ITTO980058A1 - Procedimento ed apparecchiatura per la produzione di gas combustibili dai rifiuti carbonacei. - Google Patents
Procedimento ed apparecchiatura per la produzione di gas combustibili dai rifiuti carbonacei.Info
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Procedimento ed apparecchiatura per la produzione di gas combustibili dai rifiuti carbonacei"
La presente invenzione si riferisce ad un procedimento e ad un'apparecchiatura per la gassificazione di rifiuti a matrice carbonacea, ai fini dell'ottenimento di un gas combustibile pulito e facilmente riutizzabile, in quanto privo di inquinanti di difficile eliminazione, come i furani, le diossine e gli ossidi di azoto ed utilizzabile, dopo semplice trattamento di raffreddamento e lavaggio, anche in motori a combustione interna in quanto privo di peci, catrami, acidi organici e simili.
I rifiuti a base carbonacea, cui si riferisce la presente invenzione, comprendono, ma non sono limitati a, rifiuti solidi urbani ed assimilabili (contenenti carta, cartone, legno, plastica, residui di cucina, pneumatici, ecc.), i residui derivanti da impieghi sanitari (cellulosa, cotone, tessuti, plastica, ecc.), le morchie provenienti dalle cabine di verniciatura, gli scarti derivanti dalla produzione di polimeri, le biomasse, i residui provenienti da processi agricoli ed industriali, da cartiere, da lavorazioni della gomma, i residui da impianti biologici di depurazione.
I rifiuti suddetti contengono composti di tipo polimerico, con carbonio ed idrogeno (quali cellulosa, lignina, politene, polipropilene, polietilentereftalato, copolimeri butadiene-stirene,polistirene ed altri).
Come è noto, questi composti, alla stregua di tutti i composti organici del carbonio, sottoposti a temperatura elevata, si decompongono carbonizzando e liberando anidride carbonica, acqua e sottoprodotti vari.
Altrettanto noto è il meccanismo della reazione tra carbone rovente e vapore d'acqua, reazione realizzata diffusamente un tempo nelle officine del gas di città, che produce un gas combustibile, cosiddetto gas d'acqua, contenente principalmente ossido di carbonio ed idrogeno, secondo la seguente equazione:
C H20 calore = CO H2.
Per la realizzazione di questa reazione occorre apportare del calore, per cui, secondo i fondamenti di chimica, la resa di trasformazione è influenzata dalla temperatura e sarà maggiore adottando una temperatura elevata. Sia la carbonizzazione, sia la gassificazione con acqua del carbone avvengono ad elevata temperatura, per cui, se al posto del carbone si utilizzano direttamente composti organici del carbonio, si potrà ottenere la produzione di gas, senza alcuna necessità di procedere, per fasi distinte, prima alla carbonizzazione e poi alla gassificazione .
La quantità di acqua necessaria alla gassificazione ad ossido di carbonio ed idrogeno (gas d'acqua) dipende dalle differenti sostanze: quindi, per quanto ci riguarda, dalla composizione del rifiuto che può essere estremamente varia sia nel caso dei rifiuti industriali, ma anche per rifiuti solidi urbani, i quali variano in funzione degli usi locali, del tipo di area urbana e del livello economico.
Per la gassificazione a gas d'acqua di 1 kg di materie plastiche di tipo paraffinico (ad esempio politene), occorrono teoricamente circa 0,57 kg di acqua, mentre per la gassificazione di 1 kg di cellulosa pura, occorrono circa 0,11 kg di acqua.
Molto indicativamente, un rifiuto urbano di composizione media, dopo eliminazione degli inerti (vetri, metalli e terra), ha una composizione in percentuale in peso che, sulla base della sostanza secca, può essere all'incirca: 15% di plastica, 55% di cellulosa, 10% di inerti e sali minerali, oltre ad un'umidità di circa il 20%.
Per gassificare 1 kg di rifiuto di tale composizione, la quantità di acqua teorica necessaria è di circa 0,25 kg e la quantità ottimale, incluso l'eccesso richiesto per avere una gassificazione completa, è di circa 0,30 kg.
Naturalmente, questi dati variano a seconda della composizione del rifiuto. Occorre osservare che se nella reazione la quantità di acqua è insufficiente, la reazione sarà incompleta; d'altro lato, se si adotta un eccesso troppo grande, oltre ad un dispendio di energia per produrre vapore inutile, si avrà un ulteriore raffreddamento della zona di reazione, quindi per un altro verso si avrà di una resa di gassificazione minore.
In conclusione, come avviene in generale per ogni reazione chimica, anche nella gassificazione dei rifiuti, per avere una buona resa energetica, è desiderabile avere un rapporto ottimale tra i reagenti.
Uno scopo della presente invenzione è quello di fornire un procedimento ed un'apparecchiatura che, seppure destinati al trattamento di rifiuti e quindi di materiali eterogenei e di composizione variabile, permetta di effettuare il controllo della reazione di gassificazione e della sua stechiometria, aspetto non conseguibile e che non si riscontra nei metodi di gassificazione dei rifiuti ad oggi conosciuti.
Le metodiche note per la gassificazione dei rifiuti comprendono:
a) la combustione parziale dei rifiuti in difetto di aria (o di ossigeno) rispetto alla combustione completa, con o senza aggiunta di acqua;
b) la carbonizzazione termica seguita dalla combustione parziale del tipo sopra citato;
c) l'esposizione all'arco elettrico con combustione parziale per la presenza di aria, con eventuale dosaggio non controllato di acqua o vapore.
Tutti i predetti metodi di gassificazione dei rifiuti comportano degli inconvenienti o di resa o di qualità del gas ottenuto ed infatti non hanno trovato applicazioni significative. In questi metodi, l'energia occorrente viene fornita totalmente o anche solo in parte (nei metodi all'arco elettrico), bruciando in tutto o in parte i rifiuti con apporto di aria (o di ossigeno), ottenendosi così, per una quota parte del carbonio presente, la combustione con formazione di calore e di anidride carbonica secondo la reazione C 02 = CO2 + calore.
Il potere calorifico del gas così ottenuto è basso per la presenza di un alto tenore di anidride carbonica e difficilmente può essere impiegato direttamente, per cui per superare l'inconveniente in tali metodi si deve spesso elevare il potere calorifico dei gas, ricorrendo ad un successivo passaggio su di un letto di carbone coke, mantenuto rovente con apporto di energia dall'esterno, al fine di ottenere la reazione del carbone con l'anidride carbonica e con formazione di ossido di carbonio, se-condo la reazione: CO2 + C calore = 2C0.
In tutti i metodi conosciuti, il processo di gassificazione avviene in modo non immediato, ma progressivo, con sosta del materiale nella camera di gassificazione e quindi con innalzamento progressivo della temperatura del materiale stesso.Questo fatto comporta due gravi inconvenienti.
Il primo è quello di avere un rendimento basso in ossido di carbonio ed idrogeno, dovuto alla formazione, alle temperature pirolitiche tra 180 e 400°C, di grande quantità di anidride carbonica.
Il secondo consiste nella formazione, alle medesime temperature pirolitiche, di acidi organici e di altre sostanze di pirolisi che distillano con i gas (catrami, peci, fenoli, cresoli, creosoto, acido acetico, acido pirolegnoso, ecc.) che occorre eliminare prima di poter usare il gas, specie se in motori a combustione interna.
In tali situazioni, il passaggio dei gas sul letto di coke rovente è assolutamente indispensabile, pena l'ottenimento di un prodotto inaccettabile per qualità, potere calorifico e resa energetica.
Un altro inconveniente che si ha in generale nella gassificazione dei rifiuti in presenza di aria (o di ossigeno) consiste nella formazione di sostanze inquinanti di difficile eliminazione (diossine, furani, ecc.). Le diossine appartengono ad una famiglia di 75 composti simili, consistenti di 2 anelli benzenici uniti tramite 2 atomi di ossigeno ed aventi da 1 a 8 atomi di cloro legati agli anelli benzinici. Questi composti sono molto stabili, scarsamente biodegradabili, resistono anche a temperature piuttosto alte e sono quindi causa di inquinamento ambientale. Sebbene il meccanismo di formazione sia complesso, si può sintetizzare dicendo che le diossine si formano in presenza di ossigeno e di composti clorati o clorurati, in reazioni condotte a temperature modeste.
Anche la presenza dell'azoto nell'aria,normalmente presente nei sistemi di gassificazione sopra citati, comporta problemi dovuti alla formazione di ossidi di azoto.
In vista dei suddetti inconvenienti, un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un procedimento ed un'apparecchiatura che consentano di ottenere un prodotto di gassificazione, costituito da gas combustibili esenti di composti e sostanze inquinanti indesiderate.
Inoltre, in tutti i metodi di gassificazione conosciuti, laddove si adotta reazione con l'acqua, questa viene immessa come acqua liquida o vapore, comunque in modo incontrollato rispetto al fabbisogno effettivo. Di conseguenza, la resa di trasformazione è scadente o per un eccesso di vapore troppo grande, cosa che comporta l'abbassamento della temperatura di reazione e quindi di rea, o per un difetto di vapore che impedisce il completamento della reazione e quindi comporta anch'esso un calo di resa.
Un ulteriore scopo dell'invenzione è quindi quello di fornire un procedimento ed un'apparecchiatura che permettano di conseguire una migliore resa di gassificazione.
Gli scopi sopra citati sono conseguiti grazie ad un procedimento di gassificazione e relativa apparecchiatura, come definiti nelle rivendicazioni che seguono.
In particolare, il procedimento e l'apparecchiatura oggetto della presente invenzione, attraverso l'adozione di particolari condizioni operative e costruttive, permettono di gassificare convenientemente i rifiuti a matrice carbonacea, ottenendo: a) gassificazione ottimale in sostanziale o completa assenza di aria,
b) formazione contenuta di anidride carbonica, c) nessuna formazione di diossine, furani ed ossidi di azoto, grazie alla sostanziale assenza di ossigeno ed azoto ed all'elevatissima temperatura in cui viene mantenuto il plasma prodotto dall'arco elettrico (oltre 4.500°C),
d) distruzione di diossine e di altri composti organo-clorurati di difficile eliminazione (ad esempio i policlorobifenili), eventualmente presenti nei rifiuti, grazie alla temperatura elevata di gassificazione,
e) costante ottimale rapporto tra i reagenti, cioè tra i prodotti carbonacei e l'acqua,
f) gassificazione all'effettiva temperatura dell'arco elettrico (oltre 4.500°C), in quanto l'acqua necessaria, al momento della reazione, si trova già allo stato di vapore e quindi non deve sottrarre, per la sua evaporazione, alcuna energia termica al plasma all'interno dell'arco elettrico,
g) gassificazione immediata, senza soste del materiale nella camera di gassificazione, quindi senza formazione e distillazione di peci o sostanze catramose,
h) ottenimento di un gas facilmente purificabile per semplice lavaggio e deumidificazione, impiegabile in motori a combustione interna,
i) nessuna necessità di trattare il gas prodotto sul letto di coke rovente per innalzare il potere calorifico o per eliminare sostanze organiche di decomposizione,
1) alta resa energetica complessiva.
Il procedimento e l’apparecchiatura secondo l'invenzione saranno ulteriormente descritte nel seguito con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:
la fig.l è una rappresentazione schematica dell'impianto e procedimento di gassificazione, e la fig.2 è una rappresentazione schematica di un particolare dell'impianto.
Con riferimento alle figg.l e 2 annesse, il procedimento si sviluppa come segue.
I rifiuti sono sminuzzati in un trituratore 1, alla dimensione di circa 50 mm, quindi alimentati ad un classificatore rotante 2, ove avviene la separazione dei componenti pesanti (vetro, metalli, maiolica, macerie, ecc.), i quali sono fatti scorrere su di un convogliatore a nastro 3 e fatti passare sotto un separatore magnetico a nastro 4, ove avviene la separazione dei materiali ferrosi che vengono poi avviati al recupero, mentre la frazione pesante viene inviata alla discarica.
II flusso principale dei rifiuti è alimentato ad un molino ad alta velocità 5, ove il materiale viene frantumato ad una pezzatura fine (preferibilmente ad una dimensione media di circa 5 mm) e contemporaneamente viene riscaldato ad una temperatura di circa 50°C.
Quindi, tramite un sistema di trasporto 6, il materiale viene trasferito ad un silo vuoto del gruppo di tre silo 7, Θ e 9, che hanno lo scopo di permettere alternativamente l'effettuazione delle fasi di riempimento, preparazione della carica e scarico .
Supponendo che in un certo momento il silo 7 sia vuoto, pronto per la fase di riempimento, che il silo 8 sia nella fase di preparazione della carica e che il silo 9 sia nella fase di scarico, il materiale in uscita dal molino 5 viene allora inviato al silo 7; quando il silo è divenuto pieno, il flusso del materiale viene deviato al silo 8 ed il silo 7 passa alla fase di preparazione della carica.
La fase di preparazione della carica inizia con l'omogeneizzazione del materiale, per insufflamento di aria dal fondo, per un tempo di circa un'ora. Dopo l'omogeneizzazione, viene prelevato un campione su cui si effettua la determinazione dell'umidità e l'analisi elementare (carbonio, ossigeno ed idrogeno) . Attraverso i risultati analitici, si determina la quantità di acqua necessaria al processo per ottenere la migliore resa di gassificazione ad ossido di carbonio ed idrogeno.
Nel silo 7 viene allora insufflata sotto forma di vapore la quantità calcolata di acqua, la quale resta nel materiale sotto forma di condensa, mentre la temperatura sale a circa 90-95°C. Quando il silo 9 si sarà svuotato, il silo 7 passerà alla fase di scarico. Nello stesso momento, il silo 8 avrà finito la fase di riempimento ed inizierà la fase di preparazione della carica, e così via alternativamente. Quando uno dei tre silo passa alla fase di scarico, il materiale viene trasferito con un sistema meccanizzato 10 progressivamente ad un'apparecchiatura di gassificazione 11.
Con riferimento al disegno della fig.2, l'apparecchiatura di gassificazione comprende una tramoggia 20 provvista, nella sua parte inferiore, di un dispositivo di estrazione 21 combinato con un dispositivo di compressione 22, entrambi azionati tramite un gruppo di motorizzazione 23.
Il dispositivo di estrazione 21 è tipicamente una coclea a vite elicoidale; il dispositivo di compressione 22 comprende un involucro cilindrico 22a, riscaldato esternamente tramite una camicia a vapore 24, provvista di un bocchello 25 per l'introduzione di vapore; l'involucro cilindrico 22a è inoltre dotato di un ugello 26 atto ad iniettare vapore direttamente all'interno del dispositivo di compressione 22.
All'interno del dispositivo di compressione 22 ruota una vite elicoidale 27, dotata di un albero a sezione variabile e di una testa tronco-conica 28, che opera in associazione ad un restringimento tronco-conico finale portato dall'involucro, in modo da causare una compressione progressiva e l'estrusione dei rifiuti con eliminazione dell'aria ed il surriscaldamento dell'acqua presente nei rifiuti stessi. Nell'esempio illustrato, l'albero a sezione variabile con testa tronco-conica 28 costituisce un prolungamento della coclea a vite elicoidale 21.
Si intende tuttavia che il dispositivo di estrazione 21 della tramoggia 20 ed il dispositivo di compressione 22 possono costituire gruppi separati e distinti. Si intende altresì, che la compressione può essere realizzata in qualsiasi altro modo conveniente a conseguire la deaerazione dei rifiuti ed il loro riscaldamento sotto pressione fino a portare l'acqua in essi contenuta allo stato surriscaldato .
Il vapore in pressione, iniettato tramite l'ugello 26 penetra nei rifiuti e condensando elimina l'aria contenuta negli interstizi, la quale rifluisce all'indietro verso la tramoggia 20, insieme a parte del vapore iniettato. Il restringimento nella parte terminale del dispositivo costringe i rifiuti a subire, per estrusione, una pressione elevata che porta la temperatura oltre a quella di ebollizione dell'acqua alla pressione atmosferica (cioè oltre i 100°C), per cui l'acqua nei rifiuti diviene surriscaldata .
I rifiuti così compressi sono estrusi e passano in un dispositivo di decompressione e di convogliamento 29, comprendente un condotto verticale 30 che sbocca nella camera di gassificazione 33 del gassificatore 11 ed al cui interno ruota un albero palettato 31 azionato da un gruppo di motorizzazione 32. Nel momento in cui la massa di rifiuti pressata passa nel dispositivo di decompressione 29 ed è convogliata verso la camera di gassificazione 33, entrambi mantenuti a pressione minore (tipicamente la pressione viene mantenuta ad un livello di poco superiore a quella atmosferica), l'acqua surriscaldata evapora ed i rifiuti si espandono formando dei piccoli pezzi che cadono nella camera di gassificazione 33 direttamente in una zona 34, in cui viene fatto scoccare un arco elettrico con la formazione di plasma a temperatura di oltre 4.500°C.
Il dispositivo di decompressione 29 è dotato di una camicia 35, in cui passa il vapore immesso dal bocchello 25 che poi è scaricoto all'esterno attraverso un bocchello 36. Il vapore nella camicia 35 ha la funzione di proteggere il condotto di alimentazione dei rifiuti da sovratemperature da irraggiamento e nel contempo di evitare un raffreddamento dei rifiuti in fase di espansione.
La camera di gassificazione 33 viene mantenuta a pressione di poco superiore a quella atmosferica attraverso la regolazione della contropressione in un ricuperatore 12 (fig.l). Essa è realizzata in più parti con lamiere di acciaio rivestite internamente con pigiate di refrattario ad altissimo indice di rammollimento (oltre 2.500°C).La forma della camera di gassificazione 33 è preferibilmente a clessidra, con un restringimento nella parte mediana in cui sono alloggiati gli elettrodi 37. Gli elettrodi 37 sono almeno due, tipicamente in numero di tre, posizionati a distanze angolari di 120° e collegati alle tre fasi di una tensione alternata trifase a circa 400 V, 50-60 Hz, scelta adottata come funzionale, ma non limitativa. La potenza richiesta agli elettrodi dipende dalla dimensione e potenzialità dell'impianto. Per una potenzialità di 1.000 kg/h di rifiuti alimentati, la potenza elettrica necessaria corrisponde indicativamente a circa 1.000 kw.
La camera di gassificazione 33, per una tale potenzialità, ha indicativamente e non limitativamente le seguenti dimensioni: altezza 3 m, diametro maggiore interno 1,5 m, diametro interno nel punto di massimo restringimento 0,5 m.
Alla partenza del procèsso di gassificazione, gli elettrodi vengono ravvicinati fra loro fino a toccarsi, poi vengono automaticamente allontanati non appena l'arco si è formato e la corrente di scarica si mantiene stabile. Attraverso un dispositivo di regolazione che agisce sui meccanismi di movimentazione degli elettrodi, la distanza tra di loro viene continuamente controllata, in modo da mantenere costante la scarica ed evitarne la riduzione di potenza o lo spegnimento.
Come precedentemente indicato, i rifiuti non sostano nella camera di gassificazione 33, ma vengono immediatamente trasformati non appena vi entrano in corrispondenza della scarica elettrica. In questo modo sono evitati i fenomeni pirolitìci che portano alla riduzione della resa ed alla formazione di sostanze non desiderate.
Poiché non viene richiesta alla scarica elettrica alcuna energia per la formazione del vapore di acqua necessario alla reazione, la temperatura nella zona dell'arco rimane molto elevata (circa 4.500°C) con gassificazione pressoché istantanea dei rifiuti.
Dalla gassificazione residuano sali e scorie vetrificate che cadono nel basso della camera e vengono estratti tramite un dispositivo a vite 38 con tenuta a mezzo di guardia idraulica per evitare fuoriuscite di gas, mentre i gas che si formano e che hanno una temperatura di circa 300°C vengono estratti dal bocchello 39 situato nella parte superiore della camera di gassificazione 33 ed inviati al ricuperatore 12. Qui si raffreddano fino a circa 130°C , riscaldando dell'acqua che verrà poi utilizzata come alimentazione di un generatore di vapore 18.
I gas sono poi alimentati attraverso una colonna di lavaggio 13, in cui flussa acqua addizionata di soda caustica, dove i gas si raffreddano a circa 20°C e si purificano dell'umidità e degli acidi minerali costituiti principalmente da HCl e H2S. I gas sono poi alimentati ad un gasometro 14, quindi attraverso un sistema di filtri a ghiaia 15, che fungono da sicurezza contro i ritorni di fiamma e dove viene eliminata l'umidità residua, quindi sono alimentati a motori 16 accoppiati ad alternatori 17 per produrre tutta l'energia elettrica necessaria ai fabbisogni dell'impianto, oltre ad un supero che dipende dalla composizione dei rifiuti da gassificare.
Indicativamente, per i solidi urbani con caratteristiche medie, l'energia di supero è di circa 0,7 kwh per kg di rifiuto trattato. Il calore dei gas di scarico dei motori viene recuperato facendo passare i gas nel generatore di vapore 18 prima di essere rilasciati in atmosfera. In caso di disservizio nel sistema di utilizzo dei gas, una torcia 19 provvede automaticamente a bruciare i gas.
Claims (18)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per il trattamento di rifiuti a prevalente matrice carbonacea, caratterizzato dal fatto che i rifiuti sono gassificati a gas combustibili per reazione con acqua vapore all'interno di una scarica elettrico ad arco voltaico, in sostanziale assenza di ossigeno e/o azoto.
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui i rifiuti destinati ad essere alimentati alla gassificazione contengono acqua e prima dell'alimentazione allo stadio di gassificazione sono sottoposti a compressione, per conseguire una sostanziale rimozione dell'aria fino a portare allo stato surriscaldato l'acqua in essi contenuta.
- 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui la fase di compressione è effettuata con simultanea generazione di calore per attrito nella massa di rifiuti e con iniezione di vapore.
- 4. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 3, in cui immediatamente prima dell'inizio della gassificazione, la massa di rifiuti compressi e sostanzialmente deaerati è sottoposta ad una fase di decompressione per trasformare in vapore l'acqua surriscaldata contenuta nei rifiuti.
- 5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, in cui la decompressione ed espansione dei rifiuti è ottenuta mediante estrusione della massa di rifiuti compressa e deaerata in un convogliatore a bassa pressione.
- 6. Procedimento secondo le rivendicazioni 4 o 5, in cui i rifiuti, a seguito della decompressione e rapida espansione, sono posti direttamente a contatto con l'arco voltaico.
- 7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i rifiuti destinati ad essere alimentati alla gassificazione sono addizionati con una quantità calcolata e controllata di acqua .
- 8. Procedimento secondo la rivendicazione 7, in cui la quantità di acqua addizionata è determinata mediante campionamento ed analisi elementare dei rifiuti per la determinazione della loro composizione e determinazione del contenuto di acqua necessario per la reazione di gassificazione.
- 9. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la carica di rifiuti da alimentare alla gassificazione è preparata mediante una sequenza di operazioni comprendente: a) macinazione grossolana, b) selezione con eventuale rimozione di materiali pesanti e metallici, c) eventuale macinazione fine, d) omogeneizzazione, e) analisi con determinazione dell'umidità e della composizione elementare dei rifiuti ai fini di un'addizione calcolata di acqua, f) deaerazione e surriscaldamento sotto azione di pressione meccanica, g) decompressione, e h) alimentazione diretta per caduta all'interno dell'arco elettrico in sostanziale assenza dei gas principali costituenti l'aria.
- 10. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i gas combustibili prodotti mediante gassificazione sono utilizzati come combustibili per la produzione dell'energia elettrica e termica per la conduzione del processo.
- 11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, in cui i gas combustibili prodotti sono sottoposti ad una serie di operazioni comprendenti in sequenza: alimentazione dei gas prodotti ad un ricuperatore termico per il riscaldamento di acqua, - raffreddamento, deumidificazione e lavaggio, alimentazione in serie ad un gasometro, ad un sistema di filtri a ghiaia aventi funzione atta a prevenire ritorni di fiamma ed a completare la deumidificazione, e alimentazione a motori a combustione interna e ad un generatore di vapore per il recupero prima dello scarico nell'atmosfera, dell'energia termica dei gas di scarico dai motori.
- 12. Apparecchiatura per la gassificazione a gas combustibili di rifiuti a prevalente matrice amidacea, caratterizzata dal fatto che comprende: una tramoggia (20) provvista di un mezzi di estrazione (21), un dispositivo di compressione (22) atto a causare la compressione progressiva e l'estrusione dei rifiuti ad esso alimentati da detti mezzi di estrazione (21) con l'eliminazione dell'aria e surriscaldamento dell'acqua presente nei rifiuti stessi, - mezzi di decompressione (29) associati al suddetto dispositivo di compressione (22) ed atti ad ottenere una rapida caduta di pressione dei rifiuti, spinti dal dispositivo di compressione (22), con formazione di vapore a spese dell'acqua surriscaldata contenuta nei rifiuti, un dispositivo di gassificazione (11) ad arco elettrico, con una camera di gassificazione (33), dotata di un'apertura di ingresso a tenuta di gas, alla quale sono associati detti mezzi di decompressione (29) e provvista di mezzi di estrazione (38) a tenuta di gas per la rimozione delle scorie di gassificazione .
- 13. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo di compressione (22) comprende mezzi di estrusione, aventi un involucro (22a) ed una vite rotante (27) a testa tronco-conica (28) cooperante con detto involucro (22a) per causare la compressione progressiva e l'estrusione dei rifiuti.
- 14. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 13, in cui l'involucro (22a) di detti mezzi di estrusione comprende una camicia a vapore (24) ed un ugello (26) per l'iniezione di vapore internamente all'involucro (22a) e sulla massa dei rifiuti.
- 15. Apparecchiatura secondo le rivendicazioni 13 o 14, in cui detti mezzi di estrazione (21) associati alla tramoggia (20) sono del tipo a coclea ed in cui la vite (27) di detti mezzi di estrusione (22) costituisce un prolungamento di detta coclea.
- 16. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 12 a 15, in cui detti mezzi di decompressione (29) comprendono un condotto (30) comunicante con l'involucro (22a) di detti mezzi di compressione (22) ed avente un albero palettato (31), atto a convogliare i rifiuti internamente alla camera (33) del dispositivo di gassificazione (11) con rapida caduta di pressione.
- 17. Apparecchiatura secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 12 a 16, in cui il dispositivo di gassificazione è dotato di mezzi di movimentazione meccanica degli elettrodi (37) controllati da un regolatore, atto a tenere costante la reciproca distanza tra le punte degli elettrodi (37) in modo da mantenere costante la potenza della scarica.
- 18. Apparecchiatura secondo la rivendicazione 17, in cui il dispositivo di gassificazione (11) è costituito da un involucro di materiale refrattario a forma sostanzialmente di clessidra ad asse verticale ed in cui detti elettrodi (37) per la realizzazione della scarica elettrica ad arco voltaico sono posizionati in corrispondenza della sezione ristretta di detto involucro.
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| ITTO980058 ITTO980058A1 (it) | 1998-01-23 | 1998-01-23 | Procedimento ed apparecchiatura per la produzione di gas combustibili dai rifiuti carbonacei. |
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