de gases hidrocarburos ligeros saturados e insaturados, y un producto de gasolina que es rico en parafinas aromáticas y ramificadas . Adicionalmente, la reacción de Etapa de Acabado de Aceite de la presente invención puede emplear un proceso de hidrodesintegración, el cual es esencialmente una desintegración catalítica en presencia de hidrógeno. Este proceso da predominantemente productos de hidrocarburo saturados . Otros métodos adicionales para llevar a cabo la reacción de Etapa de Acabado de Aceite de la presente invención han sido descritos en "Liquid hydrocarbon fules from biomass", D. C. Elliott, y G. F. Schiefelbein, Amer.

Chem. Soc. Div. Fuel Chem. Preprints, 34, 1160-1166, (1989). Una versión modificada de los procesos de la presente invención puede ser utilizada para inyectar vapor dentro de depósitos de alquitrán-arena subterráneos y luego refinar los depósitos en aceites ligeros en la superficie, haciendo a este recurso abundante, de difícil acceso, mucho más disponible. Los experimentos también indican que el proceso de la presente invención puede extraer azufre, mercurio, nafta y olefinas -todos productos vendibles- a partir de la hulla, con lo cual se hace la ignición de la hulla más caliente y más limpia. El precalentamiento via el proceso de la presente invención también hace más friables algunas hullas o carbones, de modo que es necesaria menos energía para triturarlos antes de la combustión en plantas generadoras de electricidad. Para algunos materiales de alimentación, el proceso de la presente invención emplea un dispositivo para separar los sólidos suspendidos finos a partir de un fluido, como parte de la etapa de preparación de la alimentación. Además, otras muchas aplicaciones industriales y comerciales requieren que los sólidos suspendidos sean separados de un liquido. La Figura 7 ilustra un dispositivo de separación 700 de acuerdo a una modalidad preferida de la presente invención, que es útil para tales separaciones. Otro ejemplo más de una aplicación que requiere la separación de una suspensión sólida es la separación de células sanguíneas rojas y blancas a partir de la sangre completa. Cuando el tamaño de las partículas sólidas suspendidas es grande, o su densidad es significativamente diferente de aquella del fluido, existen muchos tipos diferentes de aparatos que pueden separarlos. Por ejemplo, los filtros de muchas configuraciones diferentes con aberturas más pequeñas que las partículas sólidas suspendidas, pueden ser utilizados para el material sólido que no se deforma significativamente bajo tensión. Los clarificadores, cámaras de sedimentación, y ciclones simples pueden ser utilizados efectivamente cuando existe una diferencia de densidad significativa entre las partículas sólidas y el fluido. Conforme la diferencia de tamaño o densidad se vuelve más pequeña, los dispositivos activos que utilizan fuerzas centrifugas pueden ser efectivos. No obstante, la eficiencia de todos estos dispositivos de separación disminuye dramáticamente para tamaños de partícula muy pequeños con el material deformable que tiene una densidad solo ligeramente diferente de aquella del fluido en suspensión. Con respecto a un proceso preferido de la presente invención, una aplicación donde los sólidos suspendidos son pequeños, deformables, y tienen pequeña diferencia de densidad, es el lodo del drenaje municipal (MSS) . El material suspendido en el MSS consiste principalmente de material celular y desechos celulares provenientes de bacterias y típicamente tiene dimensiones de aproximadamente 1 micrómetro. Este material es deformable y tiene una densidad efectiva dentro de 10% de aquellas del medio acuoso de suspensión. La separación de este material sólido del agua es un paso preferido en la preparación de MSS como un material de alimentación para el proceso de la presente invención. Tal separación puede ser lograda a través del uso de centrifugas; no obstante, en una modalidad preferida, es empleado el dispositivo separador 700. De acuerdo a una modalidad preferida de la presente invención, es preferible emplear el dispositivo de separación 700, como se ilustra en la Figura 7, para separar componentes sólidos y líquidos de una alimentación bruta tal como MSS, antes del procesamiento adicional mediante los métodos de la presente invención. Tal dispositivo puede también ser aplicado a otros lodos de agua de desecho industriales o comerciales cuyos particulados sólidos son deformables, o cuya densidad efectiva está dentro de aproximadamente 10% de aquella de la fase liquida. El dispositivo 700 comprende preferentemente un alojamiento 702 que contiene un montaje giratorio 704 montado en una cámara interna 706 que tiene una forma frustocónica. La forma de la cámara interna 706 comprende típicamente una sección frusto-cónica que tiene un ángulo de ahusamiento, con secciones adicionales en la base y/o en la parte superior del cono truncado, que alojan otras partes del montaje giratorio 704. El alojamiento 702 comprende preferentemente un fondo 714 del estuche giratorio y una parte superior 716 del estuche giratorio que están unidos uno al otro, y que encierran el montaje giratorio 704. El dispositivo de separación 700 comprende además una entrada 710 y una primera salida 730 que se comunican con la cámara interna, y una segunda salida 750. La entrada 710 permite la introducción del fluido que contiene los sólidos suspendidos dentro de un espacio anular 712 entre una pared interna estacionaria 720 de la cámara interna, y el montaje giratorio. El montaje giratorio comprende un cilindro de forma frusto-cónica con un interior hueco, que es preferentemente elaborado de un fondo girador 122, conectado a una pared cilindrica ahusada 724 que por si misma está conectada a una parte superior giratoria 718. El montaje giratorio está concéntricamente montado sobre un eje longitudinal 736 de un husillo hueco 726 que gira a velocidades típicamente en el intervalo de aproximadamente 1,000 r.p.m. hasta aproximadamente 50,000 r.p.m. En una modalidad preferida para la separación de MSS, la velocidad de rotación es de aproximadamente 10,000 r.p.m. Preferentemente, la velocidad de rotación es elegida para reducir al minimo el flujo caótico. El montaje giratorio es ahusado de modo que el área en sección transversal efectiva disminuye conforme la anchura se angosta. Típicamente, el ángulo de ahusamiento está entre aproximadamente Io y aproximadamente 10°. En una modalidad preferida, el ángulo de ahusamiento está entre aproximadamente 2o y aproximadamente 2.5°, y es aún más preferentemente de aproximadamente 2.25°. El interior hueco del montaje giratorio se comunica con una segunda salida 750. Preferentemente, existe una diferencial de presión entre la entrada 710 y el interior del dispositivo separador 700. Típicamente, esta diferencial de presión está entre aproximadamente 0.21-10.54 kg/cm2 (3-150 psi) y es controlado por dos bombas (no mostradas en la Figura 7) . La velocidad de flujo para separadores de diferente tamaño cambiará la escala con el área superficial del cilindro giratorio. Preferentemente, la entrada y el espacio vacio anular están configurados para proporcionar una velocidad de flujo entre aproximadamente 3.78 litros y aproximadamente 757 litros por minuto (1 a aproximadamente 200 galones por minuto) . Más preferentemente, la velocidad de flujo está entre aproximadamente 3.78 litros por minuto y aproximadamente 75.70 litros por minuto (aproximadamente 1 y aproximadamente 20 galones por minuto) . Aún más preferentemente, para el manejo de MSS, la velocidad de flujo es de aproximadamente 37.85 litros por minuto (10 galones por minuto) . La pared 724 del montaje giratorio está perforada. El tamaño de poro en la pared 724 está típicamente entre aproximadamente 1 y aproximadamente 200 micrómetros. Preferentemente, el tamaño de poro es de aproximadamente 50 micrómetros. La pared 724 es preferentemente elaborada de un material plástico tal como HDPE o cualquier otro material que sea no higroscópico, para evitar el cierre de los poros durante la operación. El fluido y el material suspendido fluyen a lo largo del pasaje anular 712 en una dirección en general axial, mientras que una porción del fluido fluye a través de la pared giratoria perforada 724, hacia el interior hueco 728 del cilindro. El interior hueco 728 se comunica con el husillo hueco 726 a través de la entrada 732 de husillo. Se previene que la mayor parte de las partículas suspendidas fluyan con el fluido a través del cilindro perforado, debido a las fuerzas de corte y centrifugas en la superficie del cilindro giratorio. La velocidad rotacional del cilindro ajusta efectivamente las fuerzas de corte y centrifugas sobre las partículas suspendidas, y asi pues puede ser utilizada para controlar el tamaño minimo de la partícula que puede ser prevenida de seguir el fluido a través del cilindro perforado. El agua y las partículas que fluyen hacia el interior del cilindro 728 subsecuentemente fluyen a través de la entrada 732 del husillo hacia el centro del husillo hueco 726, y fluye hacia la salida 734 del husillo antes de ser descargada a través de una segunda salida 750. El material en el pasaje anular 712 sigue una trayectoria de flujo espiral apretada en respuesta al movimiento del cilindro giratorio. Preferentemente, el espesor del pasaje anular 712 es constante a lo largo de su longitud. Para algunas aplicaciones, este espacio anular puede variar de la parte superior a la parte inferior. La variación en el espacio anular puede impartir condiciones de flujo cerca de la superficie giratoria perforada. Una primera salida 730 para descargar la corriente fluida ahora concentrada, es proporcionada en el extremo del pasaje anular lejos de la entrada. La operación del dispositivo de la Figura 7 es preferentemente independiente de la orientación. En una modalidad preferida, el eje del cilindro ahusado es orientado verticalmente con la primera salida 730 en el fondo. Una ventaja del dispositivo de la Figura 7 sobre otros dispositivos de separación conocidos en la técnica es que éste puede procesar lodos con una amplia gama de características de partícula, en particular incluyendo aquellas con sólidos suspendidos deformables en el intervalo de tamaño por debajo de 1 micrómetro o aquellos que tienen densidades dentro de 10% del fluido de suspensión. En una modalidad preferida, el espacio vacio anular y el tamaño de poro en la pared 724 están configurados para separar una suspensión de lodo de drenaje municipal. En algunas modalidades del proceso de la presente invención, son utilizados muchos de tales separadores, en paralelo, para lograr la separación de alto rendimiento de un material de alimentación bruto. Se debe entender que el separador 700 descrito en la Figura 7 no está dibujado precisamente a escala, aunque los diversos elementos están en proporción aproximada uno al otro. De este modo, el separador 700 puede ser construido de acuerdo a los principios ordinarios familiares para una persona de experiencia en la técnica de la ingeniería y diseño mecánicos. En una modalidad preferida, el diámetro externo del fondo del rotor 722 es de aproximadamente 5 cm (2 pulgadas) , y el diámetro externo de la parte superior 718 del rotor es de aproximadamente 5.98 cm (2.2 pulgadas). La longitud preferida del fondo 714 del estuche rotor está entre aproximadamente 17.78 cm (7 pulgadas) y aproximadamente 20.32 cm (8 pulgadas) . La longitud preferida de la pared del rotor 724 está entre aproximadamente 10.16 cm (4 pulgadas) y aproximadamente 15.24 cm (6 pulgadas), y su espesor preferido es preferentemente constante a lo largo de su longitud y es de aproximadamente 3.81 cm (1.5 pulgadas) . El diámetro preferido de la salida 730 en conjunto con tal rotor es de aproximadamente 20.3 mm (0.8 pulgadas) y el diámetro externo del fondo del estuche rotor es preferentemente de aproximadamente 7.62 cm (3 pulgadas) . El diámetro externo de la parte superior del estuche rotor es entonces preferentemente de aproximadamente 10.16 cm (4 pulgadas) . El husillo 726 está hueco y tiene preferentemente un diámetro interno de aproximadamente 6.35 cm (0.25 pulgadas) . El diámetro externo del husillo 726 puede variar a lo largo de su longitud y puede estar entre aproximadamente 12.7 mm (0.25 pulgadas) y aproximadamente 19.05 mm (0.75 pulgadas) . La distancia entre la entrada 732 del husillo y la salida 734 del husillo puede ser de aproximadamente 15.24 cm (6 pulgadas) en tal modalidad. El espesor del pasaje anular 712 es preferentemente de aproximadamente 1.27 mm (0.05 pulgadas) hasta aproximadamente 12.7 mm (0.50 pulgadas) . Las dimensiones preferidas presentadas en la presente deben ser tomadas como una mera ilustración y, de acuerdo a la elección de diseño y al rendimiento deseado, un ingeniero mecánico de experiencia ordinaria en la técnica seria capaz de elevar o disminuir de escala el tamaño de los diversos elementos del separador 700 con el fin de lograr la eficiencia de operación. El aparato completo para llevar a cabo el proceso de la presente invención está preferentemente acompañado por un sistema de control computar i zado que comprende controladores simples para válvulas, bombas y temperaturas. El desarrollo de tal sistema está dentro de la capacidad de una persona de experiencia ordinaria en la técnica de la ingeniería de control del proceso por computadora. El aparato de la presente invención puede ser cambiado de escala de acuerdo a la necesidad. Por ejemplo, las plantas que manejan muchos miles de toneladas de desechos por dia pueden ser consideradas, mientras que las plantas portátiles que podrían ser transportadas sobre la plataforma de un camión de plataforma plana y que pueden únicamente manejar una tonelada de desecho por dia, pueden también ser construidas. Los siguientes ejemplos son proporcionados para ilustrar los métodos y materiales de la presente invención, pero no limitan la invención reclamada.

EJEMPLOS Ejemplo 1: PLANTA PILOTO - Procesamiento de Residuos de Trituradora Ha sido construida una planta piloto empleando aparatos y procesos de la presente invención. De acuerdo a una aplicación ejemplar de la planta piloto, el material de alimentación experimental fue residuos de trituradora. De los 1,360 kg (3000 libras) de material SR recibidos para esta corrida piloto, 486.26 kg (1072 libras) de polvo/finos fueron removidos y lavados con agua caliente, 324.55 kg (715.5 libras) de SR libre de materiales finos, se procesaron a través de la unidad de despolimerización, y 545 kg (1212.5 libras) de SR libre de materiales finos fueron mantenidos para la prueba futura. El material SR libre de materiales finos fue procesado a través de la unidad de despolimerización junto con 36.06 kg (79.5 libras) de neumáticos triturados y aproximadamente 789.71 kg (1741 libras) de aceite de motor usado. Las muestras de diversos productos fueron enviadas para el análisis para determinar el destino de los metales pesados y de los contaminantes tales como los PCBs y el cloro. Con base en los resultados de los análisis de muestra comparativos, se encontró que los PCBs estaban reducidos por un orden de magnitud, desde 35-65 ppm hasta menos de 2 ppm. La desintegración térmica de este aceite hidrolizado fue realizada en reactores a escala de laboratorio para simular un proceso de refinería de petróleo tipica, para la elaboración de combustibles de transportación. El aceite hidrolizado producido por el proceso de la invención fue desintegrado a temperaturas cercanas a 500°C, similar a las temperaturas utilizadas en un coquizador retardado en una refinería de petróleo. Los productos producidos fueron combustibles hidrocarburos, un gas combustible, y un producto de carbono sólido. La distribución de las fracciones de combustible/gas/carbono fue de 84%, 10% y 6%, respectivamente. Esta desintegración generó gasolina, diesel (gasóleo) y aceites hidrocarburos de peso residual. La distribución de los productos a partir de la desintegración fue: gasolina (12%); queroseno (38%); diesel (32%); aceite pesado (15%); y gas (3%). Fue retirada una muestra de los 1360 kg (3000 libras) originales del material SR para la prueba inicial. Para mejorar el manejo de material del SR, el SR remanente fue luego tamizado a través de un tamiz vibratorio de 1.587 mm (1/16 de pulgada) para eliminar el polvo y los finos. El material SR contenia aproximadamente 486.26 kg (1072 libras) de polvo y finos, constituyendo aproximadamente 36% de la muestra total y 1 y 1/2 veces la cantidad anticipada del análisis de la muestra inicial. El polvo y los finos removidos mediante tamizado fueron lavados con agua caliente y enviados para el análisis de PCB. Una porción del material libre de finos remanente fue procesada a través de la unidad de despolimerización a escala piloto. Otra porción fue almacenada para la prueba futura. Una cantidad de 324.55 kg (715.5 libras) de material SR libre de finos, fue colocada en la unidad de despolimerización.

Despolimer±zac±ón El material de alimentación para las pruebas de despolimerización consistió de 324.55 kg (715.5 libras) de SR libre de finos, que fue co-procesado con 36.06 kg (79.5 libras) de neumáticos de desecho y 789.71 kg (1,741 libras) de aceite de bajo valor. Éste fue procesado en un gel y una matriz de aceite pesado/sólidos utilizando una unidad de despolimerización comprendida de un recipiente de 283.9 litros (75 galones) capaz de operar a temperaturas hasta de 340°C (650°F) y presiones hasta de 7.03 kg/cm2 (100 psig). Para desplazar la restricción sobre la temperatura de operación máxima a 300°C (572°F) de la configuración del equipo particular empleado en las pruebas piloto y la temperatura de operación del sistema de aceite caliente, el tiempo de residencia de las corridas fue incrementado para ajustarse dentro de 8 horas al dia. A temperaturas más altas, el proceso de despolimerización típicamente toma menos de una hora. La matriz de aceite pesado/sólidos fue lavada utilizando combustible diesel como un solvente conveniente, produciendo una proporción 55:45 de gel extraible y material sólido no convertido. Este gel extraible fue combinado con el gel fácilmente removido de la unidad de despolimerización y utilizado como el material de alimentación para el paso de hidrólisis. De los 1,150.33 kg (2,536 libras) de material de alimentación de SR-neumáticos-aceite que se procesaron en la unidad de despolimerización, 873.18 kg (1,925 libras) fueron convertidos a un gel bajo en cenizas. Aquellos de experiencia ordinaria en la técnica apreciarán que la cantidad de gel generado a partir del proceso descrito variará debido a un número de factores, por ejemplo la duración de la prueba y la cantidad de materiales inorgánicos en la alimentación bruta, etc. Existieron aproximadamente 51.25 kg (113 libras) de vapores superiores y aproximadamente 155.58 kg (343 libras) de sólidos no convertibles. Como se anotó previamente, 789.71 kg (1741 libras) de aceite de bajo valor se hicieron también circular a través del material de alimentación de SR/neumático que entra a la unidad de despolimerización para incrementar significativamente la velocidad de transferencia de calor al SR/neumáticos y aceleró el proceso de calentamiento. Aunque el aceite de motor de desecho fue utilizado en este caso, cualquier aceite con una baja presión de vapor, incluyendo aceite reciclado generado a partir del proceso de la presente invención, puede ser empleado para el mismo propósito. Para aumentar opcionalmente la fracción orgánica del material de alimentación y el rendimiento del aceite final, los neumáticos de desecho fueron agregados a la muestra de SR por su alto contenido orgánico. Al final del proceso de despolimerización, el agua y el gas provenientes de la unidad fueron vaporizados instantáneamente a presión atmosférica. La unidad fue enfriada a 93°C (200°F) antes de transferir el SR despolimerizado a un tanque de almacenamiento. El metal sólido y los objetos inorgánicos retenidos en la unidad de despolimerización fueron removidos después de que el liquido habla sido drenado.

Hidrólisis Un tanque portátil y una bomba de desplazamiento positivo de alta temperatura, de bajo flujo fueron utilizados para alimentar el SR despolimerizado a dos reactores de hidrólisis. Los reactores fueron conectados a un tanque de recepción a través de la válvula de control de reducción de presión de la planta piloto, existente. El vapor proveniente de los vapores de hidrólisis fue condensado y enviado a un tanque de condensado. Las corridas de hidrólisis procesaron una porción del producto despolimerizado. Aproximadamente 362.88 kg (800 libras) del SR despolimerizado/neumáticos/aceite, junto con 362.88 kg (800 libras) de aceite de desecho de motor para agregar fluidez al producto de despolimerización frió y 408.24 kg (900 libras) de agua fueron procesados a través del paso de hidrólisis a una velocidad de 1.36 kg/minuto (3 libras/minuto). La mezcla fue sometida a temperaturas en el intervalo de aproximadamente 227°C (440°F) hasta aproximadamente 260°C (500°F). Después de la hidrólisis, el aceite proveniente del residuo del triturador fue vaporizado instantáneamente y almacenado en un tanque de vaporizado. El procesamiento post-hidrólisis incluyó la separación sólido/liquido para remover objetos sólidos residuales tales como trozos de madera, y la separación liquido/liquido para remover el aceite del agua. Se utilizaron centrifugas para estas separaciones . La eliminación casi completa del cloruro, bromuro y PCBs del material de alimentación de SR/neumático en la hidrólisis es mostrada en las tablas siguientes. Esto muestra que el aceite producido, y cualesquiera productos refinados provenientes de este aceite, estarán virtualmente libres de PCBs indeseables, cloruro u otros haluros.

Separación Un decantador y una centrifuga liquido-liquido fueron utilizados para el paso de separación post-hidrólisis.

Desintegración Térmica Aproximadamente 10 litros de aceite hidrolizado proveniente del SR fue térmicamente desintegrado en un reactor a escala de laboratorio a temperaturas cercanas a 500°C (932°F) en 6 corridas para producir el aceite hidrocarburo, un gas combustible, y un producto de carbón sólido. Una fotografía de la unidad de desintegración térmica a escala de laboratorio, se muestra en la Figura 12. El gas y el vapor de aceite fueron ventilados durante la reacción, con el fin de mantener una presión objetivo. La corrida fue terminada cuando se detuvo el desprendimiento de gas, como es indicado por una presión de gas constante. La distribución de las fracciones de aceites /gas /carbón provenientes del desintegrador térmico fue de 84%, 10% y 6%, respectivamente. La destilación del aceite desintegrado por TCP produjo 12% de aceite destilado ligero, 38% de destilado intermedio, 32% de diesel, y 15% de aceite combustible pesado con 3% de la alimentación como gases no condensables.

Combustibles Líquidos de TCP Las características químicas y físicas del aceite de hidrólisis de TCP se listan en la Tabla 1 siguiente. El producto de aceite desintegrado por TCP es un diesel renovable similar al combustible diesel convencional. Este diesel renovable puede ser utilizado para una variedad de propósitos, por ejemplo como un reemplazo directo para el combustible diesel o como un componente de mezclado para el combustible diesel. El aceite desintegrado por TCP puede ser adicionalmente destilado en gasolina y otras fracciones. Las características químicas y físicas del aceite desintegrado por TCP se listan en la Tabla 2.

Tabla 1 - Características del aceite de hidrólisis de TCP proveniente del material de alimentación de SR Tabla 2 - Características del diesel renovable por TCP a partir del material de alimentación de SR E EMPLO 2 : PLANTA PILOTO - Procesamiento de pavos Ha sido construida una planta piloto empleando aparatos y procesos de la presente invención. La planta piloto puede manejar aproximadamente siete toneladas de desecho por dia.

De acuerdo a una aplicación ejemplar de la planta piloto, el material de alimentación experimental fue desecho de planta de procesamiento de pavo: plumas, huesos, piel, sangre, grasa, visceras. Una cantidad de 4,555.9 kg (10,044 libras) de este material se colocaron en la Etapa de Hidrólisis del aparato: un triturador de 350 caballos de fuerza, que hace girar el material en la suspensión gris-café. De allí, el material fluyó hacia una serie de tanques y tubos que calentaron y reformaron la mezcla. Dos horas más tarde, una corriente café claro del aceite fino en vaporización fue producido. El aceite producido mediante este proceso es muy ligero. Las cadenas de carbono más largas son de 20 átomos de carbono. El aceite producido es similar a una mezcla de aceite de combustible medio, gasolina media. El proceso de la presente invención ha probado ser 85% eficiente en energía para materiales de alimentación complejos tales como sobrantes de pavo. Esto significa que por cada 0.252 kilocalorias (100 B.t.u) (unidades térmicas Británicas) en el material de alimentación que entra a la planta, únicamente 3.78 kilocalorias (15 B.t.u.) son utilizadas para correr el proceso. La eficiencia es aún mejor para materiales relativamente secos, tales como materias primas pesadas en carbono o ligeras en humedad tales como plásticos.

El reactor de Etapa de Acabado de Aceite comprende un tanque de aproximadamente 6 metros (20 pies) de alto, 90 cm (tres pies) de anchura y fuertemente aislado y envuelto con bobinas de calentamiento eléctrico. En el reactor de Etapa de Acabado de Aceite, el material de alimentación es hidrolizado por medio de calor y presión. Las temperaturas y las presiones no son muy extremas o intensas en energía para producirse, debido a que el agua ayuda en la transferencia del calor hacia el material de alimentación. Toma usualmente únicamente aproximadamente 15 minutos para que este proceso ocurra en la planta piloto. Después de que los materiales orgánicos son calentados y parcialmente despolimerizados en el recipiente reactor, comienza una segunda etapa. En esta fase, la suspensión es descendida a una menor presión. La despresurización rápida instantáneamente libera aproximadamente la mitad del agua libre de la suspensión. La deshidratación via la despresurización es mucho más eficiente que el calentamiento y la ebullición del agua, particularmente debido a que no se desperdiciada calor. El agua que es "vaporizada instantáneamente" es enviada hacia arriba a un tubo que conduce nuevamente al comienzo del proceso para calentar la corriente del proceso entrante. En esta segunda etapa, los minerales se sedimentan, y se aparatan hacia tanques de almacenamiento. En los desechos de pavo, estos minerales vienen principalmente de los huesos. Los minerales salen como un polvo de color café, seco, que es rico en calcio y fósforo. Éste puede ser utilizado como un fertilizante debido a que éste está bien balanceado en micro-nutrientes. En particular, éste tiene una gama útil de micro- y macro-nutrientes . Los minerales contienen las cantidades correctas de los elementos tales como calcio y fósforo requeridas para el crecimiento y desarrollo saludable de las plantas. En la planta piloto, los materiales orgánicos concentrados, remanentes, fluyen hacia un reactor de Etapa de Acabado de Aceite y son sometidos a un procesamiento de Etapa de Acabado de Aceite, como se describió anteriormente en la presente. Los gases resultantes del procesamiento fueron utilizados en el sitio en la planta para calentar el proceso de la presente invención. El aceite y el carbono fluyen hacia el tanque de almacenamiento como productos de más alto valor, útiles. Dependiendo del material de alimentación y de la primera y las veces de procesamiento de Etapa de Acabado de Aceite, el proceso de la presente invención puede elaborar otros productos químicos de especialidad, que son extraídos en diversas secciones del proceso. Los desechos de pavo, por ejemplo, pueden elaborar ácidos grasos para el uso en jabones, neumáticos, pinturas y lubricantes.

Ejemplo 3: Planta de operación Una instalación a escala comercial, de tamaño completo ha sido construida con instalaciones adicionales en desarrollo. A la capacidad máxima, la planta está diseñada para producir más de 500 barriles de aceite por dia, algo del cual puede ser devuelto al sistema para generar calor para energizar el sistema. El aceite producido es aceite de alta calidad del mismo grado que el aceite de calentamiento #2. La planta produce aproximadamente 7.944.3 litros (21,000 galones) de agua, que está lo suficientemente limpia para descargarse hacia un sistema de drenaje municipal, y está también libre de vectores patológicos. La planta también produce aproximadamente 25(25,000 kg) toneladas de minerales, concentrado y carbón.

Ejemplo 4: Conversiones Ejemplares de materiales de desecho La Tabla 1 muestra los productos finales, y sus proporciones, para 45.56 kg (100 libras) de cada uno de los siguientes materiales de desecho, cuando éstos son convertidos a materiales útiles utilizando el proceso de la presente invención: Desecho de Drenaje Municipal (que comprende 75% de lodo de drenaje y 25% de desecho de trampa de grasa) ; Neumáticos; Desechos de Procesamiento de Aves de Corral (comprenden órganos, huesos, sangre, plumas y grasa) ; botellas de plástico (comprenden una mezcla de tereftalato de polietileno (PET) utilizada para fabricar botellas para refresco, y polietileno de alta densidad (HDPE) , utilizado para elaborar envases de leche) ; papel; desechos médicos (que se originan principalmente de hospitales y comprenden jeringas de plástico, bolsas de transfusión, gasas, envolturas de papel y desechos húmedos) ; y aceite pesado (tales como los residuos de vacio de refinería y arenas alquitranadas) . Las cantidades en la Tabla 1 están en kilogramos (libras) .

Tabla 1 F Para papel, las cifras están basadas en celulosa pura; se estima que los rendimientos para los materiales de alimentación de papel, específicos, tales como papel periódico o papel de desecho de oficina, podrían estar dentro de 10% de estas cifras. t El sólido proveniente de lodo de drenaje municipal puede también contener metales pesados.

Es notorio que los rendimientos provenientes de los desechos de procesamiento de reses y cerdos son similares a aquellos de los desechos de procesamiento de aves de corral.

Ejemplo 5: Eliminación de contaminantes de los materiales finos de hulla y hulla con alto contenido de azufre El análisis de mercurio de baja detección fue llevado a cabo sobre los materiales finos brutos, la hulla alta en azufre, y sobre los productos del proceso de la presente invención aplicados a cada uno. En cada caso el limite de detección fue de 0.01 ppm. A partir de la alimentación bruta de los productos finos de hulla, el nivel de mercurio fue de 0.12 ppm; el mercurio no fue detectable en el carbón procesado. A partir de la alimentación bruta de hulla con alto contenido de azufre, el nivel de mercurio fue de 0.02 ppm; nuevamente, el mercurio no fue detectable en el carbón procesado.

Ejemplo 6 Eliminación de contaminantes de azufre de los materiales finos de hulla Los materiales finos no procesados contenían 1.71% de azufre. El carbón compuesto contenia 1.58% de azufre, una reducción del 7.6% de los materiales finos no procesados. El carbón producido por una aplicación del proceso de la presente invención contenia 1.51% de azufre, una reducción de 11.6% de la alimentación bruta.

Ejemplo 7: Eliminación de los contaminantes de azufre de la hulla con alto contenido de azufre La hulla o carbón con alto contenido de azufre, de alimentación bruta contenia 2.34% de azufre en peso. Después de una aplicación del proceso de la presente invención, el producto sólido resultante contenia 2.11% de azufre en peso.

Ejemplo 8: Eliminación de los contaminantes de la hulla con bajo contenido de azufre La hulla no procesada contenia 1.08% de azufre; el carbón obtenido del proceso de la presente invención contenia 0.49% de azufre, una reducción de 54.6%. Una concentración muy baja de azufre (45 ppm) fue también detectada en el agua producida.

En otra aplicación más del proceso de la presente invención a la misma muestra, el carbón contenia 0.57% de azufre, una reducción de 47.2%. El gas producido (el gas descargado del proceso) proveniente de esta aplicación contenia 0.9% de azufre en peso, ilustrando de este modo que el azufre eliminado termina principalmente productos gaseosos . Es significativo que tanto como aproximadamente la mitad de los contaminantes contienen azufre pueden ser eliminados cuando el contenido de azufre inicial es ya muy bajo . El proceso de la presente invención es también efectivo en la eliminación de mercurio. El mercurio estuvo esencialmente ausente del carbono producido mediante el proceso de la presente invención, donde los niveles de detección hasta aproximadamente 10 ppb fueron posibles. El mercurio fue detectado en el agua producida a niveles de 30 ppb (0.028 ppm) demostrando que cuando el mercurio es eliminado de la hulla, éste es transferido al agua. Cuando el mercurio está en el agua, éste está adecuado para la disposición segura. El agua es depurada de hidrocarburos, y concentrada mediante el uso de una unidad de destilación a vacio. El agua concentrada en mercurio, resultante es sometida a cristalización con silicato y los cristales de silicato altamente insolubles, resultantes podrían ser puestos en contenedores y almacenados en un sitio de desechos peligrosos calificado para el almacenamiento de metales tóxicos .

Ejemplo 9: Aceite hidrolizado Diferentes composiciones de aceite pueden ser producidas a partir de una amplia gama de materiales orgánicos utilizando el proceso de la presente invención. Un combustible ejemplar fue producido utilizando desechos animales como material de alimentación y desviado del proceso de la invención después de la etapa de hidrólisis. Las emisiones de materiales particulados resultantes del uso de este combustible, son virtualmente despreciables. Este combustible proporciona a las refinerías o a los mezcladores un combustible renovable del Instituto Norteamericano del Petróleo (API por sus siglas en ingles) 40-más de intervalo estrecho que puede ser utilizado ya sea como un combustible alternativo, o un componente de mezclado para materiales combustibles. Las propiedades finales de este combustible son mostradas en la Tabla 2. Los métodos de prueba especificados en la tabla son designados por un código ASTM (Sociedad Norteamericana para Prueba de Materiales) .

Tabla 2 Ejemplo 10: Combustible derivado de la Mezcla Liquida Como se mencionó previamente, la mezcla liquida producida por el método puede ser aplicada directamente al uso o en una forma concentrada como un alimento, fertilizante, combustible u otros productos. Las propiedades de dos combustibles derivados de la mezcla liquida, ejemplares de la invención, se muestran enseguida en la Tabla 3, en donde los métodos de prueba están designados por un código ASTM (para los estándares designados con un prefijo "D") o el código AOAC . Cada combustible fue producido a partir de una muestra de alimentación bruta que comprende estiércol animal, lodo, y subproductos de la fabricación y distribución de alimentos .

Tabla 3 Ejemplo 11: Modalidad de un reactor de Etapa de Acabado de Aceite y enfriador/condensador Las Figuras 8A y 8B muestran una modalidad esquemática de un aparato para el uso con el proceso de la presente invención. Algunos elementos de un reactor de Etapa de Acabado de Aceite preferidos son también mostrados en la Figura 6. La Figura 8A muestra, esquemáticamente, un aparato preferido para el uso con la Etapa de Acabado de Aceite del proceso de la presente invención. El licor orgánico 500 pasa hacia un tanque de almacenamiento 812. Opcionalmente, el licor orgánico y el aceite pueden ser dirigidos a un separador 814 de liquido/liquido y dividido en una primera porción de licor fraccionado/aceite 816 y una segunda porción de licor fraccionado/aceite 822, residual. La primera porción de licor fraccionado/aceite puede ser dirigida al almacenamiento del producto acabado 818, y distribuido como licor fraccionado/aceite 820 que puede ser reciclado o vendido. La segunda porción de licor fraccionado/aceite 822 es redirigida a uno o más precalentadores 830. Habiendo sido calentado, el licor fraccionado/aceite 822, o el licor no separado/aceite 500 se hace pasar a un calentador 610, preferentemente acompañado por vapor 602. El liquido resultante y el licor vaporizado/aceite 836 se hace pasar a un reactor 620, tal como una barrena o hélice, y se separa en vapor de hidrocarburo y gases 148, y sólidos de carbono 142. El vapor de hidrocarburo y los gases 148 se hacen pasar a un enfriador/condensador 850, el cual es adicionalmente descrito en la Figura 8B. Cualesquiera materiales particulados remanentes en el vapor de aceite y los gases, tales como los sólidos de carbono residuales 844, son removidos y devueltos al reactor 620. Los sólidos de carbono 142 son dirigidos a través de un recipiente para sólidos pulverulentos 846, y hacia un enfriador 630 de sólidos de carbono, en donde éstos son mezclados con el agua 632. La mezcla resultante de agua y sólidos de carbono se hace pasar a través de otro recipiente para sólidos pulverulentos 854 hacia un sistema 650 de almacenamiento de producto acabado. Los sólidos 142 de carbono de producto final pueden ser distribuidos a una o más aplicaciones comerciales.

Para el uso en conjunto con el aparato 800 mostrado en la Figura 8A, está un enfriador/condensador 850, mostrado en la Figura 8B. El enfriador/condensador 850 facilita un número de ciclos de separación en donde una mezcla de vapor de aceite y gases, que pueden también contener agua y materiales particulados, es sometida a un número de diferentes pasos de separación. El vapor de hidrocarburos y los gases 148 provenientes del reactor 620 pasan hacia un separador 842 de material particulado de carbono, que separa las partículas sólidos remanentes tales como los sólidos de carbono residuales 844, y redirige tales sólidos nuevamente al reactor 620. El vapor de hidrocarburo y los gases que emergen del separador de material particulado de carbono, pasan hacia un sistema 860 de apagado de vapor, implementado de acuerdo a los principios generales que podrían ser entendidos por una persona de experiencia en la técnica. A partir del sistema de apagado de vapor, el aceite y los gases 870 pasan hacia un separador 872 de aceite/agua/gas, el cual separa adicionalmente los diversos componentes tales como el aceite 862, el aceite de pendiente 876, gas y LPG 874, y una suspensión 881 de aceite/carbón. El aceite 862 pasa hacia un intercambiador de calor 864 y después de esto hacia un sistema 866 de almacenamiento de producto acabado, y es vendido como aceite 144.

El gas de petróleo liquido y gaseoso ("LPG") 874 pasa hacia un condensador 890 que separa el LPG 898 de los otros componentes gaseosos. El gas 894 es pasado al super calentador 892 para producir un gas combustible 146, el cual puede ser distribuido a uno o más dispositivos como una fuente de energía. El LPG 898 es reciclado de la siguiente manera. Primeramente, el LPG 898 es pasado a través de un separador liquido/sólido 884, y son eliminados cualesquiera sólidos de carbono residuales 886. Luego, el LPG separado, mezclado con aceite separado de la suspensión 881 de aceite/carbono, es devuelto al separador 872 de aceite/agua/gas, y tiene lugar una separación adicional. El ciclo en donde el gas y la mezcla de LPG es separada y condensada puede ser repetido tantas veces como se desee. Una mezcla de aceite/sólido, típicamente una suspensión 881 de aceite/carbón, puede también ser dirigida desde el separador 872 de aceite/agua/gas hacia un separador 884 de liquido/sólido con el fin de remover los sólidos de carbón residuales 886. El aceite separado, mezclado con LPG, es preferentemente devuelto al separador de aceite/agua/gas para la redirección posterior, como sea apropiado. El aceite de pendiente 876 proveniente del separador aceite/agua/gas 872 se hace pasar a un separador 878 de aceite/agua, y el agua 880 es liberada, o puede ser reciclada. El aceite 882 proveniente del separador de aceite/agua se hace pasar nuevamente al separador de aceite/agua/gas para las iteraciones adicionales del ciclo de separación . La descripción anterior está destinada a ilustrar diversos aspectos de la presente invención. No se pretende que los ejemplos presentados aqui limiten el alcance de la presente invención. La invención siendo ahora completamente descrita, será aparente para una persona de experiencia en la técnica que pueden ser realizados a ésta numerosos cambios y modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas. Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un proceso para producir un combustible a partir de una material de alimentación, caracterizado porque comprende : la preparación de una suspensión a partir del material de alimentación; someter la suspensión a un proceso de despolimerización para formar una composición que comprende al menos un material inorgánico y una mezcla liquida; separar al menos un material inorgánico de la mezcla liquida; y derivar un combustible de la mezcla liquida.
2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material de alimentación comprende estiércol animal, lodo, subproductos de fabricación y distribución de alimentos, plásticos de desecho, caucho o neumáticos.
3. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material de alimentación es un material de alimentación basado en hidrocarburo .
4. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende además, antes de la preparación o calentamiento, la adición de un solvente orgánico a la suspensión.
5. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material de alimentación es un material de alimentación orgánico.
6. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la derivación comprende someter la mezcla liquida a un proceso de conversión térmica.
7. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la derivación comprende el hidrotratamiento de la mezcla liquida.
8. Un aceite combustible, caracterizado porque es producido mediante el proceso de conformidad con la reivindicación 1.
9. Un método de aportación de combustible a un dispositivo accionado por combustión, caracterizado porque comprende : energizamiento del dispositivo con una mezcla liquida producida mediante el proceso de conformidad con la reivindicación 1.
10. Un proceso para producir un fertilizante a partir de un material de alimentación, caracterizado porque comprende : la preparación de una suspensión a partir del material de alimentación; el calentamiento de la suspensión a una temperatura suficiente para despolimerizar el material de alimentación en una composición que comprende al menos un material inorgánico y una mezcla liquida; separar al menos un material inorgánico de la mezcla liquida; y derivar un fertilizante a partir de la mezcla liquida.
11. Un método de fertilización de una planta, caracterizado porque comprende: aplicar un fertilizante producido mediante el proceso de conformidad con la reivindicación 10.
12. Un proceso para producir un alimento a partir de un material de alimentación, caracterizado porque comprende : la preparación de una suspensión del material de alimentación; el calentamiento de la suspensión a una temperatura suficiente para despolimerizar el material de alimentación en una composición que comprende al menos un material inorgánico y una mezcla liquida; la separación de al menos un material inorgánico de la mezcla liquida; y la derivación de un alimento a partir de la mezcla liquida .
13. Un método para alimentar un animal, caracterizado porque comprende: proporcionarle a un animal con un alimento producido mediante el proceso de conformidad con la reivindicación 12.
14. Un proceso de conversión de residuo de trituradora en aceite, caracterizado porque comprende: la disolución del residuo de trituradora en un solvente; la preparación de una suspensión a partir del residuo de trituradora; someter la suspensión a un paso de despolimerización para producir una mezcla liquida; someter la mezcla liquida a un paso de hidrólisis para producir un licor orgánico; derivar un aceite a partir del licor orgánico.
15. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el paso de despolimerización tiene lugar a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 371°C (700°F) hasta aproximadamente 413°C (775°F).
16. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el paso de hidrólisis tiene lugar a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 227°C (440°F) hasta aproximadamente 260°C (500°F) .
17. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el paso de despolimerización tiene lugar a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 371°C (700°F) hasta aproximadamente 413°C (775°F) y el paso de hidrólisis tiene lugar a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 227°C (440°F) hasta aproximadamente 260°C (500°F).
18. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el solvente es aceite .
19. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el solvente es aceite obtenido de la conversión.
20. Un proceso para convertir una corriente de alimentación que comprende el residuo de trituradora y uno o más neumáticos en combustible, caracterizado porque comprende: la disolución de una corriente bruta que comprende el residuo de triturador y uno o más neumáticos en un solvente para producir una suspensión; someter la suspensión a un paso de despolimerización para producir una mezcla liquida; someter la mezcla liquida a un paso de hidrólisis para producir un licor orgánico; derivar un aceite a partir del licor orgánico.
21. El proceso de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el paso de despolimerización tiene lugar a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 371°C (700°F) hasta aproximadamente 413°C (775°F).
22. El proceso de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el paso de hidrólisis tiene lugar a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 227°C (440°F) hasta aproximadamente 260°C (500°F) .
23. El proceso de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el paso de despolimerización tiene lugar a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 371°C (700°F) hasta aproximadamente 413°C (775°F) y el paso de hidrólisis tiene lugar a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 227°C (440°F) hasta aproximadamente 260°C (500°F).
24. El proceso de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el solvente es aceite .
25. El proceso de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el solvente es aceite obtenido de la conversión.
26. Un aceite combustible, caracterizado porque es aplicado mediante el proceso de conformidad con la reivindicación 14.
27. Un aceite combustible, caracterizado porque es aplicado mediante el proceso de conformidad con la reivindicación 20.
28. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la derivación comprende: someter la mezcla liquida a un paso de hidrólisis para formar un licor orgánico; convertir el licor orgánico en un combustible.
29. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la conversión comprende el hidrotratamiento de la mezcla liquida.