ES2420519A2 - Secadero de biomasa de algas y proceso de secado - Google Patents
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Abstract
Secadero de biomasa de algas y proceso de secado. Comprende un soporte giratorio (6) por cuyo interior circula una biomasa de algas húmedas que fluye a través de unas boquillas de salida que proyectan tales algas húmedas sobre una placa de intercambio (5) caliente que integra una base inclinada cuyo borde inferior circunferencial desemboca en una canalización perimetral de recogida de las algas secas, como consecuencia de su contacto con la placa de intercambio (5). La recogida se facilita con la ayuda de una rasqueta (7). El secadero comprende además una corriente de gas calefactor en circuito cerrado para calentar de forma controlada la placa de intercambio, de manera que la superficie de la placa de intercambio caliente sobre la que se deposita la biomasa de algas está situada en una cámara superior totalmente independiente de otra cámara inferior delimitada en parte por otra superficie opuesta de la placa de intercambio que recibe el calor del gas calefactor.
Description
Secadero de biomasa de algas y proceso de secado.
La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un secadero de biomasa de algas y proceso de secado.
El secadero de la invención se destaca porque realiza el secado de las algas por contacto, siendo aplicable en la transformación de la biomasa de algas a sus compuestos de síntesis: lípidos, carbohidratos y proteínas, entre otros.
Por otro lado, la invención se concibe como un proceso integrado dentro del cultivo de las algas, bien sean microalgas o macroalgas, es decir, biomasa de algas.
Se trata pues de eliminar el elevado contenido en agua que presenta esta biomasa de algas una vez recolectada, de manera que es posible eliminar entre el 70 y el 95% de humedad de tal biomasa de algas. De esta manera se consigue estabilizar la biomasa de algas recolectada evitando pudriciones y alteraciones en la calidad, todo ello conseguido como es evidente por la reducción al máximo de la actividad de agua de la biomasa de algas.
El secadero de la invención logra por un lado un proceso industrial de secado de biomasa de algas que permite integrarse en el proceso de cultivo de algas de forma eficaz o en procesos industriales susceptibles de cultivarlas, además de conseguir que la inversión y mantenimiento del proceso de secado sea mínimo.
El secadero de la invención está concebido para secar la biomasa de algas haciendo uso de la energía contenida en dos tipos de gases calefactores:
- -
- Uso de gases de combustión por un lado.
- -
- El uso de una fuente gaseosa con energía térmica y carente de CO2 o nutrientes demandados por el cultivo de algas.
La industria cosmética y farmacéutica lleva cultivando microalgas desde sus inicios para la obtención de determinados compuestos.
No obstante no fue a partir de la crisis energética de los años 70 del siglo XX, cuando se empezaron a centrar las investigaciones del sector energético al potencial de las microalgas para la obtención de combustibles y contribuir con ello a la generación de fuentes de energía locales y de bajo coste. El potencial de estos cultivos de microalgas se centra en el contenido de lípidos, su elevada tasa fotosintética y por lo tanto productividad.
En cuanto al desarrollo de los cultivos agroenergéticos y en concreto los cultivos de segunda generación, en esta última década y como consecuencia de la incipiente conciencia social sobre un desarrollo energético sostenible, ha provocado que el sector energético busque técnicas que amortigüen su impacto en el medio ambiente, en concreto las emisiones de óxido de carbono (CO2). Además, a esta conciencia social se le ha unido el objetivo de los Gobiernos de buscar energías que eviten dependencias energéticas exteriores que hagan fluctuar los mercados nacionales por inestabilidades en dichas zonas.
Ante las indudables perspectivas de la biomasa de algas en el sector energético y medioambiental, y ante los avances en la tecnología de producción/cultivo, cabe pensar en cómo debe ser acondicionada esta biomasa previa a su paso a las industrias de síntesis antes mencionadas. El acondicionado consiste principalmente en la eliminación del elevado contenido en agua que presenta esta biomasa una vez recolectada pudiéndose eliminar un contenido de humedad entre el 70 y el 95% según las tecnologías de recolección de la biomasa de algas. Además se consigue estabilizar la biomasa recolectada, suponiendo ello evitar pudriciones y alteraciones en la calidad, conseguido por medio de la reducción al máximo de la actividad de agua en la biomasa de algas.
Por ello, para eliminar esta agua se debe acudir a distintas técnicas de secado o deshidratación para eliminar por completo la humedad presente.
Son estas técnicas las que demandan grandes consumos energéticos.
Actualmente, para el cultivo de microalgas se hace uso del CO2 emitido por las calderas de combustión. La energía térmica generada es disipada antes de introducirla en unos fotobiorreactores, ya que de no ser así provocaría una perturbación tal, que se traduciría en un descenso de productividad que comprometería la rentabilidad del cultivo. Por ello, el evaluar esta energía de forma localizada para el secado de la biomasa de algas será requisito clave para obtener un proceso energéticamente eficiente, además de conjugar que la energía sea suficiente para alcanzar el grado de deshidratación necesario, sin comprometer la calidad de la biomasa de algas. Estas premisas son máximas en el diseño que se describe en la invención que nos ocupa.
En cuanto a los secaderos de microalgas o de biomasa de algas, en general, solo conocemos la patente de invención con número de publicación US 5276977A del inventor Gerald R. Cysewski. Esta patente describe un proceso de secado por aspersión, obteniendo para ello el gas de secado de un quemador que introduce dicho gas en la cámara de secado donde se distribuye por medio de aspersión el recolectado de microalgas, provocando que al contacto con el gas de secado se produzca la evaporación del agua, obteniéndose así una corriente de vapor con las microalgas secas, para cuya separación dispone de un ciclón para obtener, por un lado el secado de la biomasa de algas y por otro lado el vapor más el gas de secado que se introdujo al principio. El gas de secado húmedo obtenido es utilizado para el cultivo de microalgas.
Atendiendo a la rentabilidad del proceso de producción de biomasa de algas hasta la obtención del producto de síntesis, no solo pasa por encontrar un sistema de cultivo optimizado, sino por desenvolver todo el proceso desde el cultivo hasta la obtención del compuesto de síntesis, en una eficacia constante y rentabilidad suficiente.
Con el fin de alcanzar los objetivos y alcanzar los inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, la invención propone un secadero de biomasa de algas y proceso de secado haciendo uso de la energía contenida en dos tipos de modalidades de gases: por un lado el uso de gases de combustión y por otro lado el uso de una fuente gaseosa con energía térmica y carente de CO2 o nutrientes demandados por el cultivo de algas.
El secadero de biomasa de algas se caracteriza en principio porque comprende:
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- un soporte giratorio con una estructura tubular por cuyo interior circula una biomasa de algas en estado húmedo que fluye a través de unas boquillas de salida incorporadas en tal soporte giratorio y las cuales desembocan en una primera cámara superior delimitada inferiormente por una placa de intercambio caliente que integra una base inclinada troncocónica sobre cuya cara superior la que se deposita en principio tal biomasa de algas para su secado
- -
- Una corriente de gas calefactor en circuito cerrado que discurre por el interior de una segunda cámara inferior delimitada superiormente por al menos la placa de intercambio que separa ambas cámaras: superior e inferior.
- -
- Una rasqueta conectada al soporte giratorio cuya rotación arrastra a la rasqueta que está en contacto con al menos la base inclinada barriendo la misma y arrastrando la biomasa de algas seca que cae por gravedad hacia abajo por tal base inclinada hasta alcanzar una canalización perimetral de recogida de la biomasa de algas secas.
La rasqueta tiene la misma inclinación que la generatriz de la base inclinada troncocónica.
Se caracteriza además porque ambas cámaras: superior e inferior, son independientes y están separadas por la placa de intercambio.
La rasqueta integra una lengüeta terminal que barre la canalización perimetral arrastrando a la biomasa de algas secas, estando tal canalización perimetral integrada en la placa de intercambio a la vez que incorpora al menos un primer conducto inferior de salida de la biomasa de algas secas.
Dentro de la cámara inferior se aloja una placa de recorrido del gas calefactor con una estructura tubular de configuración troncocónica que integra un conjunto de aletas radiales convergentes hacia la base menor hueca de tal placa de recorrido, delimitando tales aletas radiales unos pasos intermedios de recorrido de la corriente de gas calefactor, la cual alcanza tales pasos intermedios a través de un segundo conducto inferior que desemboca en un canal arqueado delimitado entre una pared perimetral de la placa de recorrido y una segunda pared arqueada con una amplitud angular menor de 360º.
Los extremos exteriores de las aletas radiales están próximos a la pared perimetral y a la pared arqueada.
También cabe señalar que los pasos intermedios desembocan por sus extremos convergentes en una bajante coaxial que comunica con el extremo libre del segundo conducto inferior de la placa de recorrido, estando delimitados los pasos intermedios superiormente por la capa inferior de la base inclinada troncocónica de la placa de intercambio.
Otra característica de la invención es que el circuito cerrado por el que discurre la corriente de gas calefactor comprende además una tubería radial que conecta la bajante coaxial con el conducto inferior de la placa de intercambio, intercalándose en la tubería radial un equipo de impulsión del gas calefactor, una válvula de salida del gas calefactor recirculado para mantener una relación de gas caliente/frío constante y una válvula de entrada de gas calefactor para mantener un flujo de gas calefactor constante. De esta forma se controla con gran precisión la temperatura de la placa de intercambio para realizar un secado óptimo de la biomasa de algas que entra en contacto físico con tal placa de intercambio.
La cámara inferior está delimitada entre la placa de intercambio y una placa exterior complementaria que tiene una estructura similar a la de la placa de intercambio que asienta sobre la placa exterior, asentando la placa de recorrido complementariamente sobre una parte central troncocónica de la placa exterior.
En cambio, la cámara superior está delimitada entre la placa de intercambio y una tapa exterior de configuración troncocónica que asienta perimetralmente sobre la placa de intercambio.
El primer conducto inferior de la placa de intercambio por el que sale la biomasa de algas secas atraviesa la placa exterior al igual que ocurre con el segundo conducto inferior por el que circula la corriente de gas calefactor.
La placa exterior y la placa de intercambio integran respectivamente un primer tabique perimetral y un segundo tabique perimetral, destacándose que el segundo tabique perimetral de la placa de intercambio se dispone coaxialmente con el primer tabique perimetral por dentro de la placa exterior.
El secadero incorpora un equipo de succión de gas que controla la presión en la cámara superior de manera que tal equipo de succión de gas se instala en correspondencia con una salida establecida en correspondencia con la tapa exterior.
A su vez, el equipo de succión fijado en la parte central de la tapa exterior, integra una rejilla de salida de vapor ubicada dentro de la cámara superior de intercambio.
Por otro lado, el soporte giratorio se caracteriza porque comprende:
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- Un cuerpo vertical que discurre por el espacio central delimitado por la bajante coaxial.
- -
- Un brazo radial dispuesto en el interior de la cámara superior y el cual conecta con el extremo superior del citado cuerpo vertical.
- -
- Unos punteros que integran las boquillas de salida de la biomasa de algas hacia la placa de intercambio caliente.
La biomasa de algas alcanza al soporte giratorio de estructura tubular a través de un cuerpo horizontal que integra un equipo de bombeo, conectando tal cuerpo horizontal con el extremo libre inferior del cuerpo vertical.
Los punteros se acoplan al brazo radial del soporte giratorio a través de unos medios seleccionados entre un roscado y unas abrazaderas.
A su vez, las boquillas de salida integran unos elementos seleccionados entre unas esferas y unos cilindros, cuyo plano generatriz está en contacto con la cara superior de la base inclinada troncocónica de la placa de intercambio.
En una realización, los medios de rotación del soporte giratorio comprenden un elemento motor que transmite su movimiento rotacional al cuerpo vertical del soporte giratorio mediante un piñón conductor y una rueda dentada conducida encastrada en tal cuerpo vertical del soporte giratorio.
En otra realización la transmisión del movimiento se puede realizar, por ejemplo mediante correas.
El secadero de la invención incorpora un bastidor soporte que comprende:
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- Unas barras radiales cuyos extremos convergentes se unen a un soporte central.
- -
- Unas primeras patas exteriores unidas a los extremos divergentes de las barras radiales.
- -
- Unas segundas patas internas unidas en unas zonas intermedias de tales barras radiales.
El citado soporte central comprende una estructura tubular y se une a la bajante coaxial del circuito cerrado por el que discurre el gas calefactor, uniéndose tal soporte central a la bajante coaxial mediante unos anclajes radiales.
La rasqueta integra una cuchilla de rascado y por encima de ella un perfil de conducción de recogida del raspado de biomasa seca de algas.
Por otro lado, cabe señalar que los pasos intermedios de la placa de recorrido del gas calefactor presentan una sección seleccionada entre una sección rectangular, triangular, trapecial etc.
En la placa de recorrido, la confección de los pasos intermedios o acanaladuras, y por lo tanto el circuito, es de un material continuo, con una baja conductividad térmica en la que la impresión de las acanaladuras están realizadas por medio de un molde o mediante materiales soldados.
El movimiento rotacional del soporte giratorio, tal como se ha referido anteriormente, deriva de la transmisión por medio de correas, engranajes, cadenas, o de contacto directo con el eje del elemento motor que lo genera, incluso de la energía cinética del gas calefactor a la salida de la placa de recorrido a la bajante coaxial del gas.
Las esferas y cilindros, así como los punteros que forman parte del conjunto del soporte giratorio están fabricados con un material que tiene una baja conductividad térmica tales como materiales plásticos, cerámicos, etc.
La distribución de la biomasa de algas húmeda mediante los punteros permite la incorporación de un distribuidor plano, paralelo a la generatriz del tronco de cono de la placa de intercambio, que distribuye y extiende la biomasa húmeda en la superficie superior de la placa de intercambio.
Por otro lado, se posibilita la disposición de peines que crean surcos en la película de biomasa húmeda depositada sobre la placa de intercambio para favorecer la evaporación del agua, en el espacio comprendido en el movimiento rotacional del soporte giratorio, entre el espacio delimitado por el soporte giratorio y la rasqueta.
La rasqueta conecta con el cuerpo vertical del soporte giratorio mediante una porción terminal que forma parte de una extensión extrema del conjunto de la rasqueta.
El proceso de secado de la biomasa de algas se caracteriza porque:
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- Comprende una corriente de gas calefactor en circuito cerrado, el cual en una parte de su recorrido alcanza la cámara inferior del secadero, entrando en contacto tal corriente de gas calefactor con una cara superior de la placa de intercambio que separa la cámara inferior de la cámara superior de forma totalmente independiente, calentándose dicha placa de intercambio de forma controlada.
- -
- La temperatura de la placa de intercambio se regula variando el caudal de gas calefactor mediante la válvula de salida de gas calefactor y mediante la válvula de entrada de gas calefactor.
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- La biomasa de algas húmeda fluye al interior de la cámara superior a través del soporte giratorio depositándose sobre el plano inclinado de la placa de intercambio.
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- La biomasa de algas secas al contactar con la capa superior de la placa de intercambio y debido a la temperatura existente dentro de la cámara superior, desciende hacia abajo por el plano inclinado ayudado por el barrido de la rasqueta hasta alcanzar la canalización perimetral de tal placa de intercambio. El descenso de la biomasa de algas secas se facilita también debido a la fuerza centrípeta debido al giro del soporte giratorio y rasqueta, así como a una corriente discontinua de gas o por una perturbación de la superficie de recogida de la rasqueta, que posibilite descender al secado de biomasa.
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- La biomasa seca acumulada en la canalización perimetral es arrastrada mediante la lengüeta términal de la rasqueta hasta el primer conducto de salida que arranca del fondo de tal canalización perimetral.
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- Simultáneamente con el movimiento rotacional del soporte giratorio se vierte la biomasa de algas en el interior de la cámara superior.
El recorrido del caudal de gas calefactor dentro de la cámara inferior discurre de fuera hacia dentro y de forma ascendente a través de la sucesión de pasos intermedios radiales que convergen en la bajante coaxial por donde el caudal de gas desciende.
Otra característica del proceso de la invención se refiere a que el gas calefactor comprende una corriente gaseosa seleccionada entre un gas con nutrientes para cultivo de biomasa de algas y un gas sin nutrientes.
El gas calefactor circula de forma independiente del resto de flujos que se introducen y extraen del secadero.
La distribución de la biomasa húmeda de algas se realiza por medio de los punteros dispuestos a lo largo del brazo radial del soporte giratorio, realizando tal soporte un movimiento rotacional como se ha referido anteriormente.
El control de la presión en la cámara superior de intercambio puede ser regulada por medio del equipo de succión materializado por ejemplo mediante una bomba de vacío.
El material metálico de la rasqueta presenta un coeficiente de conductividad menor al de la placa de intercambio.
Las diferencias del secadero de la invención que nos ocupa con respecto a la patente de invención americana citada en los antecedentes de la invención y con número de publicación US 5276977, son las siguientes:
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- En la invención que nos ocupa no se produce la mezcla de las corrientes de gas calefactor y de biomasa de algas, lo que contribuye a un ahorro en la inversión y equipos acondicionadores, ya que no se necesitan separadores ciclónicos para gases o equipos similares.
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- El gas calefactor que se obtiene a la salida del secadero de la P.I. US 5276977, contiene una fracción de agua mayor al que fue introducido, lo que obliga a disponer de equipos deshumidificadores de gas previo a su inyección en el medio de cultivo y/o al acopio en gasómetros.
- -
- Logra que en el caso de la corriente de biomasa el vapor eliminado no arrastre consigo partículas de biomasa al exterior, ya que al no dispersar gotas en la cámara superior de intercambio no se van a producir arrastres de biomasa con el vapor evacuado.
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- Existe un mayor control de la humedad que puede absorber la biomasa de algas seca por higroscopicidad.
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- En ningún momento se compromete la cantidad de CO2 que se introduce en el secadero por arrastre con las demás corrientes de salida, ya que el gas calefactor contenedor del CO2, es impulsado de forma independiente de las demás corrientes.
- -
- Permite recircular el gas calefactor tantas veces o proporciones como se desee ya que esta corriente no lleva sólidos que puedan sedimentarse u obturar el secadero.
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- La invención que nos ocupa permite una independencia también respecto a la naturaleza del flujo calefactor, ya que bien puede ser originaria de los gases de combustión o puede venir de una corriente que lleve una energía suficiente para hacer funcionar el secadero.
Por lo tanto, la cuestión que se plantea es lograr, por un lado un proceso industrial de secado de biomasa algal que permita integrarse en el proceso de cultivo de algas de forma eficaz o en procesos industriales susceptibles de cultivarlas, además de conseguir que la inversión y mantenimiento del proceso de secado sea mínimo.
Por otra parte, a continuación se citan las ventajas que proporciona el secadero de la invención:
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- El secadero de la invención permite utilizar la energía de los gases de combustión evitando su disipación al ambiente para su posterior utilización en el cultivo de microalgas.
- -
- La corriente de algas y el flujo calefactor circulan de forma independiente, sin contacto directo, evitando así que en el proceso de secado el gas calefactor aumente su humedad y por lo tanto su entalpía. Hechos que harían que el gas calefactor, tras su paso por el secadero al introducirlo al fotobiorreactor, ocasionase una deshidratación parcial localizada en las microalgas, causando con ello una pérdida de producción de algas.
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- El diseño del secadero de la invención extrae la energía del gas de combustión u otros gases generados en procesos industriales, aumentando la eficacia energética global del sistema, desde el cultivo de microalgas hasta la obtención de los compuestos de síntesis.
- -
- Se logra integrar el proceso de secado en la producción de microalgas, ya que para producir microalgas tradicionalmente se hace disponer de una fuente de dióxido de carbono procedente de combustiones en motores, cuyos gases emitidos contienen una energía que es aprovechada para secar la biomasa recolectada en un periodo anterior. En el recorrido del proceso de tales gases enfriados, los mismos son introducidos al fotobiorreactor del periodo presente.
- -
- Permite obtener un concentrado de microalgas seco y con una estructura en forma de escamas contribuyendo a disminuir costes en el transporte y/o almacenamiento.
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- Se obtiene un deshidratado de la biomasa de algas con una escasa perturbación de sus características, ya que el tiempo de contacto del deshidratado con la superficie de intercambio es mínimo, y permitiendo trabajar con un par de temperatura/presión relativamente bajos.
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- El diseño minimiza la superficie de intercambio con el ambiente, reduciendo así las pérdidas energéticas del gas calefactor al ambiente.
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- El diseño inclinado de la superficie de intercambio permite evacuar constantemente el deshidratado a la parte inferior del secadero.
- -
- La corriente de vapor de agua obtenida de la deshidratación permite ser aprovechada en otra etapa de deshidratado posterior hasta que se alcance un balance negativo entre energía recuperada y energía invertida. De esta forma aumenta la eficiencia energética del proceso a la vez que se duplica la capacidad de deshidratación.
- -
- Se permite alterar la atmósfera gaseosa de la cámara superior de intercambio con determinados compuestos que eviten la pérdida de algunas características de la biomasa de algas a secar.
A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la mismas se acompañan unas figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva explosionada del secadero de biomasa de algas, objeto de la
invención. También es objeto de la invención el proceso de secado de la biomasa de algas. Figura 2.- Muestra un esquema de funcionamiento del secadero de la invención con gases de combustión. Figura 3.- Muestra un esquema del funcionamiento del secadero a través de gases con energía térmica
aprovechable pero sin nutrientes utilizables en el cultivo de las microalgas. Figura 4.- Muestra una vista en alzado del secadero de la invención. Figura 5.- Muestra una vista en planta de la parte inferior del secadero. Figura 6.- Muestra una vista en sección según el corte A-A de la figura anterior. Se destaca la
representación del recorrido del gas calefactor por el secadero. Figura 7.- Muestra una vista en alzado de una placa de intercambio ubicada en el interior del secadero. Se destaca también el recorrido del gas calefactor. Figura 8.- Muestra una vista en planta de la placa de intercambio. También se destaca el recorrido del gas
calefactor. Figura 9.- Muestra otra vista en planta de la parte inferior del secadero. Figura 10.- Muestra una vista en sección según el corte B-B de la figura anterior. Se destaca el ciclo de la
biomasa de algas en el secadero. Figura 11.- Muestra una vista en perspectiva del secadero donde se destaca el ciclo de la biomasa de algas sobre la placa de intercambio. También se muestra la disposición de una rasqueta asociada a un soporte
giratorio que rota y su movimiento. Figura 12.- Muestra otra vista en alzado del secadero. Figura 13.- Muestra una vista en sección según el corte C-C de la figura anterior. Se destaca el recorrido
de un flujo de vapor. Figura 14.- Muestra un detalle superior del secadero en el que se destaca un equipo de succión de gases de una cámara superior de intercambio. Figura 15.- Muestra una vista en alzado de un puntero con esfera por donde fluye la biomasa de algas en
estado húmedo al interior de la cámara superior del secadero. Figura 16.- Muestra una vista en perspectiva de una parte inferior del secadero. Figura 17.- Muestra una vista en perspectiva de la rasqueta.
Considerando la numeración adoptada en las figuras, el secadero de biomasa de algas contempla la siguiente nomenclatura que se dicta a continuación: 1.-Bastidor soporte. 1a.-Barras radiales. 1b.-Soporte central de apoyo. 1c.- Patas exteriores. 1d.-Patas interiores. 2.-Bajante coaxial. 3.-Placa exterior. 3a.-Parte central troncocónica. 3b.-Primer tabique perimetral. 4.-Placa de recorrido.
4a.-Aletas radiales.
4b.-Pasos intermedios.
4c.-Segundo conducto inferior.
4d.-Canal arqueado.
4e.-Pared perimetral.
4f.-Pared arqueada.
5.-Placa de intercambio.
5a.-Base inclinada.
5b.-Segundo tabique perimetral.
6.-Soporte giratorio.
6a.-Cuerpo vertical.
6b.-Brazo radial.
7.-Rasqueta.
7a.-Cuchilla de rascado.
7b.-Perfil de conducción.
7c.-Porción terminal.
7d.-Extensión extrema.
8.-Puntero.
8a.-Boquillas de salida.
8b.-Abrazaderas.
9.-Tapa exterior.
10.-Equipo de succión de gas.
11.-Equipo de bombeo de biomasa de algas.
12.-Equipo generador del giro.
13.-Válvula de entrada de gas calefactor.
14.-Válvula de salida de gas calefactor.
15.-Equipo de impulsión del gas calefactor.
16.-Rejilla de salida de vapor.
17.-Primer conducto inferior de salida.
18.-Mecanismo de transmisión.
19.-Lengüeta terminal.
20.-Canalización perimetral.
21.-Abrazaderas.
22a.-Esferas del puntero.
22b.-Cilindros del puntero.
23.-Flujo de gas calefactor de entrada al secadero.
24a.-Flujo de gas calefactor con nutrientes para acopio en gasómetro.
- 24b.-
- Flujo de gas calefactor con nutrientes para inyección directa en fotobiorreactor.
- 24c.-
- Flujo de gas calefactor con nutrientes acopiado en gasómetro e inyectado en fotobiorreactor.
- 24d.-
- Flujo de gas calefactor sin nutrientes a la salida del secadero.
- 25.-
- Flujo de vapor que sale del secadero.
- 26.-
- Flujo de biomasa de algas húmeda.
- 27.-
- Flujo de biomasa de algas seca.
- 28.-
- Cámara superior.
- 29.-
- Cámara inferior.
- 30.-
- Tubería radial.
- 31.-
- Cuerpo horizontal.
- 32.-
- Piñón conductor.
- 33.-
- Rueda dentada conducida.
- 34.-
- Anclajes radiales.
- 35.-
- Secadero.
- 36.-
- Gasómetro.
- 37.-
- Fotobiorreactor.
- El secadero está concebido para secar la biomasa de algas húmedas haciendo uso de la energía
contenida en dos tipos de modalidades de gases que quedan definidos como flujo de gas calefactor 23 según se especifica a continuación:
- -
- Uso de los gases de combustión (figura 2). Estos gases son introducidos en el secadero de la invención para que cedan la energía suficiente para producir el secado de la biomasa de algas. Estos gases tras haber perdido su energía térmica (Fig. 2), manifestada en forma de descenso de temperatura, constituyen un flujo de gas calefactor con nutrientes 24a que son susceptibles de ser almacenados en un gasómetro 35 como una primera opción.
En una segunda opción, los gases constituyen un flujo de gas calefactor con nutrientes 24b que se introducen directamente en unos fotobiorreactores 37.
En una tercera opción, un flujo de gas calefactor con nutrientes 24c se introducen indirectamente a los biorreactores 37 a partir del acopio previo del gasómetro 36.
En ninguna de las tres opciones se perturba el medio de cultivo de las algas debido a la diferencia térmica entre ambas masas: la gaseosa contenedora el CO2 y la sustentadora de las algas.
- -
- Uso de fuente gaseosa con energía térmica y carente de CO2 o nutrientes demandados por el cultivo de algas (figura 3). La salida del flujo de gas calefactor sin nutrientes 24d ya con carga térmica no aprovechable por el secadero de contacto, podrá eliminarse o derivarse a otro proceso propio del sistema o equipo del que procede.
El diseño del secadero por contacto tiene un diseño de tronco de cono (figura 1 y 4), donde se disponen los distintos elementos que lo integran.
El gas calefactor circula por el interior de una placa de recorrido 4 que es independiente de una placa de intercambio 5 donde se produce el secado por contacto físico de la biomasa de algas.
El gas calefactor como se muestra más claramente en las figuras 5 y 6, se introduce en la parte interior del tronco de cono definido en la placa de recorrido 4 y es evacuado en la parte superior central dispuesta interiormente. El gas calefactor circula por el interior de la placa de recorrido 4 (figura 7 y 8) en cuya cara superior existe un circuito radial al eje del tronco de cono. Este circuito consta de acanaladuras o pasos intermedios 4b que son los que definen el circuito.
Estos pasos intermedios 4b pueden definirse por elementos metálicos, plásticos, aislantes u otros materiales que por un lado resistan las condiciones que provoca el paso del gas calefactor por su interior y que por otro lado presentan un bajo coeficiente de conductividad térmica para minimizar el flujo térmico distinto al sentido ascendente. La sección de estas acanaladuras radiales o pasos intermedios 4b, abiertos en la cara superior, pueden ser de sección rectangular, triangular, en forma de arco, o de cualquier otra forma geométrica adecuada.
También con este diseño de la placa de recorrido 4 se consigue que la distribución de la energía total transmitida sea lo más homogénea posible, ya que el gas caliente entra por la parte inferior de la placa de recorrido 4 distribuyéndose por toda la zona inferior de tal placa de recorrido 4. El gas calefactor asciende por cada acanaladura radial 4b y experimenta una gradual pérdida de energía al cederla para la evaporación del agua de la biomasa de algas.
Esta pérdida de energía del gas calefactor, manifestada en descenso de temperatura, supone una diferencia en la transferencia de energía de la zona superior respecto a la inferior de la placa de intercambio 5. Esta diferencia es subsanada al incrementar la velocidad del gas calefactor que deriva en un aumento del coeficiente de convención del gas y por lo tanto del coeficiente global de transmisión conforme el gas calefactor asciende. Este incremento gradual de la velocidad viene derivado del diseño del circuito de la placa de recorrido, ya que conforme el gas asciende, la sección va disminuyendo, manteniéndose constante el caudal de paso de gas.
El gas, tras el paso por la placa de recorrido 4 desemboca en la bajante coaxial 2 de gas, la cual comprende una configuración a modo de anillo concéntrico exterior que lleva el gas hasta la parte inferior. A la salida, en función de la energía térmica que contenga se permite recircular a distintas proporciones con gas calefactor nuevo. De lo anterior deriva la presencia de una válvula de entrada 13 de gas calefactor nuevo o gas que viene de al conducción de emisión a través de una válvula de salida 14, de manera que esta válvula de salida permite la salida del gas recirculado o gas proveniente del paso por la placa de recorrido 4 a fin de que ambas válvulas 13-14 regulen, en la proporción antes mencionada, el gas calefactor que se precisa. También, para permitir que el paso del gas por la placa de recorrido 4 sea completo, se habilita para ello un equipo de impulsión 15.
La bajante coaxial 2 de gas es el elemento sobre el cual se transmiten estructuralmente las cargas de los elementos superiores de la superficie tributaria central del secadero. Por ello, la transmisión de estas cargas a un bastidor soporte 1 y de allí al suelo se hace por medio de la citada bajante coaxial 2.
Dicho bastidor soporte 1 comprende unas barras radiales 1a cuyos extremos convergentes se unen a un soporte central 1b, incluyéndose además unas primeras patas exteriores 1c unidas a los extremos divergentes de tales barras radiales 1a, contando además con unas segundas patas internas 1d unidas en unas zonas intermedias de tales barras radiales 1a. Este diseño de las patas interiores y exteriores permite transmitir las cargas centrales a las patas interiores derivadas de la bajante coaxial 2 y transmitir las cargas circundantes del secadero por medio de la unión a una placa exterior 3.
En esta invención se define una cámara superior 28 de intercambio de calor, a la zona delimitada por una tapa exterior 9 provista de aislantes que minimizan las pérdidas energéticas al exterior, y la placa de intercambio 5.
También, la región concéntrica interior de esta bajante coaxial 2 del gas se ensambla un soporte giratorio 6, disponiendo en la parte superior de esta unión un sistema que permite el giro y no la salida del gas calefactor para perturbaciones en la cámara superior 28 de intercambio, debido a transferencias energéticas y de materia entre el interior y el exterior.
En una parte central troncocónica se dispone el soporte giratorio 6, disponiendo éste de un brazo radial 6b de suficiente longitud para abarcar la totalidad de la generatriz del tronco de cono de la placa de intercambio 5 (figuras 9, 10 y 11). Este soporte giratorio integra además un cuerpo vertical 6a que se ubica dentro del espacio interno de la bajante vertical 2. A su vez, dicho brazo radial 6b constituye una conducción por la cual circula la biomasa de algas hasta los puntos de distribución en la placa de intercambio 5.
Dicho brazo radial 6b del soporte giratorio 6 se dispone de forma paralela al eje de la generatriz de la placa de intercambio 5. El soporte giratorio 6 dispone de tales características estructurales que permitiendo la inclusión de una rasqueta 7 con varios ángulos de giro según demande el proceso, tal como se muestra más claramente en la figura 16.
Paralelos al eje del tronco de cono del secadero, se disponen en el brazo radial 6b unas salidas en las cuales se acoplan unos punteros 8 que integran unas boquillas de salida 8a donde se ubican a su vez unos elementos seleccionados entre unas esferas 22a y unos cilindros 22b, para regular la salida de la biomasa de algas. Estos elementos son los que distribuyen la biomasa sobre la cara superior de la placa de intercambio 5.
El enlace de los punteros 8 con las distintas salidas del soporte giratorio 6 (figura 16) se realiza, bien por medio de abrazaderas 21 o mediante roscado, permitiendo ambos sistemas regular de forma independiente el contacto del puntero 8 con la placa de intercambio 5. El extremo inferior de los punteros 8 presenta una terminación en forma de tronco de cono, en cuyo interior se encuentra la esfera 22 en una realización o un cilindro en otra realización que contacta con la placa de intercambio 5 tangencialmente.
El material de dicha esfera 22 presenta un bajo coeficiente de conductividad térmica. Es esta esfera 22 o cilindro, según avanza el puntero 8 por el plano inclinado de la placa de intercambio 5, lo que permite el paso de la biomasa de algas a través de él, distribuyéndose, así la biomasa de algas en una capa fina.
Respecto a la rasqueta 7, la misma dispone de una superficie de contacto directo y continuo con el mismo plano correspondiente a la cara superior de la placa de intercambio 5 (figura 11). La rasqueta 7 (figura 17) integra un perfil de conducción 7b en forma de “C” y por debajo de éste una cuchilla de rascado 7a que raspa y recoge el material seco de la biomasa de algas una vez que ha secado por contacto físico de la misma contra la cara superior de la placa de intercambio 5 caliente.
El perfil de conducción 7b traslada la biomasa seca, la cual saldrá de la superficie interior de la conducción 7b en forma de “C” hasta alcanzar una canalización perimetral 20 de recogida por acción de la fuerza centrípeta más o menos intensa y también debido a la fuerza de gravedad provocada por el plano inclinado de la base inclinada 5a troncocónica de la placa de intercambio 5.
El conjunto de la rasqueta 7 conecta con el cuerpo vertical 6a del soporte giratorio 6 mediante una porción terminal 7c que forma parte de una extensión extrema 7d del conjunto de la rasqueta 7.
La fuerza centrípeta dependerá de la velocidad angular de giro. Es en esta canalización perimetral 20 de recogida donde una lengüeta terminal 19 solidaria a la rasqueta 7 va trasladando la biomasa seca hasta un primer conducto inferior 17, para su posterior recogida. Este primer conducto inferior 17 de salida está controlado por medio de sendas vías de exclusa que evitan perturbar la cámara de intercambio 5.
El movimiento rotacional del soporte giratorio 6 viene ejecutado por un equipo generador de giro 12 tal como un elemento motor, que está acoplado al cuerpo vertical 6a del soporte giratorio 6 por medio de un sistema de transmisión 18 que integra un piñón conductor 32 y una rueda dentada conducida 33 encastrada en el cuerpo vertical 6a.
La biomasa de algas es impulsada hasta los punteros 8 mediante un equipo de bombeo 11 donde se dispone un sistema que permite el giro del citado soporte giratorio 6 y el paso de fluido por el interior.
En la cámara superior 28 de intercambio para evacuar el vapor producido en la evaporación (figuras 12, 13 y 14) se dispone en la parte superior central de la citada cámara superior 28 de intercambio, encima del citado soporte giratorio 6, una rejilla 16 por donde se evacúa el vapor al exterior. Para controlar el ambiente interior de la cámara superior 28 de intercambio y favorecer con ello la operación de secado se dispone de una equipo de vacío 10 para evacuar el vapor y permitir favorecer el proceso de evaporación en función de la temperatura de la placa de intercambio 5 y de la presión de vaporización de la cámara superior 5 de intercambio.
El soporte central 1b del bastidor soporte 1 comprende una estructura tubular y se une a la bajante coaxial 2 del circuito cerrado por el que discurre el gas calefactor, destacándose que el soporte central 1b se une a la bajante coaxial 2 mediante unos anclajes radiales 34.
La placa exterior 3 integra una parte central troncocónica 3a y un primer tabique perimetral 3b.
La placa de recorrido 4 comprende unas aletas radiales 4a que delimitan los pasos intermedios 4b de recorrido de la corriente del gas calefactor, un segundo conducto inferior 4c, un canal arqueado 4d delimitado entre una pared perimetral 4e y una pared arqueada 4f.
La corriente de gas calefactor alcanza los pasos intermedios 4b a través del segundo conducto inferior 4c que desemboca en el canal arqueado 4d delimitado entre la pared perimetral 4e de la placa de recorrido 4 y la pared arqueada 4f con una amplitud angular en torno a los 180º.
Los extremos exteriores de las aletas radiales 4a están próximos a la pared perimetral 4e y a la pared arqueada 4f, destacándose que los pasos intermedios 4b desembocan por sus extremos convergentes en la bajante coaxial 2 que comunica con el extremo libre del segundo conducto inferior 4c de la placa de recorrido 4, destacándose también que los pasos intermedios 4b están delimitados superiormente por la base inclinada 5a troncocónica de la placa de intercambio 5. Ésta incorpora además un segundo tabique perimetral 5b.
El soporte giratorio 6, tal como se ha referido anteriormente, integra el cuerpo vertical 6a ubicado dentro del espacio interno de la bajante coaxial 2 y el brazo radial 6b del cual arrancan los punteros 8 que integran las boquillas de salida 8a por donde fluye la biomasa de algas y en correspondencia con las cuales se disponen las correspondientes esferas 22.
Entre la placa de intercambio 5 y la tapa exterior 9 se define la cámara superior 28 dentro de la cual se aloja la rasqueta 7 y también el brazo radial 6b del soporte giratorio 6. A su vez, entre la placa de intercambio 5 y la placa exterior 3 se define una cámara inferior 29 dentro de la cual se aloja la placa de recorrido 4.
El circuito cerrado por el que discurre la corriente de gas calefactor comprende además una tubería radial 30 que conecta la bajante coaxial 2 con el conducto inferior 4c de la placa de recorrido 4, destacándose que en tal tubería radial 30 está intercalado el equipo de impulsión 15 del gas calefactor, así como la válvula de salida 14 del gas calefactor sobrante y la válvula de entrada 13 de gas calefactor cuando se necesita.
El equipo de bombeo 11 está intercalado en un cuerpo horizontal 31 de estructura tubular.
Por otro lado, el equipo generador de giro en una realización, comprende el piñón conductor 32 y la rueda dentada conducida 33 conectada al cuerpo vertical 6a del soporte giratorio 6, tal como se ha referido anteriormente.
La figura 2 muestra esencialmente un esquema de funcionamiento del secadero con gases de combustión en el que se muestra un flujo de gas 23 de entrada al secadero 35, un flujo de gas calefactor 24 a la salida del secadero, un flujo de vapor 25 que sale del secadero, un flujo de biomasa de algas húmeda 26 y un flujo de biomasa de algas seca 27.
5 En cambio, en la figura 3 se muestra el esquema de funcionamiento del secadero con gases con energía térmica aprovechable pero sin nutrientes utilizables en el cultivo de las microalgas.
Para el funcionamiento del secadero se establecen dos tipos de actuaciones:
- -
- De un efecto, atendiendo como tal el caso en el que la energía contenida en el vapor no es aprovechado y es disipado en el ambiente.
10 - De varios efectos, entendiendo como tal el caso en que la energía contenida en el vapor es utilizado en otro equipo de secado en paralelo, utilizando esta corriente de vapor, como gas calefactor en el segundo equipo de secado, y modificando la presión de la cámara de intercambio por debajo de la presión de vapor para la temperatura de la placa de intercambio 5, y así sucesivamente hasta que la energía aprovechable suponga un gasto energético mayor.
15 De igual forma se establecen como parámetros de funcionamiento del secadero de la presente invención los siguientes:
- -
- La presión en la cámara superior 28 de intercambio.
- -
- La velocidad de giro del soporte giratorio 6.
- -
- Distancia entre la esfera 22 del puntero 8 a la capa superior de la base inclinada 5a de la placa de intercambio 5. 20 - Presión de bombeo de la biomasa de algas.
- -
- Temperatura y caudal de gas calefactor.
- -
- Sección transversal de las acanaladuras o pasos intermedios 4b del circuito de la placa de recorrido 4 y ángulo entre los dos ejes longitudinales consecutivos entre dos acanaladuras o pasos intermedios 4b.
- -
- Coeficiente de recirculación/renovación del gas calefactor.
Claims (26)
- REIVINDICACIONES1.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, que estando destinado a secar la biomasa de algas mediante un gas calefactor,Se caracteriza por que comprende:
- -
- un soporte giratorio (6) con una estructura tubular por cuyo interior circula una biomasa de algas húmeda que fluye a través de unas boquillas de salida (8a) integradas en tal soporte giratorio 6 y las cuales desembocan en una primera cámara superior (28) delimitada inferiormente por una placa de intercambio (5) caliente que integra una base inclinada (5a) troncocónica sobre cuya cara superior se deposita en principio tal biomasa de algas para su secado;
- -
- una corriente de gas calefactor en circuito cerrado que en una parte de su recorrido discurre por el interior de una segunda cámara inferior (29) delimitada superiormente por al menos la placa de intercambio (5) que separa ambas cámaras: superior (28) e inferior (29);
- -
- una rasqueta (7) conectada al soporte giratorio (6), cuya rotación arrastra a la rasqueta (7) que está en contacto con al menos la cara superior de la base inclinada (5a) barriendo la misma y arrastrando la biomasa de algas seca que cae por gravedad hacia abajo por tal base inclinada (5a) hasta alcanzar una canalización perimetral (20) de recogida de la biomasa de algas secas;
caracterizándose además porque ambas cámaras: superior (28) e inferior (29) son independientes. - 2.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según la reivindicación 1, caracterizado porque:
- -
- la rasqueta (7) integra una lengüeta terminal (19) que barre la canalización perimetral (20) arrastrando a la biomasa de algas secas;
- -
- la canalización perimetral (20) está integrada en la placa de intercambio (5);
- -
- la canalización perimetral (20) incorpora al menos un primer conducto inferior (17) de salida de la biomasa de algas secas.
- 3.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque:
- -
- dentro de la cámara inferior (29) se aloja una placa de recorrido (4) del gas calefactor con una estructura tubular de configuración troncocónica que integra un conjunto de aletas radiales (4a) convergentes hacia la base menor hueca de tal placa de recorrido (4);
- -
- las aletas radiales (4a) delimitan unos pasos intermedios (4b) de recorrido de la corriente del gas calefactor, la cual alcanza los pasos intermedios (4b) a través de un segundo conducto inferior (4c) que desemboca en un canal arqueado (4d) delimitado entre una pared perimetral (4e) de la placa de recorrido (4) y una pared arqueada (4f) con una amplitud angular menor de 360º;
- -
- los extremos exteriores de las aletas radiales (4a) están próximos a la pared perimetral (4e) y a la pared arqueada (4f);
- -
- los pasos intermedios (4b) desembocan por sus extremos convergentes en una bajante coaxial (2) que comunica con el extremo libre del segundo conducto inferior (4c) de la placa de recorrido (4);
- -
- los pasos intermedios (4b) están delimitados superiormente por la cara inferior de la base inclinada (5a) troncocónica de la placa de intercambio (5).
- 4.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según la reivindicación 3, caracterizado porque:
- -
- el circuito cerrado por el que discurre la corriente de gas calefactor comprende además una tubería radial (30) que conecta la bajante coaxial (2) con el conducto inferior (4c) de la placa de recorrido (4);
- -
- en la tubería radial (30) se intercala un equipo de impulsión (15) del gas calefactor, una válvula de salida (14) del gas calefactor recirculado y una válvula de entrada (13) de gas calefactor cuando se necesita.
- 5.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque:
- -
- la cámara inferior (29) está delimitada entre la placa de intercambio (5) y una placa exterior (3) complementaria que tiene una estructura similar a la de la placa de intercambio (5) que asienta sobre la placa exterior (3);
- -
- la placa de recorrido (4) asienta complementariamente sobre una parte central troncocónica (3a) de la placa exterior (3);
- -
- la cámara superior (28) está delimitada entre la placa de intercambio (5) y la tapa exterior (9) de configuración troncocónica que asienta perimetralmente sobre la placa de intercambio (5).
- 6.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según las reivindicaciones 3 y 5, caracterizado porque:
- -
- el primer conducto inferior (17) de la placa de intercambio (5) atraviesa la placa exterior (3);
- -
- el segundo conducto inferior (4c) de la placa de recorrido (4) atraviesa también la placa exterior (3).
- 7.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado porque:
- -
- la placa exterior (3) y la placa de intercambio (5) integran respectivamente un primer tabique perimetral (3b) y un segundo tabique perimetral (5b);
- -
- el segundo tabique perimetral (5b) de la placa de intercambio (5) se dispone coaxialmente con el primer tabique perimetral (3b) por dentro de la placa exterior (3).
- 8.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque:
- -
- incorpora un equipo de succión de gas (10) que controla la presión de la cámara superior (28);
- -
- el equipo de succión de gas (10) se instala en correspondencia con una salida de la cámara superior (28). 9.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según la reivindicación 8, caracterizado porque:
- -
- el equipo de succión (8) se fija en la tapa exterior (9) a la vez que integra una rejilla (16) de salida de vapor ubicada dentro de la cámara superior (28) de intercambio.
- 10.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 9, caracterizado porque el soporte giratorio (6) comprende:
- -
- un cuerpo vertical (6a) que discurre por el espacio central delimitado por la bajante coaxial (2);
- -
- un brazo radial (6b) dispuesto en el interior de la cámara superior (28) y el cual conecta con el extremo superior del citado cuerpo vertical (6a);
- -
- unos punteros (8) que integran las boquillas de salida (8a);
caracterizándose además porque un cuerpo horizontal (31) de estructura tubular integra un equipo de bombeo (11) de la biomasa de algas en estado húmedo. - 11.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según la reivindicación 10, caracterizado porque los punteros (8) se acoplan al brazo radial (6b) a través de unos medios seleccionados entre un roscado y unas abrazaderas (21).
- 12.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque las boquillas de salida (8a) integran unos elementos seleccionados entre unas esferas (22a) y unos cilindros (22b), cuyo plano generatriz está en contacto con la cara superior de la base inclinada (5a) troncocónica de la placa de intercambio (5).
- 13.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque incorpora unos medios de rotación del soporte giratorio (6) que comprenden un elemento motor (12) que transmite su movimiento rotacional al cuerpo vertical (6a) del soporte giratorio (6) mediante un piñón conductor (32) y una rueda dentada (33) encastrada en tal cuerpo vertical (6a).
- 14.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora un bastidor soporte (1) que comprende:
- -
- unas barras radiales (1a) cuyos extremos convergentes se unen a un soporte central (1b);
- -
- unas primeras patas exteriores (1c) unidas a los extremos divergentes de las barras radiales (1a);
- -
- unas segundas patas internas (1d) unidas en unas zonas intermedias de tales barras radiales (1a).
- 15.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según las reivindicaciones 3 y 14, caracterizado porque:
- -
- el soporte central (1b) comprende una estructura tubular y se une a la bajante coaxial (2) del circuito cerrado por el que discurre el gas calefactor.
- -
- el soporte central (1b) se une a la bajante coaxial (2) mediante unos anclajes radiales (34).
- 16.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según la reivindicación 1, caracterizado porque la rasqueta (7) integra una cuchilla de rascado (7a) y por encima de ella un perfil de conducción (7b) de recogida del raspado de biomasa seca de algas.
- 17.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según la reivindicación 3, caracterizado porque los pasos intermedios (4b) de la placa de recorrido (4) comprenden una sección seleccionada entre una forma triangular, trapecial y rectangular.
- 18.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según la reivindicación 3, caracterizado porque el material de la placa de recorrido (4) es de baja conductividad térmica.
- 19.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque los medios de transmisión del movimiento al soporte giratorio (6) comprenden una transmisión seleccionada entre unas correas, engranajes, cadenas, conexión directa desde el equipo generador de giro (12) y mediante una energía cinética del gas calefactor a la salida de la placa de recorrido (4) hasta la bajante coaxial (2).
- 20.- SECADERO DE BIOMASA DE ALGAS, según las reivindicaciones 10 y 16, caracterizado porque la rasqueta(7) conecta con el cuerpo vertical (6a) del soporte giratorio (6) mediante una porción terminal (7c) que forma parte de una extensión extrema (7d) del conjunto de la rasqueta (7).
- 21.- PROCESO DE SECADO DE LA BIOMASA DE ALGAS, de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque:
- -
- comprende una corriente de gas calefactor en circuito cerrado, el cual en una parte de su recorrido alcanza la cámara inferior (29) del secadero (35), entrando en contacto tal corriente de gas calefactor con una cara inferior de la placa de intercambio (5) que separa la cámara inferior (29) de la cámara superior (28) de forma totalmente independiente, calentándose dicha placa de intercambio (5) de forma controlada;
- -
- la temperatura de la placa de intercambio (5) se regula variando el caudal de gas calefactor mediante las válvulas de salida (14) de gas calefactor y mediante la válvula de entrada (13) de gas calefactor;
- -
- la biomasa de algas fluye al interior de la cámara superior (28) a través del soporte giratorio (6) depositándose sobre el plano inclinado correspondiente con la cara superior de la placa de intercambio (5);
- -
- la biomasa de algas secas al contactar con la placa de intercambio (5) y debido a la temperatura existente dentro de la cámara superior (28), desciende hacia abajo por el plano inclinado ayudado por el barrido de la rasqueta (7) hasta alcanzar la canalización perimetral (20) de tal placa de intercambio (5);
- -
- el descenso se facilita también debido a la fuerza centrífuga generada durante el giro de la rasqueta (7);
- -
- la biomasa seca acumulada en la canalización perimetral (20) es arrastrada mediante la lengüeta terminal (19) de la rasqueta (7) hasta el primer conducto de salida (17) que arranca del fondo de tal canalización perimetral (20);
- -
- simultáneamente con el movimiento rotacional del soporte giratorio (6) se vierte la biomasa de algas en el interior de la cámara superior (28) depositándose sobre la capa superior de la base inclinada (5a) de la placa de intercambio (5).
- 22.- PROCESO DE SECADO DE LA BIOMASA DE ALGAS, según la reivindicación 21, caracterizado porque el recorrido del caudal de gas calefactor dentro de la cámara inferior (29) discurre de fuera hacia dentro y de forma ascendente a través de la sucesión de pasos intermedios (4b) que convergen en la bajante coaxial (2) por donde el caudal de gas desciende.
- 23.- PROCESO DE SECADO DE LA BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 21 o 22, caracterizado porque el gas calefactor comprende una corriente gaseosa seleccionada entre un gas con nutrientes para cultivo de biomasa de algas y un gas sin nutrientes.
- 24.- PROCESO DE SECADO DE LA BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 23, caracterizado porque el gas calefactor circula de forma independiente del resto de flujos que se introducen y extraen del secadero.
- 25.- PROCESO DE SECADO DE LA BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 24, caracterizado porque la distribución de la biomasa de algas húmeda se realiza por medio de los punteros (8) dispuestos a lo largo del brazo radial (6b) del soporte giratorio (6) realizando este último un movimiento rotacional.
- 26.- PROCESO DE SECADO DE LA BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 25, caracterizado porque el control de la presión dentro de la cámara superior (28) se regula por medio del equipo de succión (10).
- 27.- PROCESO DE SECADO DE LA BIOMASA DE ALGAS, según una cualquiera de las reivindicaciones 21 a 26, caracterizado porque la rasqueta (7) comprende un material metálico que presenta un coeficiente de conductividad menor al coeficiente que presenta el material de la placa de intercambio (5).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2420519 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20141009 |