ES2222534T3 - Instalacion de produccion de combustibles de substitucion poco contaminantes y con bajo contenido de impurezas a partir de residuos. - Google Patents
Instalacion de produccion de combustibles de substitucion poco contaminantes y con bajo contenido de impurezas a partir de residuos.Info
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Abstract
Planta de producción de un combustible de sustitución calorífico deficiente en cloro. Un aparato (3) para la adquisición y eliminación automáticas conectado a un aparato (2) de pretrituración que tiene dispositivos de identificación (8, 9) para identificar y un dispositivo (10) de eliminación de objetos residuales que contienen polutantes, por ejemplo PVC y papel. El aparato (2) de pretrituración se conecta mediante una cinta transportadora (7) al aparato (3) para la adquisición y eliminación para clasificar los objetos de desecho. La planta de producción comprende un aparato (2) de pretrituración, un separador férrico y una prensa de rodillos (5). La prensa está provista con un anillo matriz (14) con aperturas (17) que se extienden radialmente desde el lado interno (15) hasta el lado externo (16). Un aparato (3) para la adquisición y eliminación conectado al aparato (2) de pretrituración tiene dispositivos de identificación (8, 9) para identificar y un dispositivo (10) de eliminación de objetos residuales que contienen polutantes. El aparato (2) de pretrituración se conecta mediante una cinta transportadora (7) al aparato (3) para la adquisición y eliminación para clasificar los objetos de desecho.
Description
Instalación de producción de combustibles de
substitución poco contaminantes y con bajo contenido de impurezas a
partir de residuos.
La presente invención se refiere a una
instalación de producción de combustibles de substitución poco
contaminantes y con bajo contenido de impurezas según el preámbulo
de la reivindicación 1 así como a utilizaciones de una instalación
de producción según una de las reivindicaciones 1 a 7 para la
producción de un combustible de substitución con bajo contenido de
cloro así como de alto poder calorífico.
En el transcurso de la utilización de residuos,
se producen combustibles de substitución a partir de residuos o bien
de fracciones de residuos, que proceden, por ejemplo, a partir de
instalaciones de clasificación o de instalaciones de producción. El
combustible de substitución producido se emplea, por ejemplo, en la
industria del cemento y del acero. En la industria del acero, puede
asumir, además, la función de un agente reductor.
Las instalaciones de producción conocidas para la
producción de combustibles de substitución presentan esencialmente
dispositivos de desmenuzamiento, con los que se desmenuzan los
residuos o bien las fracciones de residuos hasta un tamaño de grano
que está adaptado al sistema de entrada respectivo. Para proteger
los dispositivos de desmenuzamiento frente al desgaste y a los
daños excesivos, está previsto la mayoría de las veces también un
separador de material ferroso, con el que se separan de los
residuos las substancias de impurezas que contienen hierro.
Se conoce por el documento DE 196 39 330 C1 una
instalación de producción de este tipo. La instalación de producción
conocida comprende un desmenuzador previo y una prensa de cilindros
anulares. Entre el desmenuzador previo y la prensa de cilindros
anulares está conectado un separador de material ferroso, con el que
se separan las substancias de impurezas que contienen hierro, que
pueden provocar daños y desgaste precoz de la prensa de cilindros
anulares.
Esta instalación de producción conocida se
caracteriza por una alta capacidad de rendimiento y por un gasto
reducido de mantenimiento. Para producir combustible de
substitución de calidad elevada con respecto al contenido de
substancias contaminantes y de impurezas, debe prepararse o bien
agruparse de una manera correspondiente el material empleado en la
instalación de producción.
Si no existe un material de entrada ya adecuado
en lo que se refiere a su composición, entonces debe adaptarse el
material de entrada a través de la mezcla de diferentes residuos o
bien de diferentes fracciones de residuos a las propiedades y a la
composición deseadas del combustible de substitución y deben
agruparse previamente. Este modo de proceder requiere una reserva,
intensiva de almacén, de diferentes residuos así como un gasto
adicional de aparatos y de tiempo para la mezcla. Además, es
necesario realizar pruebas continuas de los residuos y de las
fracciones de residuos alimentados.
El cometido de la presente invención es indicar
una instalación de producción para combustible de substitución poco
contaminante y con bajo contenido de impurezas a partir de residuos
de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, que permite una
producción de combustible de substitución de alta calidad con
respecto al contenido de substancias contaminantes y de impurezas y
no requiere en este caso esencialmente ninguna mezcla del material
de entrada.
Este cometido se soluciona a través de una
instalación de producción con las características de la
reivindicación 1. De esta manera, se puede prescindir en gran
medida de una mezcla de los residuos o bien de las fracciones de
residuos.
A través de la colaboración del desmenuzador
previo, del dispositivo de detección y separación, de la cinta
transportadora para la individualización y de la prensa de
cilindros anulares se garantiza una alta capacidad de rendimiento
con una alta calidad del producto, que se caracteriza por un
contenido mínimo de substancias contaminantes y de impurezas. Se
pueden suprimir los procesos de mezcla costosos y se puede emplear
material de entrada en otro caso apenas utilizable por así decirlo
en un modo monofásico.
Con la configuración de la instalación de
producción según la figura 2, se puede producir un combustible de
substitución esencialmente en forma de disco. El combustible de
substitución producido de esta manera se puede emplear de una manera
ventajosa para un empleo en fábricas de cemento, puesto que se
puede introducir con medios neumáticos de forma especialmente
sencilla.
Con una configuración de la instalación de
producción según la figura 3 se pueden producir gránulos
esencialmente cilíndricos. Estos gránulos se pueden emplear de una
manera ventajosa en altos hornos de la industria del acero y se
caracterizan por una buena capacidad de entrada y una alta densidad
aparente.
La cinta transportadora está prevista de manera
que se puede accionar con una velocidad de la cinta transportadora
de 1 a 3, con preferencia de 1,5 a 2,5 m/seg., para conseguir una
individualización óptima de los objetos de residuos con una
capacidad de rendimiento al mismo tiempo óptima de la instalación de
producción. Además, esta velocidad de la cinta tiene la ventaja de
que los objetos de residuos, que son lanzados desde la cinta
transportadora hacia el rodillo de desviación, presentan una
trayectoria de vuelo balístico extraordinariamente favorable y se
pueden descargar con la ayuda de medios de separación, que están
dispuestos en la proximidad inmediata del rodillo de desviación o
bien de la cinta transportadora desviada, con exactitud y en gran
medida libres de dispersión, con una alta precisión de
separación.
Si la instalación de producción está configurada
de tal forma que el desmenuzador previo presenta medios de
desmenuzamiento para el desmenuzamiento de los residuos a un tamaño
de grano entre 20 y 120, con preferencia entre 50 y 100 mm, entonces
se pueden separar de una manera fiable objetos de residuos
contaminantes y de impurezas identificados a través de los medios de
separación con un gasto de aparatos relativamente reducido. Además,
los objetos de residuos desmenuzados a este tamaño del grano tienen
siempre todavía, debido a su propio peso reducido con respecto a los
objetos de residuos mayores, una buena capacidad de adhesión sobre
la cinta transportadora, lo que conduce a un mantenimiento de su
posición después de su identificación y, por lo tanto, a una
descarga segura.
Si los medios de identificación comprenden
sensores que trabajan en la región infrarroja y/o en la región de
rayos X, entonces se pueden reconocer de una manera especialmente
sencilla diferentes objetos de residuos contaminantes y/o de
impurezas.
Si los medios de separación están configurados
como toberas que pueden ser impulsadas con medios neumáticos,
entonces los objetos de residuos contaminantes y/o de impurezas
identificados se pueden separar en un tiempo relativamente corto así
como, dado el caso, con alto número de piezas, en gran medida
libres de desgaste con alta velocidad de separación. Si las toberas
están dispuestas en la proximidad inmediata del rodillo de
desviación soplando en la dirección de transporte, entonces se
pueden soplar los objetos de residuos identificados desde corta
distancia con una concentración muy exacta del chorro de aire, de
manera que se evitan los disparos erróneos y se eleva la precisión
de la separación.
Para la producción de combustible de substitución
de bajo contenido de cloro, se identifican y se separan en la
instalación de producción con preferencia objetos de residuos que
contienen PVC a través del dispositivo de detección y separación. De
esta manera, se pueden mantener los valores límites de cloro del
combustible de substitución.
Para la producción de combustible de substitución
de alto poder calorífico, se identifican y se separan en la
instalación de producción a través del dispositivo de detección y
separación con preferencia objetos de residuos que contienen
celulosa, de una manera especialmente preferida papel y cartón. De
esta manera se pueden enriquecer componentes de alto poder
calorífico en el combustible de substitución y, además, se puede
contribuir a una reducción del contenido de ceniza.
Además, se puede reducir de una manera sencilla
el contenido de humedad sin una etapa de secado separada costosa,
puesto que se separan los componentes de papel y cartón que
presentan la mayoría de las veces agua con un valor calorífico
correspondientemente bajo.
Otras configuraciones de la invención se pueden
deducir a partir de las reivindicaciones dependientes y de la
descripción siguiente de un ejemplo de realización.
A continuación se explica la invención en un
ejemplo de realización de una instalación de producción.
La figura 1 muestra de forma esquemática una
instalación de producción para combustible poco contaminante y de
bajo contenido de impurezas.
La figura 2 muestra de forma fragmentada una
sección a través de una primera forma de realización de una matriz
anular.
La figura 3 muestra de una manera fragmentada una
sección a través de una segunda forma de realización de una matriz
anular.
La instalación de producción representada en la
figura 1 comprende un desmenuzador grosero 1, un desmenuzador previo
2, un dispositivo automático de detección y separación 3, un
separador de material ferroso 4 y una prensa de cilindros anulares
5.
El desmenuzador grosero 1 está conectado con el
desmenuzador previo 2 por medio de un dispositivo de transporte no
representado en detalle.
Desde el desmenuzador previo 2 conduce una
primera alimentación 6 hacia una cinta transportadora 7, que conecta
el dispositivo de detección y separación 3 con el desmenuzador
previo 2. El dispositivo de detección y separación 3 comprende
medios de identificación, que están configurados como fuente de
rayos 8 y sensor 9 así como medios de separación que están
configurados como listón de toberas 10. Los medios de identificación
8, 9 están dispuestos por encima de la cinta transportadora 7 con
la dirección de la visión y de la radiación sobre la cinta
transportadora 7. Los medios de separación 10 están dispuestos en
la proximidad inmediata del rodillo de desviación, que se encuentra
aguas abajo en la dirección de transporte, en la proximidad de la
cinta transportadora, de tal forma que los objetos de residuos
identificados pueden ser soplados en la dirección de transporte y
pueden ser separados fuera de la corriente principal. El listón de
toberas 10 es activado a través de un ordenador, que procesa las
señales del sensor 9. La fuente de rayos 8 emite esencialmente luz
en la región infrarroja, el sensor 9 está adaptado de una manera
correspondiente a la radiación reflejada por los objetos de residuos
que contienen substancias contaminantes y/o impurezas. Si es
necesario, además o bien en lugar de lo mencionado anteriormente,
se pueden prever una fuente de radiación / unidad de sensor como
medios de identificación, que trabajan en la región de rayos X.
Aguas abajo de la cinta transportadoras 7 está
dispuesta una segunda alimentación 11, que conduce hacia un
depósito colector 12 para objetos de residuos que contienen
substancias contaminantes y/o impurezas así como una tercera
alimentación 13, que conduce hacia el separador de material ferroso
4.
El separador de material ferroso 4 está conectado
con la prensa de cilindros anulares por medio de un dispositivo de
transporte no representado.
La prensa de cilindros anulares 5 comprende
esencialmente una matriz anular 14 con un lado interior 15 y un lado
exterior 16, que está dispuesto de tal manera que se puede accionar
de forma giratoria por medio de un motor no representado y a través
del cual es prensado el material cargado por medio de órganos de
prensa. La matriz anular 14 presenta orificios de paso 17 que se
extienden radialmente desde el lado interior 15 hacia el lado
exterior 16.
La matriz anular 14, representada de forma
fragmentada en la figura 2, presenta una pluralidad de orificios de
paso 17, que presentan en su extremo, que está colocado en el lado
interior 15, una primera sección de abertura cilíndrica 18, a
continuación de la cual está dispuesta una segunda sección de
abertura 19 que se ensancha cónicamente hacia el lado exterior 16.
El diámetro de salida de la sección de abertura 19 está revisto
ampliado con relación al diámetro de salida de la sección de
abertura 18.
La matriz anular 14, representada de forma
fragmentada en la figura 3, presenta orificios de paso 17
cilíndricos escalonados, que se estrechan de forma escalonada
radialmente desde el lado interior 15 hacia el lado exterior 16.
Para la producción de un combustible de
substitución que contiene substancias contaminantes e impurezas, se
desmenuzan en primer lugar de una manera grosera los residuos
suministrados en el desmenuzador grosero 1 a un tamaño de
aproximadamente 350 mm y luego se desmenuzan en el desmenuzador
previo 2 a un tamaño de grano entre 20 y 120, con preferencia entre
50 y 100 mm. El desmenuzador previo 2 está configurado a tal fin
con preferencia como mecanismo de corto de un eje y presenta como
medios de desmenuzamiento -configurados en cada caso de acuerdo con
al tamaño del grano previsto- un estator y un rotor con bloques de
cuchillas adecuados.
Los residuos desmenuzados llegan a través de la
alimentación 6 sobre la cinta transportadora, siendo conducidos por
delante del dispositivo de detección y separación corregidos e
individualizados debido a la transferencia y a la velocidad
prevista de la cinta. A través de los medios de identificación 8, 9
se lleva a cabo una detección de objetos de residuos que contienen
substancias contaminantes y/o impurezas, que son transportados a
través de la cinta transportadora 7 hasta el rodillo de desviación y
luego son desechados. Los objetos de residuos identificados, que se
encuentran en primer lugar en caída libre, son soplados casi
inmediatamente después del comienzo de su caída libre a través de
los medios de separación 10 controlados por ordenador, en la
dirección de transporte sobre la segunda alimentación 11, desde la
que llegan al depósito colector 12. Los otros objetos de residuos
llegan a través de la tercera alimentación 13 y a través del
separador de material ferroso 14 a la prensa de cilindros anulares
5. En la prensa de cilindros anulares 5, los residuos desmenuzados
y liberados en gran medida de las substancias contaminantes y/o
impurezas son desmenuzados estampados, de acuerdo con la selección
de la configuración de la matriz anular 14, para formar combustible
de substitución hueco, esencialmente en forma de disco o son
prensados para formar combustible de substitución de forma estable,
configurado esencialmente de forma cilíndrica.
Para producir un combustible de substitución
especialmente con poco cloro, se identifican con el dispositivo de
detección y separación 3 los objetos de residuos que contienen PVC.
Con la instalación de producción descrita se pueden mantener ya de
esta manera y en virtud de la separación fiable de PVC los valores
límites de cloro establecidos.
Si debe producirse un combustible de substitución
especialmente de alto poder calorífico y con bajo contenido de
ceniza, se identifican y separan objetos de residuos que contienen
papel y/o cartón, pudiendo alcanzarse valores caloríficos hasta 30
MJ/kg con un valor calorífico de 15 MJ/kg del material de
substitución a través de la colaboración y la combinación de los
componentes de la instalación así como la fiabilidad de la
instalación de producción.
Claims (13)
1. Instalación de producción para combustible de
substitución poco contaminante y de bajo contenido de impurezas a
partir de residuos, que comprende:
un desmenuzador previo (2) con medios de
desmenuzamiento para el desmenuzamiento de los residuos a un tamaño
de grano entre 20 y 120 mm,
un separador de material ferroso (4) y
una prensa de cilindros anulares (5) para el
desmenuzamiento fino, estando provista la prensa de cilindros
anulares (5) con una matriz anular (14) con orificios de paso (17)
que se extienden radialmente desde el lado interior (15) hacia el
lado exterior (16), caracterizada porque aguas abajo del
desmenuzador previo (2) está conectado un dispositivo automático de
detección y separación (3), porque el dispositivo de detección y
separación (3) presenta medios de identificación (8, 9) para la
identificación y medios de separación (10) para la separación de
objetos de residuos que contienen substancias contaminantes y/o
impurezas, y porque el desmenuzador previo (2) está conectado con
el dispositivo de detección y separación (3) a través de una cinta
transportadora (7) para la individualización de objetos de
residuos.
2. Instalación de producción según la
reivindicación 1, caracterizada porque los orificios de paso
(17) presentan en su extremo colocado en el lado interior (15), una
sección de abertura (18) con un diámetro de entrada de 6 a 25 mm y
aguas debajo de la sección de abertura (18) está dispuesta otra
sección de abertura (19) con un diámetro de salida mayor con
respecto al diámetro de salida de la sección de abertura (18).
3. Instalación de producción según la
reivindicación 1, caracterizada porque los orificios de paso
están configurados continuos desde el lado interior (15) hacia el
lado exterior (16) o están configurados cilíndricos de manera que se
estrechan de forma escalonada y presentan un diámetro de 5 a 20 en
el extremo que está colocado en el lado interior (15).
4. Instalación de producción según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la cinta
transportadora (7) está prevista de manera que puede ser accionada
con una velocidad de transporte de 1 a 3 m/s, con preferencia de 1,5
a 2,5 m/s.
5. Instalación de producción según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el desmenuzador
previo (2) presenta medios de desmenuzamiento para el
desmenuzamiento de los residuos a un tamaño del grano entre 50 y 100
mm.
6. Instalación de producción según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los medios de
identificación comprenden sensores (9) que trabajan en la región
infrarroja y/o en la región de rayos X.
7. Instalación de producción según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque los medios de
separación están configurados como toberas (10) que pueden ser
impulsadas con medios neumáticos.
8. Instalación de producción según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque aguas abajo del
dispositivo de detección y de separación (3) está conectado el
separador de material ferroso (4).
9. Instalación de producción según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el dispositivo
de detección y separación (3) comprende medios para la
identificación y separación de objetos de residuos que contienen
PVC, y porque el combustible de substitución a fabricar está bajo
contenido de cloro.
10. Instalación de producción según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el dispositivo
de detección y separación (3) comprende medios para la
identificación y separación de objetos de residuos que contienen
papel, y porque el combustible de substitución a producir tiene
alto poder calorífico.
11. Procedimiento para la producción de un
combustible de substitución a partir de residuos, que comprende las
siguientes etapas:
- (a)
- desmenuzamiento previo de una mezcla de residuos para formar objetos de residuos por medio de un desmenuzador previo (2) a un tamaño de grano entre 20 y 120 mm;
- (b)
- separación de objetos de residuos que contienen hierro a partir de los objetos de residuos no separados hasta ahora por medio de un separador de material ferroso (4); y
- (c)
- desmenuzamiento fino de los objetos de residuos no separados hasta ahora por medio de una prensa de cilindros anulares (5), estando provista la prensa de cilindros anulares (5) con una matriz anular (14) con orificios de paso (17) que se extienden radialmente desde el lado interior (15) hacia el lado exterior (16)
caracterizada por las
etapas:
- (d1)
- individualización de los objetos de residuos y alimentación de los objetos de residuos hacia un dispositivo automático de detección y separación (3) por medio de una cinta transportadora (7);
- (d2)
- identificación de objetos de residuos que contienen substancias contaminantes y/o impurezas con la ayuda de medios de identificación (8, 9) del dispositivo automático de detección y separación (3); y
- (d3)
- separación de los objetos de residuos identificados en la etapa (d2) con la ayuda de medios de separación (10) del dispositivo automático de detección y separación (3) según la etapa (a).
12. Procedimiento para la producción de un
combustible de substitución de bajo contenido de cloro según la
reivindicación 1, caracterizado porque la identificación en
la etapa (c) es una identificación de los objetos de residuos que
contienen PVC.
13. Procedimiento para la producción de un
combustible de substitución de alto poder calorífico según la
reivindicación 11, caracterizado porque la identificación en
la etapa (c) es una identificación de objetos de residuos que
contienen papel.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| EP19980112250 EP0969076B1 (de) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | Produktionsanlage für schad- und störstoffarme Ersatzbrennstoffe aus Abfällen |
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|---|---|---|---|
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