ES2339050T3 - Procedimento para romper las cadenas de carbono de moleculas organicas de materiales solidos y aparato correspondiente. - Google Patents
Procedimento para romper las cadenas de carbono de moleculas organicas de materiales solidos y aparato correspondiente. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para romper cadenas de moléculas orgánicas, en el que un material sólido en forma fragmentada o de pasta que comprende moléculas orgánicas se somete a una acción mecánica de estiramiento, aplastamiento y arrastre y que, mediante fricción interna y externa, experimenta un incremento de temperatura en ausencia de aire, a consecuencia del cual los enlaces moleculares largos se rompen, separándose una fracción gaseosa, una fracción líquida y una pequeña fracción sólida, en el que la acción mecánica se realiza a través de un tornillo sin fin (13), caracterizado porque dicha acción mecánica comprende una fase en la que el material se somete a la acción de por lo menos dos partes consecutivas (15c, 15d, 15e, 15f) de dicho tornillo sin fin (13) que presenta espiras de direcciones de rotación opuestas.
Description
Procedimiento para romper las cadenas de carbono
de moléculas orgánicas de materiales sólidos y aparato
correspondiente.
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La presente invención se refiere a un
procedimiento para romper las cadenas de carbono de las moléculas
orgánicas de materiales no gaseosos, y a un aparato
correspondiente.
Más particularmente, la presente invención se
refiere a un procedimiento que, mediante la rotura de las cadenas
de moléculas orgánicas, permite transformar las macromoléculas
orgánicas alifáticas o cíclicas, presentes comúnmente en los
residuos sintéticos de materias plásticas, en moléculas con un
número de átomos de carbono preferentemente no superior a 20,
habitual en combustibles ligeros, y en moléculas incombustibles que
comprenden elementos contaminantes.
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Como es conocido, la rotura de los enlaces
carbono-carbono de las moléculas orgánicas tiene
lugar sobre todo por craqueo térmico, procedimiento denominado
también pirólisis, o por craqueo en la industria del petróleo. La
reacción de craqueo permite reducir el peso molecular de los
hidrocarburos presentes en el petróleo crudo para producir
productos más ligeros.
Actualmente, la mayor parte de las veces el
craqueo se realiza con procedimientos exclusivamente térmicos
(craqueo térmico) o termocatalíticos (craqueo catalítico).
Los procedimientos de craqueo térmico se
realizan, tanto en fase líquida como en fase gaseosa, a una presión
variable comprendida entre 10 y 100 atm y a una temperatura
comprendida entre 450 y 600ºC. Los enlaces
carbono-carbono se rompen mediante suministro de
calor desde el exterior.
Los procedimientos de craqueo catalíticos,
utilizados más ampliamente en la industria del petróleo, se realizan
utilizando catalizadores adecuados, por ejemplo azodicarbonamida,
que permiten el funcionamiento a temperaturas ligeramente más bajas
de aproximadamente 500ºC y a la presión ambiental.
En ambos casos, las temperaturas de
funcionamiento se alcanzan administrando el calor necesario desde el
exterior. Puesto que la administración desde el exterior
frecuentemente se ve dificultada por la deposición de productos
sólidos (coque) sobre las superficies de intercambio del reactor, se
utiliza el craqueo oxidativo, en el que una parte del calor
necesario se genera dentro de la reacción por combustión parcial de
los hidrocarburos, suministrando aire u oxígeno.
En el último caso, al mismo tiempo que las
reacciones de craqueo, se producen reacciones de polimerización y
condensación con formación de nuevos enlaces
carbono-carbono.
Dichas reacciones, que también comprenden la
formación de coque, son indeseables y pueden reducirse, aunque no
evitarse, seleccionando unas condiciones de funcionamiento
adecuadas.
\vskip1.000000\baselineskip
Por consiguiente, existe una gran necesidad de
disponer de un procedimiento para romper las cadenas de las
moléculas orgánicas de materiales no gaseosos que permita producir
moléculas alifáticas de un número de átomos de carbono
preferentemente no superior a 20, con un alto rendimiento de
compuestos gaseosos y líquidos, partiendo de macromoléculas
orgánicas alifáticas o cíclicas, de bajo coste y bajo consumo de
energía.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento que presente unas características que
satisfagan los requisitos mencionados anteriormente y que al mismo
tiempo carezca de los inconvenientes mencionados con referencia a
la técnica anterior.
Otro objetivo consiste en proporcionar un
aparato realizado especialmente para llevar a cabo dicho
procedimiento, y que a la vez sea simple, relativamente fácil de
fabricar, seguro y eficaz, así como relativamente económico.
Dichos objetivos se alcanzan a través de un
procedimiento y un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 y la
reivindicación 4 de la presente invención, respectivamente.
Las reivindicaciones subordinadas describen las
formas de realización preferidas y particularmente ventajosas del
procedimiento y el aparato según la presente invención.
La presente invención presenta otras
características y ventajas que se pondrán más claramente de
manifiesto a partir de la lectura de la descripción siguiente
facilitada a título de ejemplo no limitativo, considerada
conjuntamente con las figuras ajuntas, en las que:
- la figura 1 representa una vista en planta
parcialmente seccionada de un aparato para romper las cadenas de
moléculas orgánicas de materiales sólidos;
- la figura 2 representa una vista tomada a lo
largo de la línea II-II de la figura 1;
- la figura 3 representa una vista tomada a lo
largo de la línea III-III de la figura 1;
- la figura 4 representa un detalle en sección
del reactor en forma de tornillo sin fin del aparato de la figura
1; y
- la figura 5 representa un detalle ampliado de
la figura 4.
Haciendo referencia a las figuras mencionadas
anteriormente, la referencia numérica 1 indica globalmente un
aparato para romper las cadenas de las moléculas orgánicas de los
materiales sólidos de acuerdo con la presente invención.
Dicho brevemente, el aparato 1 comprende un
reactor 10 con una abertura de entrada 11 para el material que se
va a procesar, en forma fragmentada o molida, descrita con mayor
detalle más adelante, y una abertura de salida 12 para los
productos obtenidos.
Un sistema de introducción 20 está conectado a
la abertura de entrada 11.
En el ejemplo (véase la figura 3), dicho sistema
de introducción 20 comprende un tornillo sin fin horizontal 21
accionado a través de un motorreductor 25 y provisto en un extremo
de una boca de entrada radial 22 para el material, dirigida hacia
arriba, y en el otro extremo de una boca de salida axial 23 que se
comunica lateralmente con la abertura de entrada 11 del reactor, a
través de una brida de conexión 24.
En la boca de entrada 22, está dispuesto un
agitador 26 con cuatro paletas 26a accionado por un motorreductor
27, que está situado en el interior y en la base de un contenedor
cilíndrico 28 que está provisto de un indicador de nivel 29 y de
una compuerta de inspección 213 y que se comunica por la parte
inferior con la boca de entrada 22 y por la parte superior con una
tolva de carga 210. Dicha tolva 210 se comunica por la parte
superior con un aspirador 211 y un conducto de introducción 212, y
por la parte inferior, con una válvula rotativa 214. La tolva 210
comprende un separador ciclónico si es necesario. El tornillo sin
fin 21 realiza las funciones de dosificación e introducción del
material en el reactor 10.
Un sistema de separación 30 está conectado a la
abertura de salida 12 del reactor 10. En el ejemplo (véase el lado
izquierdo de la figura 2), dicho sistema de separación 30 comprende
un extractor que adopta la forma de un tornillo sin fin doble 31
con un eje vertical, y está conectado lateralmente con la abertura
de salida 12 del reactor 10 a través de una brida 32 y cerrado
herméticamente por su parte superior.
El extractor de tornillo sin fin 31 está
provisto de un par de elementos helicoidales o tornillos de
direcciones de rotación opuestas 33 (de los cuales solo puede verse
uno en la figura 2), que se cruzan entre sí y son accionados por un
motorreductor 34 para aplicar un empuje en sentido descendente. Cada
tornillo 33 presenta dos áreas en las que la hélice presenta un
paso y un grosor diferente, un área superior 35a donde la hélice
presenta un grosor pequeño (aristas estrechas) y un paso pequeño, y
un área inferior 35b donde la misma hélice presenta un grosor
superior (aristas anchas) y un paso superior.
Los productos en fase de vapor o de gas disponen
de un conducto de salida 36 que se prolonga lateralmente desde el
área superior 35a del extractor 31, mientras que los productos en
fase sólida salen por unas aberturas axiales 37 formadas en la
parte inferior de éste.
El conducto de salida 36 para gases o vapores
está conectado a una bomba de vacío (no ilustrada) adecuada para
crear una depresión en el extractor 31 que favorece la extracción de
los componentes ligeros. A continuación, la corriente de gas o
vapor que sale del extractor 31 se enfría para obtener la
correspondiente fase líquida separándola de la fase gaseosa.
La conexión entre el extractor 31 y el reactor
10 a través de la brida 32 tiene lugar lateralmente y centralmente
con respecto a los dos elementos helicoidales 33 situados en el área
inferior 35b, donde la hélice presenta el mayor grosor y paso. La
brida 32 está provista de una válvula de compuerta 39 accionada por
un pistón hidráulico 40 para regular el paso de productos desde el
reactor 10 hasta el extractor 31.
Para evitar la dispersión de calor, el extractor
de tornillo sin fin 31, comúnmente fabricado en acero, se aísla a
través de una cubierta de revestimiento 38, fabricada en lana de
cerámica, por ejemplo.
Según la presente invención, el reactor 10
adopta la forma de un sistema 13 que comprende una cubierta
cilíndrica 14 con un rotor 15 que presenta en su interior un eje
sustancialmente horizontal. La abertura de entrada 11 está
dispuesta radialmente en el extremo de la cubierta 14, mientras que
la abertura de salida 12 está dispuesta axialmente en el extremo
opuesto interceptada por la válvula 39. En particular, el rotor 15
está constituido por un eje 16 que comprende una pluralidad de
elementos de aplastamiento (15a a 15h) descritos más adelante,
integrados en el eje 16, de tal forma que pueden girar con éste.
El eje 16 está conectado a un motorreductor
17.
Para romper las cadenas de carbono del material
orgánico suministrado a través del sistema de introducción 20, el
rotor 15 presenta una configuración que le capacita para someter el
material a una acción mecánica, y obtener de este modo una mezcla
de consistencia pastosa, es decir, blanda y deformable al tacto.
Dicha acción mecánica causa un estiramiento y un
aplastamiento del material situado en el reactor 10 que confieren a
dicho material la consistencia pastosa.
En particular, esta acción mecánica crea una
gran fricción dentro del material orgánico, lo cual a su vez
provoca un incremento de la temperatura y de la presión que
desencadena reacciones de rotura de los enlaces moleculares largos
hasta obtener productos con cadenas cortas, es decir, productos con
un número de átomos de carbono preferentemente inferior a 20.
La rotura de las cadenas moleculares puede
producirse con reacciones exotérmicas, que de por sí contribuyen al
incremento de la temperatura dentro del reactor 10 hasta alcanzar
valores de más de 350ºC, de acuerdo con la fricción interna y
externa generada en el material, que depende también del tipo de
material procesado.
La presión soportada por el material situado
dentro del reactor 10 genera el flujo entre el rotor 15 y la
cubierta 14 y da origen a las acciones de aplastamiento y
estiramiento.
La velocidad periférica del tornillo sin fin
estará comprendida entre 100 y 400 m/min, según la viscosidad del
material.
Para evitar la formación de productos oxidados,
se establece que la reacción en el interior del reactor 10 tenga
lugar en total ausencia de aire. Asimismo, esto permite producir
grandes cantidades de hidrocarburos líquidos y gaseosos de bajo
peso molecular, es decir, con cadenas de un número preferentemente
inferior a 20 átomos de carbono.
En la forma de realización ilustrada, para
incrementar la resistencia al desgaste, los elementos que forman la
parte periférica del rotor 15 y que están en contacto directo con el
material, se fabrican en acero sinterizado para hidrocarburos.
En el ejemplo (véase la figura 4), los elementos
adyacentes entre sí que constituyen un único rotor 15 están
presentes en número de ocho.
Empezando por la abertura de entrada 11 del
material (en el lado derecho de las figuras), pueden distinguirse
los siguientes elementos:
- -
- la cubierta 14, con un diámetro interno igual a D;
- -
- un primer elemento 15a que presenta un tornillo de rosca cuádruple de paso constante, un diámetro no inferior a D y un núcleo igual a 0,5D por lo menos, adecuado para empujar el material hacia la salida, ejerciendo dicho primer elemento 15a una acción mecánica que hace avanzar el material con el mínimo incremento posible de temperatura;
- -
- un segundo elemento circular cilíndrico 15b que presenta un diámetro no superior al diámetro del núcleo del elemento 15a suficiente para permitir que el material empujado hacia delante por el elemento 15a fluya hacia el interior del espacio intermedio entre dicho segundo elemento 15b y la cubierta 14, e impedir al mismo tiempo el paso de aire procedente de la entrada 11, gracias a la creación de un tapón formado por el propio material que se desplaza hacia delante prácticamente sin incremento de temperatura.
\vskip1.000000\baselineskip
En el ejemplo, dicho segundo elemento tiene una
longitud que por lo menos es igual a la mitad del diámetro D.
- -
- un tercer elemento 15c con un tornillo de rosca única, un paso P igual a por lo menos 2D, un diámetro de núcleo no inferior a 0,85D y una longitud comprendida entre 0,75 y 1,0P, adecuada para empujar el material hacia la salida 12;
- -
- un cuarto elemento 15d con un tornillo idéntico al tercer elemento 15c, pero con una hélice de rotación inversa; empujando dicho cuarto elemento 15d el material hacia atrás para incrementar todavía más el esfuerzo al que somete dicho material para alcanzar la temperatura necesaria para desencadenar las reacciones, que incluso pueden ser de tipo exotérmico, y romper las cadenas largas. Básicamente, el material se "recombina" en el área del tercer 15c y el cuarto elemento 15d;
- -
- el empuje hacia la salida 12 ejercido por el elemento 15c vence la presión del empuje opuesto ejercida por el elemento 15d, puesto que la viscosidad del material en la parte en cuestión decrece drásticamente;
- -
- un quinto elemento 15e con un tornillo de longitud preferentemente no superior a 1,5 vueltas provisto de una espira que concuerda con la del cuarto elemento 15d, aunque su paso es más corto, en el ejemplo es igual a 0,5D;
- -
- un sexto elemento 15f con un tornillo que tiene el mismo paso que el quinto elemento 15e y está provisto de un tornillo con una espira de rotación contraria, es decir, que aplica el empuje en dirección a la salida 12, y una longitud ligeramente superior, de 2 vueltas, por ejemplo.
La longitud del quinto y el sexto elemento es
igual a aproximadamente 0,85D.
El quinto 15e y sexto 15f elementos también
contribuyen a la creación de una elevada fricción dentro del
material, que en su conjunto avanza hacia la salida 12;
- -
- un séptimo elemento circular en forma de cilindro o cono truncado 15g que presenta un diámetro superior al segundo elemento 15b, dispuesto a una distancia de entre 2 y 4 mm de la cubierta 14, para obtener un estiramiento con elevada fricción del material que, con el subsiguiente enfriamiento, alcanza una consistencia líquida y gaseosa con residuos sólidos. En esta área, se produce la rotura de las cadenas de carbono, obteniéndose un alto rendimiento de compuestos de bajo peso molecular.
En el ejemplo, la longitud de dicho séptimo
elemento 15g es de 3 a 4 veces la longitud D; y
- -
- un octavo elemento 15h con un tornillo del mismo tipo que el primer elemento 15a, que empuja el material, que a estas alturas está completamente procesado y por consiguiente se halla en forma de producto acabado, hacia la abertura de salida 12.
Básicamente, el área (figura 5) ocupada desde el
tercer elemento 15c hasta el séptimo elemento 15g es donde tienen
lugar las acciones de rotura química por acción termomecánica de las
cadenas moleculares.
En el ejemplo, la longitud global del rotor 15
es de 15 a 20 veces el valor D, y el motorreductor que lo acciona
absorbe una cantidad comprendida entre 0,2 y 0,6 kWh por kg de
material tratado. Por otra parte, la cubierta 14 se compone de
muchas piezas (en el ejemplo, tres). En particular, en el área donde
tienen lugar las reacciones químicas, la parte de cubierta dirigida
hacia el interior del reactor 10 está constituida por un cilindro
de cerámica 140 que presenta una elevada resistencia mecánica,
térmica y química.
Para evitar la dispersión de calor, el reactor
10 se aísla mediante una cubierta de revestimiento 110, fabricada
en lana de cerámica, por ejemplo.
Funcionalmente, el material orgánico que se va a
procesar, que comprende sustancias orgánicas sólidas que presentan
enlaces químicos con cadenas largas que generalmente contienen más
de 20 átomos de carbono, se introduce a través de un transportador
adecuado, por ejemplo de tipo neumático, o mediante un tornillo sin
fin, en forma sólida fragmentada o en forma de pasta a través del
conducto de introducción 212. En el caso de la forma sólida
fragmentada, se dispone un separador ciclónico en la tolva de carga
210.
El material cae por gravedad y pasa a través de
la válvula rotativa 214, introduciéndose en el contenedor 28, donde
es mezclado por el agitador 26, que conduce el material hacia la
boca de entrada 22 del tornillo sin fin 21. El tornillo sin fin 21
dosifica e introduce el material en el reactor 10 a través de la
abertura de entrada 11. El rotor 15 empuja el material, que durante
el recorrido experimenta la transformación química, hacia la
abertura de salida 12. Desde ahí, los productos de reacción se
envían, mediante la apertura de la válvula 39, hacia el extractor
de tornillo sin fin 31 del sistema de separación 30, donde el
tornillo doble 33 favorece la separación entre la fase gaseosa y la
fase sólida. Los productos en fase gaseosa y de vapor salen a
través del conducto 36, mientras que los productos en fase sólida
salen a través de las aberturas inferiores 37.
La acción mecánica ejercida por el rotor 15
sobre el material genera una fricción que eleva la temperatura del
propio material hasta por lo menos 250ºC. Esto permite que se
inicien las reacciones químicas necesarias para romper las cadenas
largas de los compuestos orgánicos (en el área del tercer elemento
15c). El inicio de las reacciones es ocasionado por la acción
mecánica del tercer elemento 15c. Además, la ausencia total de aire
conseguida gracias al tapón de material que se forma en el área del
segundo elemento 15b impide la formación de productos oxidados no
deseados (tales como aldehídos) y aumenta la producción de
compuestos con cadenas más cortas.
Básicamente, no solo no se suministra calor
desde el exterior, sino que además se impide la entrada de aire
dentro del reactor 10, por lo menos en la parte en la que se
producen las reacciones de rotura de cadenas.
No obstante, en la última parte, una vez que las
reacciones sustancialmente ya se han producido, a veces es
aconsejable realizar un calentamiento con resistencias eléctricas o
unos medios equivalentes.
Por consiguiente, los enlaces moleculares
empiezan a romperse con ayuda del calor que se desarrolla dentro
del reactor después de la acción mecánica ejercida exclusivamente
por el rotor 15, que es operativo para girar a una velocidad
periférica de más de 100 m/min.
Para facilitar el manejo del aparato, es posible
utilizar un sistema de control y gestión que una vez correctamente
programado permita realizar de forma automática todas las
operaciones.
El material orgánico sólido inicial puede ser de
cualquier origen, por ejemplo un material plástico (incluso de tipo
no homogéneo y que por lo tanto no puede reciclarse con los
procedimientos convencionales), un caucho vulcanizado o
termoplástico procedente de residuos industriales y neumáticos de
vehículos, comida vegetariana, un producto pastoso o semilíquido,
etc.
En el tratamiento de materiales procedentes de
la recuperación de neumáticos y comidas basadas en verdura, se ha
observado que se obtienen más residuos de carbono sólido que con
otros materiales.
Para reducir dichos residuos, es preferible
añadir hidrógeno en la parte del reactor 10 donde se producen las
reacciones (entre el cuarto 15d y el sexto elemento 15f). Como
alternativa, es posible utilizar metano de precio más bajo.
El procedimiento descrito aplicado al
tratamiento de neumáticos permite obtener una amplia gama de
productos, entre los que se encuentran los cauchos desvulcanizados
que pueden reutilizarse cuando se mezclan con nuevas materias
primas, los hidrocarburos de tipo combustibles de gas licuado de
petróleo (GLP), los hidrocarburos tales como la gasolina o el
diesel, el aceite pesado y el residuo de carbono que también puede
utilizarse como aditivo para betún o que, con la posible adición de
vapor sobrecalentado, puede utilizarse como combustible.
El tratamiento de materias plásticas no
homogéneas con el procedimiento descrito permite obtener
hidrocarburos gaseosos, hidrocarburos líquidos y pequeñas
cantidades de residuos de carbono sólidos.
Como puede deducirse de la descripción anterior,
el procedimiento y el aparato según la presente invención permiten
satisfacer los requisitos y permiten mitigar los inconvenientes
mencionados en la parte introductoria de la presente memoria
referentes a la técnica anterior.
En realidad, el procedimiento permite romper los
enlaces de carbono y obtener una gran cantidad de productos de bajo
número de átomos de carbono, sin necesidad de suministrar calor
desde el exterior y con el consiguiente ahorro de energía,
impidiendo la entrada de aire dentro del reactor en ausencia de
cualquier catalizador y obteniéndose combustible en fase gaseosa y
líquida.
Es más, dicho procedimiento puede realizarse con
un aparato sencillo que requiere muy poco mantenimiento, tal como
un reactor en forma de tornillo sin fin, por ejemplo.
Además, el procedimiento se desarrolla sin
ningún tipo de emisión a la atmósfera.
Se obtiene, por lo tanto un procedimiento de
craqueo termodinámico, en el que se utiliza solo una acción mecánica
sobre el material que se va a tratar, en ausencia de aire, que
provoca un incremento de temperatura hasta la temperatura de
descomposición mediante fricción interna y externa.
Evidentemente, los expertos en la materia serán
capaces de realizar numerosas modificaciones y variantes del
procedimiento y el aparato descritos anteriormente para satisfacer
los requisitos contingentes y específicos, la totalidad de los
cuales están cubiertos por el alcance de protección de la presente
invención definido en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (17)
1. Procedimiento para romper cadenas de
moléculas orgánicas, en el que un material sólido en forma
fragmentada o de pasta que comprende moléculas orgánicas se somete
a una acción mecánica de estiramiento, aplastamiento y arrastre y
que, mediante fricción interna y externa, experimenta un incremento
de temperatura en ausencia de aire, a consecuencia del cual los
enlaces moleculares largos se rompen, separándose una fracción
gaseosa, una fracción líquida y una pequeña fracción sólida, en el
que la acción mecánica se realiza a través de un tornillo sin fin
(13), caracterizado porque dicha acción mecánica comprende
una fase en la que el material se somete a la acción de por lo
menos dos partes consecutivas (15c, 15d, 15e, 15f) de dicho tornillo
sin fin (13) que presenta espiras de direcciones de rotación
opuestas.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que dicho material alcanza temperaturas de hasta 250ºC por lo
menos.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que los componentes de las fases líquida y gaseosa son productos
con un número de átomos de carbono inferior a 20.
4. Aparato (1) para realizar el procedimiento
según la reivindicación 1, que comprende un reactor (10) que a su
vez comprende un contenedor hermético, en el que están contenidos
unos medios mecánicos (13) adecuados para someter el material a una
acción mecánica de aplastamiento y estiramiento que provoca, gracias
a la fricción interna y externa, un incremento de temperatura
suficiente para romper los enlaces moleculares largos y obtener la
separación de las fases líquida y gaseosa con residuos de fase
sólida, caracterizado porque dichos medios mecánicos (13)
comprenden un tornillo sin fin (13) que presenta por lo menos dos
partes consecutivas (15c, 15d, 15e, 15f) que presentan espiras de
direcciones de rotación opuestas.
5. Aparato según la reivindicación 4,
caracterizado porque dicho contenedor comprende una cubierta
cilíndrica 14 provista de una abertura de entrada (11) y una
abertura de salida (12), en la que está contenido un rotor (15)
puesto en rotación por unos medios adecuados.
6. Aparato (1) según la reivindicación 5,
caracterizado porque dicho rotor (15) comprende una
pluralidad de elementos (15a a 15h) integrados en un eje giratorio
(16).
7. Aparato según la reivindicación 6,
caracterizado porque el rotor (15) comprende por lo menos una
parte configurada como un tornillo sin fin (15a, 15h) para hacer
avanzar el material.
8. Aparato según la reivindicación 7,
caracterizado porque el rotor 15 comprende por lo menos dos
partes consecutivas (15c, 15d, 15e, 15f) que consisten en dos
partes de tornillo sin fin con espiras de direcciones de rotación
opuestas.
9. Aparato (1) según la reivindicación 6,
caracterizado porque por lo menos un elemento (15b) de dicha
pluralidad de elementos (15a a 15h) presenta una configuración
cilíndrica adecuada para crear un espacio intermedio entre dicho
por lo menos un elemento (15b) y la cubierta (14), en el que el
material puede fluir, formando un tapón móvil que impide el paso de
aire procedente de la abertura de entrada (11).
10. Aparato (1) según la reivindicación 6,
caracterizado porque por lo menos dos partes consecutivas
(15c, 15d, 15e, 15f) de dicho rotor con espiras que rotan en
direcciones opuestas están situadas corriente abajo de dicho
elemento cilíndrico (15b) y empujan el material hacia el centro de
éstas para incrementar todavía más la fricción interna que
experimenta el propio material.
11. Aparato (1) según la reivindicación 6, en el
que por lo menos un elemento (15g) de dicha pluralidad de elementos
(15a a 15h) presenta una configuración cilíndrica con un diámetro
que permite crear un espacio intermedio de entre 2 y 4 mm con la
cubierta (14), para obtener de este modo un estiramiento con elevada
fricción del material que avanza.
12. Aparato (1) según la reivindicación 4, que
comprende además un sistema de introducción (20) asociado a dicha
abertura de entrada (11) y un sistema de separación (30) asociado a
dicha abertura de salida (12).
13. Aparato (1) según la reivindicación 12, en
el que dicho sistema de introducción (20) comprende un alimentador
de tornillo sin fin (21) adecuado para dosificar y alimentar en el
reactor (10) el material procedente de una tolva
(210).
(210).
14. Aparato (1) según la reivindicación 12, en
el que dicho sistema de separación (30) comprende un extractor de
tornillo sin fin (31) cuyo eje está inclinado con respecto al del
rotor (15), conectado lateralmente a la abertura de salida (12) del
reactor (10) a través de una brida (32) y provisto de un conducto de
salida (36) para los componentes en fase de gas y de vapor y de
unas aberturas para el componente en fase sólida, estando dicho
extractor de tornillo sin fin (31) colocado en depresión.
15. Aparato (1) según la reivindicación 14, en
el que dicho extractor de tornillo sin fin (31) está provisto de un
par de tornillos de contrarrotación (33) que se cruzan entre sí.
16. Aparato (1) según la reivindicación 14, en
el que dicha brida (32) está provista de una válvula de compuerta
(39) accionada por un pistón hidráulico (40) para regular el paso de
los productos desde el reactor (10) hasta el extractor (31).
17. Aparato (1) según la reivindicación 5, en el
que una fuente de hidrógeno o metano está conectada a la parte
final cercana a la abertura de salida (12) para limitar el depósito
de carbón en fase sólida.
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