ES2645919T3 - Proceso para la conversión de material orgánico en gas combustible rico en metano - Google Patents

Proceso para la conversión de material orgánico en gas combustible rico en metano Download PDF

Info

Publication number
ES2645919T3
ES2645919T3 ES10740872.6T ES10740872T ES2645919T3 ES 2645919 T3 ES2645919 T3 ES 2645919T3 ES 10740872 T ES10740872 T ES 10740872T ES 2645919 T3 ES2645919 T3 ES 2645919T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
gas
hydrogen
organic material
mixture
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES10740872.6T
Other languages
English (en)
Inventor
Douglas John Hallett
Craig Steven Mcewen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Natural Energy Systems Inc
Original Assignee
Natural Energy Systems Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Natural Energy Systems Inc filed Critical Natural Energy Systems Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2645919T3 publication Critical patent/ES2645919T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
    • B01J19/122—Incoherent waves
    • B01J19/123—Ultra-violet light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/0066—Stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/0073—Sealings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/28—Moving reactors, e.g. rotary drums
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • B01J4/005—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes provided with baffles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/501—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by diffusion
    • C01B3/503—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by diffusion characterised by the membrane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • C01B3/58—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction
    • C01B3/586—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction the reaction being a methanation reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
    • B01J2219/00081—Tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
    • B01J2219/00085—Plates; Jackets; Cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00121—Controlling the temperature by direct heating or cooling
    • B01J2219/00123—Controlling the temperature by direct heating or cooling adding a temperature modifying medium to the reactants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00139—Controlling the temperature using electromagnetic heating
    • B01J2219/00141—Microwaves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/025—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties characterised by the construction materials of the reactor vessel proper
    • B01J2219/0277—Metal based
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/02—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties
    • B01J2219/025—Apparatus characterised by their chemically-resistant properties characterised by the construction materials of the reactor vessel proper
    • B01J2219/0277—Metal based
    • B01J2219/0286—Steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0873—Materials to be treated
    • B01J2219/0881—Two or more materials
    • B01J2219/0883—Gas-gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/182—Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0405—Purification by membrane separation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0435—Catalytic purification
    • C01B2203/0445—Selective methanation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/047—Composition of the impurity the impurity being carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0475—Composition of the impurity the impurity being carbon dioxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/048—Composition of the impurity the impurity being an organic compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/0495—Composition of the impurity the impurity being water
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/141—Feedstock
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry

Abstract

Un proceso para la conversión de material orgánico en un gas rico en metano que comprende: a) vaporizar el material orgánico en una cámara cerrada sustancialmente libre de oxígeno y mezclar el material orgánico vaporizado con una cantidad en exceso de hidrógeno gaseoso y, opcionalmente, vapor sobrecalentado, a una temperatura de 450 °C a 650 °C para formar una primera mezcla; b) calentar la primera mezcla en una segunda cámara cerrada sustancialmente libre de oxígeno a una temperatura de 600 °C a 900 °C en presencia de una cantidad en exceso de hidrógeno gaseoso y vapor sobrecalentado para formar una mezcla gaseosa que comprende metano, hidrógeno y ácido; y c) neutralizar la mezcla gaseosa con una base.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Proceso para la conversion de material organico en gas combustible rico en metano Campo de la divulgacion
La presente divulgacion se refiere a la conversion de material organico en un gas combustible de combustion limpia y rica en metano. En particular, la divulgacion se refiere a un proceso para el tratamiento de material organico que comprende vaporizar el material organico en presencia de una cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso y vapor de agua sobrecalentado.
Antecedentes de la divulgacion
Se espera que las demandas mundiales de energfa aumenten un 60 % para 2030 (World Energy Outlook, Paris IEA, 2004-10-26 pp. 31). La Agencia Internacional de Energfa (IEA) estima que los combustibles fosiles representaran el 85 % del mercado de energfa para 2030. En las plantas de energfa de combustibles fosiles, la energfa qmmica almacenada en los combustibles fosiles (por ejemplo, carbon, fueloleo, gas natural y lutita bituminosa) y el oxfgeno del aire se convierten sucesivamente en energfa termica, energfa mecanica y, finalmente, energfa electrica para uso y distribucion continua. La mayona de las estaciones generadoras de energfa termica del mundo utilizan combustibles fosiles, superando en numero a las centrales nucleares, geotermicas, de biomasa y termicas solares.
El gas natural, que es predominantemente metano, es ampliamente utilizado en muchas industrias, como materia prima para la smtesis qmmica y como fuente importante de generacion de electricidad mediante el uso de turbinas de gas y vapor. El gas natural experimenta una combustion mas limpia que otros combustibles fosiles, como el petroleo y el carbon, y produce menos gases de efecto invernadero por unidad de energfa liberada. La generacion de energfa que usa gas natural es, por lo tanto, la fuente de energfa de combustible fosil mas limpia disponible y esta tecnologfa se utiliza alla donde sea competitivo. El gas natural comprimido tambien se usa como una alternativa limpia para combustibles para automoviles.
El gas natural se puede usar para producir hidrogeno a traves del reformado del dioxido de carbono y las reacciones de desplazamiento de agua y gas. El hidrogeno tiene varias aplicaciones, por ejemplo, es un material de alimentacion primario para la industria qmmica, un agente de hidrogenacion y una fuente de combustible en celulas de combustible a base de hidrogeno, por ejemplo en vehmulos de hidrogeno.
El aumento del precio del gas natural, junto con la disminucion de la oferta interna, genera incentivos para otras fuentes de este combustible. La gasificacion de los combustibles fosiles, por ejemplo, el carbon, es una opcion; sin embargo, la mayona de los gasificadores de carbon preparados a nivel comercial estan disenados principalmente para producir gas de smtesis que es alto en monoxido de carbono e hidrogeno, al tiempo que se minimiza el contenido de metano.
Los metodos existentes de destruccion de material de desecho organico habitualmente se realizan usando incineracion a alta temperatura. Estos incineradores consumen mucho capital y, por lo tanto, requieren grandes instalaciones, lo que aumenta la preocupacion publica. Tambien son costosos de operar y han presentado un historial de retrocesos simples o explosiones causados durante la carga de los materiales peligrosos.
Los siguientes son un grupo de patentes relacionadas con intentos comerciales de gasificacion y reformado de vapor:
TSANGARIS, Andreas, y Marc BACON, Solicitud de Patente PCT n.° WO 2008/138118;
TSANGARIS, Andreas, y Marc BACON, Solicitud de Patente PCT n.° WO 2008/138117;
TSANGARIS, Andreas, y Margaret SWAIN, Solicitud de Patente PCT n.° WO/2008/117119;
TSANGARIS, Andreas, y Marc BACON, Solicitud de Patente PCT n.° WO 2008/104088;
TSANGARIS, Andreas, y Marc BACON, Solicitud de Patente PCT n.° WO 2008/104058;
TSANGARIS, Andreas, Margaret SWAIN, Kenneth Craig CAMPBELL, Douglas Michael FEASBY, Thomas Edward WAGLER, Scott Douglas BASHAM, Mao Pei CUI, Zhiyuan SHEN, Ashish CHOTALIYA, Nipun SONI, Alisdair Alan MCLEAN, Geoffrey DOBBS, Pascale Bonnie MARCEAU, y Xiaoping ZOU. Solicitud de Patente PCT n.° WO/2008/011213;
TSANGARIS, Andreas, y Margaret SWAIN, Solicitud de Patente PCT n.° WO 2007/143673;
TSANGARIS, Andreas, Margaret SWAIN, Kenneth Craig CAMPBELL, Douglas Michael FEASBY, Thomas Edward WAGLER, Scott, Douglas BASHAM, Zhiyuan SHEN, Geoffrey DOBBS, Mao Pei CUI, y Alisdair Alan MCLEAN, Solicitud de Patente PCT n.° WO/2007/131241;
TSANGARIS, Andreas, Margaret SWAIN, Douglas Michael FEASBY, Scott Douglas BASHAM, Ashish CHOTALIYA, y Pascale Bonnie MARCEAU, Solicitud de Patente PCT n.° WO 2007/131240;
TSANGARIS, Andreas, Margaret SWAIN, Kenneth Craig CAMPBELL, Douglas Michael FEASBY, Thomas Edward WAGLER, Xiaoping ZOU, Alisdair Alan MCLEAN, y Pascale Bonnie MARCEAU, Solicitud de Patente PCT n.° WO 2007/131239;
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
TSANGARIS, Andreas, Margaret SWAIN, Douglas Michael FEASBY, Scott Douglas BASHAM, Nipun SONI, y Pascale Bonnie MARCEAU, Solicitud de Patente PCT n.° WO 2007/131236;
TSANGARIS, Andreas, Margaret SWAIN, Kenneth Craig CAMPBELL, Douglas Michael FEASBY, Scott Douglas BASHAM, Alisdair Alan McLEAN, y Pascale Bonnie MARCEAU, Solicitud de Patente PCT n.° WO 2007/131235; TSANGARIS, Andreas y Margaret SWAIN. Solicitud de Patente PCT n.° WO 2007/131234;
TSANGARIS, Andreas, Kenneth C. CAMPBELL, y Michael D. FEASBY y Ke LI, Solicitud de Patente PCT n.° WO 2006/128286;
TSANGARIS, Andreas, Kenneth C. CAMPBELL, Michael D. FEASBY, y Ke LI, Solicitud de Patente PCT n.° WO 2006/128285;
TSANGARIS, Andreas V., y Kenneth C. CAMPBELL; Solicitud de Patente PCT n.° WO 2006/081661; TSANGARIS, Andreas V., George W. CARTER, Jesse Z., SHEN, Michael D. FEASBY, y Kenneth C. CAMPBELL, Solicitud de Patente PCT n.° WO 2004/072547;
ZWIERSCHKE, Jayson, y Ernest George DUECK, Solicitud de Patente PCT n.° WO/2006/076801;
SHETH, Atul C. Solicitud de Patente PCT n.° WO/2007/143376.
Las siguientes son otras patentes relacionadas con la destruccion de desechos peligrosos:
Abdullah, Shahid. Method for Degradation of Polychlorinated Biphenyls in Soil. Patente de Estados Unidos 5932472;
Almeida, Fernando Carvalho. Patente de Estados Unidos 6767163;
Anderson, Perry D., Bhuvan C. Pant, Zhendi Wang, et al. Patente de Estados Unidos 5118429; Baghel, Sunita S., y Deborah A. Haitko. Patente de Estados Unidos 5382736;
Balko, Edward N., Jeffrey B. Hoke, y Gary A. Gramiccioni. Patente de Estados Unidos 5177268;
Batchelor, Bill, Alison Marie Hapka, Godwin Joseph Igwe, et al. Patente de Estados Unidos 5789649;
Bender, Jim. Patente de Estados Unidos 6117335;
Boles, Jeffrey L., Johnny R. Gamble, y Laura Lackey. Patente de Estados Unidos 6599423. Bolsing, Friedrich, y Achim Habekost. Process for the Reductive Deshalogenation of Halogenated Hydrocarbons. Patente de Estados Unidos 6649044;
Cutshall, Eule R., Gregory Felling, Sheila D. Scott, et al. Patente de Estados Unidos 5197823; Dellinger, Harold Barrett, y John L. Graham. Patente de Estados Unidos 5650549;
Driemel, Klaus, Joachim Wolf, y Wolfgang Schwarz. Process for Nonpolluting Destruction of Polychlorinated Waste Materials. Patente de Estados Unidos 5191155;
Farcasiu, Malvina, y Steven C. Petrosius. Patente de Estados Unidos 5369214;
Friedman, Arthur J., y Yuval Halpern. Patente de Estados Unidos 5290432;
Ginosar, Daniel M., Robert V. Fox, y Stuart K. Janikowski. Patente de Estados Unidos 6984768;
Gonzalez, Luciano A., Henry E. Kowalyk, y Blair F. Sim. Patente de Estados Unidos 6414212; Gonzalez, Luciano A., Dennis F. Mullins, W. John Janis, et al. Patente de Estados Unidos 6380454;
Greenberg, Richard S., y Thomas Andrews. Patente de Estados Unidos 6319328;
Levin, George B. Patente de Estados Unidos 5602298;
Patente de Estados Unidos 5100638;
Newman, Gerard K., Jeffrey H. Harwell, y Lance Lobban. Patente de Estados Unidos 6241856;
Potter, Raleigh Wayne, y Michael Fitzgerald. Patente de Estados Unidos 6213029;
Patente de Estados Unidos 6112675;
Quimby, Jay M. U.S. Statutory Invention Registration H2198 H;
Reagen, William Kevin, y Stuart Kevin Janikowski. Patente de Estados Unidos 5994604; Rickard, Robert S. Patente de Estados Unidos 5103578;
Ruddick, John N. R., y Futong Cui. Patente de Estados Unidos 5698829;
Schulz, Helmut W. Patente de Estados Unidos 5245113;
Sparks, Kevin A., y James E. Johnston. Patente de Estados Unidos 5695732; y Zachariah, Michael R., y Douglas P. DuFaux. Patente de Estados Unidos 593613.
La Patente de Estados Unidos N° 5.050.511 de Hallett describe el tratamiento de material organico mediante el uso de un proceso que combina una reduccion qmmica en fase gaseosa en una atmosfera reductora a una temperatura elevada por encima de aproximadamente 600 °C, preferentemente por encima de 875 °C y, posteriormente, someter dicho material a oxidacion qmmica con un gas agente oxidante a una temperatura superior a aproximadamente 1000 °C. Sin embargo, este proceso da como resultado la produccion de un material alquitranado, que puede hacer que el proceso se detenga para eliminar el material alquitranado.
Sumario de la divulgacion
Ahora se ha encontrado que calentando material organico vaporizado en presencia de una cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso y, opcionalmente, vapor de agua recalentado para deshalogenar y/o desulfurar el material organico, seguido por calentamiento adicional de la mezcla en presencia de una cantidad en exceso del hidrogeno gaseoso y el vapor sobrecalentado para reducir los compuestos organicos, da como resultado la conversion del material organico en un gas rico en metano y una reduccion en la cantidad de material alquitranado que se produce.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Por consiguiente, la presente divulgacion incluye un proceso para la conversion de material organico de acuerdo con la reivindicacion 1. En otra realizacion de la divulgacion, la primera mezcla se mezcla suficientemente para reducir la formacion de material alquitranado.
En una realizacion de la divulgacion, el material organico vaporizado en a) se mezcla con el exceso de hidrogeno gaseoso y, opcionalmente, vapor de agua sobrecalentado a una temperatura de aproximadamente 475 °C a aproximadamente 600 °C.
En una realizacion adicional, la primera mezcla se calienta en b) a una temperatura de aproximadamente 700 °C a aproximadamente 900 °C. En otra realizacion, la primera mezcla se calienta en b) a una temperatura de aproximadamente 800 °C a aproximadamente 875 °C.
En otra realizacion de la divulgacion, se genera hidrogeno en b) mediante el reformado con vapor de metano y las reacciones de desplazamiento de agua y gas. El hidrogeno generado de esta manera reduce el requerimiento general de hidrogeno que debe anadirse para formar la primera mezcla.
En otra realizacion de la divulgacion, el proceso para la conversion de material organico en metano se lleva a cabo en presencia de un catalizador. En una realizacion adicional, el catalizador es un catalizador metalico en el que el metal se selecciona entre uno o mas de mquel, cobre, hierro, aleaciones de mquel, estano, estano en polvo, cromo y metales nobles. En otra realizacion, los metales nobles se seleccionan entre platino, plata, paladio, oro, rutenio, rodio, osmio e iridio.
En otra realizacion de la divulgacion, la mezcla gaseosa se neutraliza en c) a una temperatura de aproximadamente 70 °C a aproximadamente 100 °C. En una realizacion adicional, la mezcla gaseosa se neutraliza en c) a una temperatura de aproximadamente 85 °C.
En una realizacion, la base comprende un hidroxido de metal alcalino o un carbonato de metal alcalino. En una realizacion adicional, el hidroxido de metal alcalino es hidroxido de sodio. En otra realizacion, el carbonato de metal alcalino es carbonato de calcio.
En otra realizacion de la divulgacion, el proceso ademas comprende exponer la mezcla gaseosa de b) a luz UV en presencia de hidrogeno en exceso en condiciones eficaces para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa. En otra realizacion, las condiciones eficaces para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa comprenden calentar a una temperatura de aproximadamente 600 °C a aproximadamente 800 °C. En una realizacion adicional, las condiciones eficaces para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa comprenden calentar a una temperatura de aproximadamente 650 °C a aproximadamente 750 °C. En otra realizacion, las condiciones eficaces para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa comprenden luz UV a una longitud de onda de aproximadamente 200 nm a aproximadamente 300 nm. En otra realizacion, las condiciones efectivas para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa comprenden luz UV a una longitud de onda de aproximadamente 220 nm a aproximadamente 254 nm.
En otra realizacion de la divulgacion, el proceso ademas comprende enfriar la mezcla gaseosa neutralizada de c). En otra realizacion, la mezcla gaseosa se enfna a una temperatura de aproximadamente 5 °C a aproximadamente 35 °C.
En otra realizacion de la divulgacion, el proceso ademas comprende exponer la mezcla gaseosa neutralizada y enfriada en presencia de hidrogeno en exceso, a condiciones eficaces para reducir los compuestos organicos residuales. En otra realizacion, las condiciones para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa neutralizada y enfriada comprenden luz UV a una longitud de onda de aproximadamente 200 nm a aproximadamente 300 nm. En una realizacion adicional, las condiciones para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa neutralizada y enfriada comprenden luz UV a una longitud de onda de aproximadamente 220 nm a aproximadamente 254 nm. En otra realizacion, las condiciones para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa neutralizada y enfriada ademas comprenden calentar a una temperatura de aproximadamente 300 °C a aproximadamente 500 °C. En una realizacion, las condiciones para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa neutralizada y enfriada ademas comprenden calentar a una temperatura de aproximadamente 400 °C.
En otra realizacion de la divulgacion, el proceso ademas comprende separar el exceso de hidrogeno del metano despues de neutralizar la mezcla gaseosa en c). En una realizacion, el hidrogeno se recicla para su uso en a).
En otra realizacion, el metano comprende de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 20 % en volumen de hidrogeno.
En otra realizacion, a), b) y c) del proceso de la divulgacion se realizan a una presion mayor que 0 indicador de atmosfera a aproximadamente 2 indicador de atmosfera, adecuadamente mayor que 0 indicador de atmosfera a aproximadamente 0,5 indicador de atmosfera.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En otra realizacion de la divulgacion, el material organico tambien comprende material inorganico que no se vaporiza y se retira de la camara cerrada.
En otra realizacion de la divulgacion, el material organico comprende material de desecho organico. En una realizacion adicional, el material de desecho organico comprende agentes de guerra qmmica clorados u organofosforados; agentes de guerra biologica; aguas residuales; residuos solidos o basura urbanos e industriales; material de desecho agncola; disolventes organicos; disolventes organicos halogenados; compuestos organicos halogenados, tales como bifenilos policlorados, hexaclorobenceno, pesticidas clorados, retardantes de fuego bromados, propulsores fluorados o refrigerantes fluorados; compuestos organofosforados tales como pesticidas; explosivos como trinitrotoluenos; combustible para cohetes; neumaticos; plasticos como el polietileno; hidrazinas; desechos de fabricacion/procesamiento de refinena y productos qmmicos, por ejemplo, residuos de destilacion; carbon; o residuos de procesamiento de aceite y/o bitumen, por ejemplo de arenas bituminosas. En otra realizacion, el agente de guerra qmmica clorado u organofosforado comprende gas mostaza o agente nervioso VX. En una realizacion, el agente de guerra biologica comprende antrax. En una realizacion adicional, el material de desecho agncola comprende aves de corral, ganado bovino, porcino u otro material residual de ganado. En otra realizacion, el material organico comprende biomasa, tal como residuos de madera o residuos de pulpa. En otra realizacion, la biomasa comprende astillas de madera. En otra realizacion de la divulgacion, el material organico comprende combustibles fosiles tales como todos los tipos de carbones, aceite o turba.
En una realizacion adicional de la divulgacion, el gas metano generado en el proceso se convierte en energfa electrica usando sistemas convencionales de fabricacion de energfa. Por lo tanto, estos gases se introducen, por ejemplo, en turbinas de gas, turbinas de vapor o pilas de combustible. En una realizacion, el sistema de fabricacion de energfa esta en estrecha proximidad o en combinacion con el aparato para llevar a cabo el proceso de la divulgacion.
En otra realizacion de la divulgacion, el gas metano generado en el proceso se usa para smtesis qmmicas.
Ademas, la presente divulgacion incluye un aparato de reaccion, mezcla o molienda. El aparato se puede usar como vaporizador de reduccion continua (CRV). En una realizacion de la divulgacion, el aparato comprende un recipiente giratorio alrededor de un eje, el recipiente que incluye un primer extremo que tiene una entrada o salida coaxial para, respectivamente, introducir o descargar materiales del recipiente, el primer extremo que incluye una seccion de brida que generalmente tiene una forma radial que extiende la primera cara. El aparato comprende ademas un miembro de cierre dispuesto adyacente al primer extremo, el miembro de cierre que incluye una segunda cara que generalmente se extiende radialmente en relacion generalmente opuesta a la primera cara. El aparato comprende ademas elementos de sellado internos y externos adicionales dispuestos entre la primera y segunda caras, los elementos de sellado interno y externo que definen un espacio generalmente anular, el espacio anular que encierra un fluido de sellado en su interior para formar un sello entre el recipiente y el miembro de cierre.
Otras caractensticas y ventajas de la presente divulgacion se haran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada. Sin embargo, debe entenderse que la descripcion detallada y los ejemplos espedficos, aunque indican realizaciones preferidas de la divulgacion, se proporcionan solo a tttulo ilustrativo, ya que los expertos en la materia apreciaran diversos cambios y modificaciones dentro del alcance de la divulgacion a partir de esta descripcion detallada.
Breve descripcion de los dibujos
Las realizaciones de la divulgacion se describiran en relacion con los dibujos en los que:
La Figura 1 es un diagrama esquematico de una realizacion del proceso de la presente divulgacion;
La Figura 2 es un diagrama esquematico de un sistema de tratamiento previo de residuos organicos en una realizacion de la presente divulgacion;
La Figura 3 es un diagrama esquematico de un aparato en una realizacion de la presente divulgacion;
La Figura 3a es una vista detallada del aparato que se muestra en la Figura 3;
La Figura 3b es una vista de seccion del aparato que se muestra en la Figura 3;
La Figura 4 es un diagrama esquematico de un mezclador en una realizacion de la presente divulgacion;
La Figura 5 es un diagrama esquematico de una camara cerrada en una realizacion de la presente divulgacion;
La Figura 6 es un diagrama esquematico de una camara cerrada con UV en una realizacion de la presente divulgacion;
La Figura 7 es un diagrama esquematico de un extintor y un sistema de depuracion primario en una realizacion de la presente divulgacion;
La Figura 8 es un diagrama esquematico de un depurador secundario en una realizacion de la presente divulgacion;
La Figura 9 es un diagrama esquematico de un separador de hidrogeno gaseoso y un sistema de recuperacion en una realizacion de la presente divulgacion; y
La Figura 10 es un diagrama esquematico de una realizacion del proceso de la presente divulgacion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Descripcion detallada de la divulgacion (I) Definiciones
A menos que se indique lo contrario, las definiciones y realizaciones descritas en esta y otras secciones estan destinadas a ser aplicables a todas las realizaciones y aspectos de la divulgacion descrita en este documento, para los cuales son adecuados, como entendera un experto en la materia.
El termino "material organico", tal como se usa en la presente memoria, se refiere a cualquier compuesto o compuestos organicos, biomasa, microorganismo o microorganismos, mezclas toxicas o cualquier compuesto o mezcla a base de carbono que se pueda convertir en gas metano. El termino "material de desecho organico" se refiere al material que requiere tratamiento antes de su eliminacion. El tratamiento del material de desecho organico puede ser necesario porque el material es toxico, infeccioso, contaminante ambiental, etc. Ejemplos de material de desecho organico incluyen, pero no se limitan a, agentes de guerra qmmica clorados u organofosforados, tales como gas mostaza o VX; agentes de guerra biologica como antrax; aguas residuales, basura o residuos solidos urbanos o industriales; material de desecho agncola, como aves de corral, ganado bovino, porcino u otro ganado; disolventes organicos; disolventes organicos halogenados; compuestos organicos halogenados tales como bifenilos policlorados, hexaclorobenceno, pesticidas clorados, retardantes de fuego bromados, propulsores fluorados o refrigerantes fluorados; compuestos organofosforados tales como pesticidas; explosivos como trinitrotoluenos; combustible para cohetes; hidrazinas; neumaticos; plasticos como el polietileno; desechos de fabricacion/procesamiento de refinena y productos qmmicos, tales como residuos de destilacion; carbon; o residuos de procesamiento de aceite y/o bitumen, por ejemplo de arenas bituminosas. El material organico que se puede convertir en gas metano comprende cualquier tipo de combustible fosil, por ejemplo, carbon o turba, o cualquier tipo de biomasa de combustible renovable, por ejemplo, astillas de madera, que debido a que esta basado en carbono, puede convertirse en gas metano. Ademas, la biomasa comprende biomasa residual, como residuos de madera o residuos de pulpa.
El termino "carbon", tal como se utiliza en este documento, incluye todas las formas de rocas sedimentarias negras o parduzcas facilmente combustibles, tales como lignito (o carbon marron), carbon sub-bituminoso, carbon bituminoso, carbon de vapor, antracita y grafito.
El termino "sustancialmente libre de oxfgeno", tal como se usa en este documento se refiere al proceso de deshalogenacion, desulfuracion y reduccion de compuestos organicos en ausencia de oxfgeno. El objetivo de llevar a cabo las reacciones en ausencia de oxfgeno es evitar que los compuestos organicos se oxiden, lo que puede dar como resultado productos secundarios no deseados. Por consiguiente, el contenido de oxfgeno en la camara cerrada es inferior a aproximadamente el 0,10%, opcionalmente menos aproximadamente el 0,08%, adecuadamente inferior a aproximadamente el 0,04 % en volumen.
El termino "cantidad en exceso", como se usa en este documento se refiere a una cantidad de hidrogeno gaseoso que se mezcla con el material organico que supera la cantidad requerida para la estequiometna. La cantidad en exceso de hidrogeno restante despues de la finalizacion de las reacciones de reduccion es (en % en moles) de aproximadamente el 10% a aproximadamente el 80%, adecuadamente de aproximadamente el 20% a aproximadamente el 60 %, mas adecuadamente de aproximadamente el 25 % a aproximadamente el 50 %.
El termino "mezclar" y "suficientemente mezclado" como se usa en la presente memoria se refiere a la mezcla homogenea del material organico vaporizado con un exceso de hidrogeno y vapor sobrecalentado, de modo que el material organico se deshalogena completamente y se reduce mediante el hidrogeno gaseoso. Una mezcla exhaustiva permite que el hidrogeno gaseoso bombardee los compuestos organicos en el material organico desde todas las direcciones y ayuda a que la deshalogenacion, la desulfuracion y las reacciones de reduccion se terminen casi por completo. Si el material organico vaporizado no se mezcla lo suficiente con la cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso y vapor de agua sobrecalentado, los compuestos en el material organico no se deshalogenaran por completo y se reduciran, dando como resultado la formacion y condensacion de un material alquitranado. La mezcla se realiza utilizando cualquier medio conocido, por ejemplo, un mezclador estatico o asegurando las condiciones que producen flujo turbulento.
El termino "material alquitranado", tal como se usa en este documento se refiere a los hidrocarburos poliaromaticos condensados que resultan de la mezcla insuficiente del material organico con una cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso y vapor sobrecalentado. Cuando el material organico no se mezcla lo suficiente con una cantidad excesiva de hidrogeno gaseoso y vapor de agua sobrecalentado, los compuestos organicos en el material organico se deshalogenan y/o desulfuran de manera incompleta y posteriormente se reducen de forma incompleta. Como resultado, los compuestos aromaticos en el material organico se condensan y forman material alquitranado que se acumula en el reactor del proceso haciendo que el proceso se cierre. Ademas, entonces debe eliminarse el material alquitranado.
El termino "deshalogenar", tal como se utiliza en este documento se refiere a un proceso en el que los compuestos organicos que contienen atomos de halogeno, tales como yodo, fluor, cloro o bromo, reaccionan con hidrogeno,
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
dando como resultado la perdida del atomo de halogeno del compuesto organico y la sustitucion con un atomo de hidrogeno. La reaccion tambien genera acido.
El termino "desulfurar" tal como se usa en este documento se refiere a un proceso en el que los compuestos organicos que contienen atomos de azufre, reaccionan con hidrogeno dando como resultado la perdida del atomo de azufre del compuesto organico y la sustitucion con un atomo de hidrogeno. La reaccion tambien genera sulfuro de hidrogeno (H2S).
El termino "compuestos organicos reducidos" tal como se usa en este documento significa la reduccion de compuestos organicos a metano u otros hidrocarburos alifaticos pequenos, tales como, pero sin limitacion, etano, etileno o propano.
El termino "neutralizar" tal como se usa en este documento significa el ajuste del pH de una solucion a pH aproximadamente neutro (pH 7) o a un pH que no es danino para el medio ambiente o los organismos. Por ejemplo, la neutralizacion de una solucion acida a un pH de aproximadamente 7 se puede hacer anadiendo una base a la solucion acida.
El termino "vapor sobrecalentado", tal como se usa en este documento se refiere al agua que se ha calentado a una temperatura de aproximadamente 600 °C a 900 °C a una presion mayor a 0 atmosfera a aproximadamente 2 atmosfera.
El termino "vaporizado", tal como se usa en este documento se refiere a un lfquido que se ha convertido en su forma de vapor mediante la aplicacion de calor.
El termino "base", tal como se usa en este documento se refiere a cualquier compuesto que sea capaz de aceptar un proton y, por lo tanto, neutralizar una solucion acida. Los ejemplos de bases incluyen, pero no se limitan a, hidroxidos de metales alcalinos tales como hidroxido de sodio y potasio y carbonatos de metales alcalinos tales como carbonato de calcio.
A menos que se indique lo contrario, los terminos "un", "una" o "el/la", tal como se usan en este documento, no solo incluyen aspectos con un miembro, sino que tambien incluyen aspectos con mas de un miembro. Por ejemplo, una realizacion que incluye "un catalizador" debe entenderse que presenta ciertos aspectos con un catalizador o dos o mas catalizadores diferentes adicionales.
Para comprender el alcance de la presente divulgacion, el termino "que comprende" y sus derivados, tal como se usan en este documento, estan destinados a ser terminos abiertos que especifican la presencia de las caractensticas, elementos, componentes, grupos, numeros enteros y/o pasos indicados, pero no excluyen la presencia de otras caractensticas, elementos, componentes, grupos, numeros enteros y/o pasos no indicados. Lo anterior tambien se aplica a las palabras que tienen significados similares tales como los terminos "que incluye", "que tiene" y sus derivados. Finalmente, los terminos de grado tales como "sustancialmente", "alrededor de" y "aproximadamente", tal como se usan en este documento, significan una cantidad razonable de desviacion del termino modificado de tal manera que el resultado final no se modifica significativamente. Estos terminos de grado deben interpretarse como que incluyen una desviacion de al menos el ±5 % del termino modificado si esta desviacion no invalida el significado de la palabra que modifica
(II) Procesos y aparatos de la divulgacion
La presente divulgacion incluye un proceso para la conversion de material organico a un gas rico en metano de acuerdo con la reivindicacion 1. En otra realizacion de la divulgacion, la primera mezcla se mezcla suficientemente para reducir, adecuadamente para evitar, la formacion de material alquitranado. La mezcla a fondo del material organico vaporizado con el hidrogeno gaseoso y, opcionalmente, el vapor sobrecalentado, permite un contacto suficiente de los compuestos organicos con el hidrogeno y reduce o evita la formacion de material alquitranado.
En una realizacion de la divulgacion, el material organico vaporizado se mezcla con el exceso de hidrogeno y, opcionalmente, vapor de agua sobrecalentado para formar una primera mezcla a una temperatura de aproximadamente 475 °C a aproximadamente 600 °C.
A la temperatura en a) de aproximadamente 450 °C a aproximadamente 650 °C, una gran parte de los hidrocarburos aromaticos y alifaticos presentes en el material organico pierden atomos de halogeno en una reaccion de deshalogenacion, que se muestra, por ejemplo, en el Esquema 1. La reaccion tambien genera un acido. En consecuencia, cuando la primera mezcla entra en b), por encima de aproximadamente el 50 %, opcionalmente por encima de aproximadamente el 70 %, adecuadamente por encima de aproximadamente el 80 %, mas adecuadamente por encima del 90 % y mas adecuadamente por encima del aproximadamente 95 % de los compuestos organicos en el material organico se han deshalogenado. De manera similar, los compuestos organicos que contienen atomos de azufre se desulfuran en presencia de una cantidad excesiva de hidrogeno gaseoso.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Esquema 1
imagen1
La presencia de vapor sobrecalentado en a) es opcional. No se requiere si el material organico ya comprende agua ya que el calentamiento de dichas mezclas producira vapor. En la realizacion, el vapor sobrecalentado se anade durante el proceso en algun punto antes de b).
En una realizacion adicional, la primera mezcla en b) se calienta a una temperatura de aproximadamente 700 °C a aproximadamente 900 °C. En otra realizacion, la primera mezcla en b) se calienta a una temperatura de aproximadamente 800 °C a aproximadamente 875 °C.
A la temperatura en b) de aproximadamente 600 °C a aproximadamente 900 °C, una gran parte de los compuestos de hidrocarburos aromaticos y alifaticos deshalogenados y desulfurados en la primera mezcla se reduciran a metano u otros hidrocarburos alifaticos pequenos, como se muestra por ejemplo en el Esquema 2. La mezcla suficiente del material organico con la cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso y vapor sobrecalentado asegura que los compuestos organicos se reduzcan sustancialmente y, por lo tanto, reduce o evita la formacion de material alquitranado.
Esquema 2
imagen2
En otra realizacion de la divulgacion, se genera hidrogeno en b) a traves del reformado con metano a vapor y las reacciones de desplazamiento de agua y gas. El vapor en la primera mezcla se combina con el metano producido en el Esquema 2 para producir hidrogeno y monoxido de carbono. El monoxido de carbono se combina ademas con el vapor para producir hidrogeno y dioxido de carbono. El hidrogeno generado de esta manera reduce el requerimiento general de hidrogeno que debe anadirse para formar la primera mezcla.
En otra realizacion de la divulgacion, el proceso para la conversion de material organico en metano, las reacciones de reformado de vapor y metano y las reacciones de desplazamiento de agua y gas se llevan a cabo en presencia de un catalizador. En una realizacion adicional, el catalizador es un catalizador metalico en el que el metal se selecciona entre uno o mas de mquel, cobre, hierro, aleaciones de mquel, estano, estano en polvo, cromo y metales nobles. En otra realizacion, los metales nobles se seleccionan entre uno o mas de platino, plata, paladio, oro, rutenio, rodio, osmio e iridio.
En otra realizacion de la divulgacion, la mezcla gaseosa se neutraliza en c) a una temperatura de aproximadamente 70 °C a aproximadamente 100 °C. En una realizacion adicional, la mezcla gaseosa se neutraliza en c) a una temperatura de aproximadamente 85 °C. Como resultado de las reacciones de deshalogenacion y/o de desulfuracion, el subproducto acido (HCl en el Esquema 1) se neutraliza antes de separar y purificar el hidrogeno gaseoso y el metano.
En una realizacion, la base comprende cualquier compuesto que neutralice un acido. En otra realizacion, la base es un hidroxido de metal alcalino o un carbonato de metal alcalino. En una realizacion adicional, el hidroxido de metal alcalino es hidroxido de sodio. En otra realizacion, el carbonato de metal alcalino es carbonato de calcio.
En otra realizacion de la divulgacion, el proceso ademas comprende exponer la mezcla gaseosa de b) a luz UV en presencia de una cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso en condiciones eficaces para reducir los compuestos
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
organicos residuales en la mezcla gaseosa. En otra realizacion, las condiciones eficaces para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa comprenden calentar a una temperatura de aproximadamente 600 °C a aproximadamente 800 °C. En una realizacion adicional, las condiciones eficaces para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa comprenden calentar a una temperatura de aproximadamente 650 °C a aproximadamente 750 °C. En otra realizacion, las condiciones eficaces para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa comprenden luz UV a una longitud de onda de aproximadamente 200 nm a aproximadamente 300 nm. En otra realizacion, las condiciones eficaces para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa comprenden luz UV a una longitud de onda de aproximadamente 220 nm a aproximadamente 254 nm. La mezcla gaseosa esta expuesta a la luz UV para reducir cualquier compuesto organico residual que no haya sido reducido por las temperaturas en b). La luz UV ayuda a reducir cualquier resto de estructuras aromaticas o parcialmente aromaticas a temperaturas inferiores a las requeridas en b). La luz UV posee una longitud de onda de 254 nm, 248 nm o 220 nm que ayuda a reducir los compuestos residuales para formar compuestos organicos alifaticos saturados o totalmente reducidos sin dobles enlaces, preferentemente, metano, como se muestra por ejemplo en el Esquema 3.
Esquema 3
imagen3
En otra realizacion de la divulgacion, el proceso ademas comprende enfriar la mezcla gaseosa neutralizada de c). En otra realizacion, la mezcla gaseosa se enfna a una temperatura de aproximadamente 5 °C a aproximadamente 35 °C.
En otra realizacion de la divulgacion, el proceso ademas comprende exponer la mezcla gaseosa neutralizada y enfriada a condiciones efectivas para reducir los compuestos organicos residuales. En otra realizacion, las condiciones para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa neutralizada y enfriada comprenden luz UV a una longitud de onda de aproximadamente 200 nm a aproximadamente 300 nm en presencia de una cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso. En una realizacion adicional, las condiciones para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa neutralizada y enfriada comprenden luz UV a una longitud de onda de aproximadamente 220 nm a aproximadamente 254 nm. En otra realizacion, las condiciones para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa neutralizada y enfriada ademas comprenden calentar a una temperatura de aproximadamente 300 °C a aproximadamente 500 °C. En una realizacion, las condiciones para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa neutralizada y enfriada ademas comprenden calentar a una temperatura de aproximadamente 400 °C. En este punto del proceso, si todavfa quedan niveles inaceptables de compuestos aromaticos, como el benceno, la mezcla gaseosa se calienta y se expone a UV de nuevo en presencia de una cantidad excesiva de hidrogeno gaseoso para reducir los niveles residuales de compuestos organicos insaturados, como se muestra, por ejemplo, en el Esquema 4.
Esquema 4
imagen4
En otra realizacion de la divulgacion, el proceso ademas comprende separar el hidrogeno gaseoso del metano despues de neutralizar la mezcla gaseosa en c). En una realizacion, el hidrogeno gaseoso se recicla para su uso en a). En una realizacion, el proceso de separacion del hidrogeno del metano se realiza usando un separador de hidrogeno, que son conocidos por los expertos en la materia.
En otra realizacion de la divulgacion, el gas metano se comprime y se puede usar como combustible de combustion limpia. En una realizacion, el gas metano posee de aproximadamente el 0 % a aproximadamente el 30 % de hidrogeno, opcionalmente de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 25 % de hidrogeno, adecuadamente de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 20 % de hidrogeno en volumen.
En otra realizacion de la divulgacion, el material organico tambien comprende material inorganico que no se vaporiza y se elimina del proceso. Como resultado de la incapacidad del material inorganico para vaporizarse, el material inorganico se separa del material de desecho organico vaporizado. En una realizacion, el material inorganico se deja sedimentar en el fondo de la camara cerrada y posteriormente se elimina drenandolo desde el fondo de la camara.
En otra realizacion de la divulgacion, el material de desecho organico comprende agentes de guerra qmmica clorados u organofosforados; agentes de guerra biologica; aguas residuales; basura o residuos solidos urbanos o industriales; material de desecho agncola; disolventes organicos; disolventes organicos halogenados, compuestos
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
organicos halogenados tales como bifenilos polidorados, hexadorobenceno, pesticidas dorados, retardantes de fuego bromados, propulsores fluorados o refrigerantes fluorados; compuestos organofosforados tales como pesticidas; explosivos como trinitrotoluenos; combustible para cohetes; hidrazinas; neumaticos; plasticos como el polietileno; desechos de fabricacion/procesamiento de refinena y productos qmmicos, tales como residuos de destilacion; carbon; o residuos de procesamiento de aceite y/o bitumen, por ejemplo de arenas bituminosas. En otra realizacion, el agente de guerra qmmica clorado u organofosforado comprende gas mostaza o agente nervioso VX.
En una realizacion, el agente de guerra biologica comprende antrax. En una realizacion adicional, el material de desecho agncola comprende aves de corral, ganado vacuno, porcino u otro material de desecho de ganado tales como excrementos y desechos de procesamiento. En otra realizacion, el material organico comprende biomasa, tal como residuos de madera o residuos de pulpa. En otra realizacion, la biomasa comprende astillas de madera.
En una realizacion de la divulgacion, el material organico usado en el metodo de la divulgacion comprende combustibles fosiles tales como todos los tipos de carbones, aceite o turba. En esta realizacion, el proceso representa un metodo para la vaporizacion de combustibles fosiles y para la conversion de estas fuentes de combustible en metano e hidrogeno de combustion limpia.
En una realizacion, el material organico se pretrata para formar una alimentacion uniforme y facilmente transportable. En una realizacion adicional, cuando el material organico comprende humedad, el proceso ademas comprende tratar el material para eliminar el agua antes de la vaporizacion del material organico en (a).
En referencia a la Figura 1, se muestra una descripcion general del proceso. En una realizacion de la divulgacion, antes de procesarse, y dependiendo de la naturaleza del material organico, el material se pretrata en un aparato triturador/amolador 2 para formar una alimentacion uniforme y facilmente transportable. En una forma de realizacion, cuando el material organico es tierra, sedimentos, aguas residuales, lodos, residuos solidos urbanos o cualquier otro material de tipo solido, el aparato triturador/amolador 2 muele el material hasta un tamano uniforme y permite transferir el material a traves del proceso. En una realizacion adicional, cuando el material organico comprende agua, opcionalmente se trata previamente para eliminar el agua antes de procesarse.
En otra realizacion, el material organico se transporta a un aparato que puede vaporizar el material organico, por ejemplo, un vaporizador de reduccion continua (CRV) 3. En una realizacion, el material se transporta al CRV 3 usando un tornillo sin fin. En una realizacion adicional, cuando el material es fluido, se transporta al CRV usando una bomba de lodos.
En una realizacion de la divulgacion, el CRV 3 es un aparato rotativo de reaccion, mezcla y/o molienda (descrito con mas detalle a continuacion), que se calienta y, por lo tanto, vaporiza el material organico que se ha transportado al CRV 3. En una forma de realizacion de la divulgacion, el material organico, ademas de los compuestos organicos que pueden vaporizarse, tambien contiene material de desecho inorganico que no se vaporiza. En una realizacion, el material de desecho inorganico que no se vaporiza en el CRV 3, sale del CRV 3 como un solido 10 tratado. El material de desecho inorganico tratado que esta libre de material organico, es adecuado para su reciclaje o eliminacion en un vertedero. Los ejemplos de material de desecho inorganico incluyen cualquier tipo de material que no se vaporice con el calor del CRV 3 e incluye, pero no se limita a, metales, minerales, piedras, arena o sflice.
En una realizacion adicional, el material organico vaporizado se transporta desde el CRV 3 a un mezclador, tal como un mezclador estatico 4, donde el material organico vaporizado se mezcla a fondo con una cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso y vapor sobrecalentado. La mezcla a fondo del material organico vaporizado con la cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso y el vapor sobrecalentado permite que los componentes de la mezcla se mezclen lo suficiente y se reduzca la formacion de material alquitranado. La mezcla tambien se puede conseguir utilizando cualquier otro medio conocido.
En otra realizacion de la divulgacion, el material organico vaporizado, mezclado y calentado a fondo, el hidrogeno gaseoso y el vapor sobrecalentado se transportan a una camara cerrada sustancialmente libre de oxfgeno, por ejemplo, el reactor de proceso 5. En una realizacion adicional, la mezcla se calienta adicionalmente en el reactor de proceso 5 para producir gas metano.
En una realizacion adicional, la mezcla gaseosa sale del reactor de proceso 5 y entra en la camara de reaccion secundaria 6 que emplea luz UV en presencia de una cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa.
En otra realizacion, la mezcla gaseosa entra luego en un extintor y un depurador primario 7 donde la mezcla se enfna, y se elimina el acido, el agua y cualquier materia particulada de la mezcla. En una realizacion adicional, la mezcla entra en un depurador secundario 8 para eliminar el acido residual y el agua.
En otra realizacion, la mezcla gaseosa ahora comprende predominantemente el hidrogeno gaseoso y el metano. En otra realizacion, la mezcla entra luego en un separador 9, tal como un separador de hidrogeno, que comprime y enfna la mezcla antes de entrar en un separador de tipo membrana. El separador 9 separa el hidrogeno gaseoso de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
la mezcla gaseosa con aproximadamente un 85 % de eficacia para formar dos corrientes de gas separadas. La corriente 11 es una corriente de gas rico en metano que contiene entre un 10% y un 20% de hidrogeno, que posteriormente se puede usar, por ejemplo, como combustible limpio, para generar calor o electricidad o para cualquier otro uso conocido de metano. En una realizacion adicional, la corriente de gas rico en metano se reforma adicionalmente para producir hidrogeno y se usa como combustible, por ejemplo en celdas de combustible, o para cualquier otro uso conocido de hidrogeno. La corriente 12 es sustancialmente hidrogeno gaseoso recuperado de la mezcla gaseosa que se recicla para usarse nuevamente en el proceso y se dirige de nuevo al CRV 3 o al mezclador 4. El agua es un subproducto de las reacciones que ocurren en los reactores de proceso, y sale del proceso como la corriente 79 del depurador primario 7 y la corriente 89 del depurador secundario 8. Las corrientes 79 y 89 se combinan y luego se tratan y se analizan antes de salir del proceso como efluente.
La Figura 2 ilustra un aparato para el pretratamiento del material organico de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion. En esta realizacion, el material organico 1 ingresa a una tolva de alimentacion primaria 20. En una realizacion adicional, el material organico ingresa a un aparato triturador/amolador 2 que muele el material en una alimentacion uniforme que se transporta facilmente a traves del proceso. Los trituradores/amoladores son conocidos por los expertos en la materia y estan disponibles en el mercado. En una forma de realizacion, el material organico se introduce a traves del triturador/amolador 21, que tambien es conocido por los expertos en la materia y es un artfculo disponible en el mercado. En una realizacion adicional, el material uniforme triturado cae en una tolva secundaria 22, donde se dosifica en el proceso a traves de una valvula 23, por ejemplo, una valvula giratoria. El material organico ingresa luego a una tolva terciaria 24, que posteriormente es transportado por un transportador 25, por ejemplo, un transportador de tornillo o bomba de lodos, a la entrada 26 del vaporizador reductor continuo 3.
En una realizacion, la tolva terciaria 24 se purga con un gas inerte, tal como nitrogeno, argon o dioxido de carbono, a traves de una entrada 27, para eliminar el oxfgeno del sistema. La purga permite que el proceso se realice en un entorno que este sustancialmente libre de oxfgeno.
En otra realizacion, la tolva terciaria 24 se calienta y se purga con vapor de agua.
En otra realizacion, el volumen de material organico en la tolva secundaria 22 esta controlado por la valvula 23, que mide el material organico en la tolva terciaria 24. En otra realizacion, la tolva secundaria 22 tambien proporciona una contrapresion para la atmosfera inerte en la tolva terciaria 24, que por lo tanto proporciona un sello de presion positiva para el proceso, y permite que las reacciones se realicen en una atmosfera sustancialmente libre de oxfgeno. En una realizacion adicional, el transportador 25 tambien proporciona una contrapresion para la atmosfera inerte entre el transportador 25 y la tolva terciaria 24.
En una realizacion de la divulgacion, el transportador 25 es un transportador de tornillo que comprende dos sinfines contrarrotativos para transportar el material de desecho organico a la entrada 26 del CRV 3. Este diseno para los sinfines de tornillo permite que los sinfines esten completamente llenos y la accion de rotacion inversa proporciona una alimentacion positiva sin taponamiento.
En otra realizacion, cuando el material organico es fluido, por ejemplo, el lodo de las aguas residuales, el material se dosifica y se transporta al CRV usando una bomba de lodos. Las bombas de lodos son conocidas por los expertos en la materia y estan disponibles en el mercado.
En referencia a la Figura 3, un aparato se muestra en general en 64. En algunas realizaciones, el aparato 64 se puede implementar como el CRV 3. El aparato 64 es un ejemplo de un aparato adecuado que se puede implementar como el CRV 3, y no debe interpretarse como limitante de las diversas formas de realizacion proporcionadas en esta divulgacion. Ademas, el aparato 64 no debe limitarse a la implementacion particular como el CRV 3, y puede implementarse en otras aplicaciones de vaporizacion de materiales organicos. El aparato 64 se puede usar de manera mas general como, por ejemplo, pero no limitado a, un aparato de reaccion, un aparato de mezcla o como aparato de molienda (por ejemplo, como un molino de bolas, molino de varillas o molino de piedra).
El aparato 64 incluye un recipiente 30 giratorio alrededor del eje 28. El eje 28 en general puede ser horizontal. El recipiente 30 puede incluir un primer extremo que tiene una entrada 68 y un segundo extremo que tiene una salida 69, la entrada y la salida 68, 69 para introducir o descargar respectivamente materiales del recipiente 30. La entrada y la salida 68, 69 en general pueden ser coaxiales con el eje 28. Pueden proporcionarse vuelos helicoidales 32 en el interior del recipiente 30 adyacente a la salida 69 para ayudar a descargar materiales solidos de la salida 69 (ver Figura 3b). En algunas realizaciones, el recipiente 30 puede incluir una seccion de barril principal 30a, secciones conicas 30b situadas a cada lado de la seccion de barril 30a y secciones de brida 30c ubicadas a cada lado de las secciones conicas 30b. Dependiendo de la implementacion particular, el recipiente 30 puede estar formado por diversos materiales, que incluyen, por ejemplo, pero no se limitan a, materiales inertes, aceros inoxidables y superaleaciones.
Haciendo referencia ahora a la Figura 3a, las secciones de brida 30c pueden incluir paredes de brida interior y exterior 46a, 46b. Las paredes de brida 46a, 46b en general pueden ser cilmdricas y coaxiales con el eje 28. Una pared de banda radial 47 puede conectar las paredes de brida 46a, 46b. La pared de la banda 47 puede incluir una
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
primera cara 73 que en general se extiende radialmente. Las paredes de brida 46a, 46b y la pared de banda 47 pueden formar una estructura de tipo viga en I que es relativamente ngida. El aparato 64 puede incluir cojinetes de soporte 54 para soportar de manera que puedan rodar las paredes externas de brida 46b de las secciones de brida 30c, las secciones de brida 30c que soportan de ese modo todo el peso del recipiente 30 y su contenido. El aparato 64 ademas puede incluir un mecanismo de accionamiento (no mostrado) para hacer girar el recipiente 30.
El aparato 64 incluye miembros de cierre 66 que se pueden organizar adyacentes a la entrada y salida 68, 69. El elemento de cierre 66 puede incluir una segunda cara que en general se extiende de forma radial 74 en relacion generalmente opuesta a la primera cara 73 de la pared de banda 47. El miembro de cierre 66 adyacente a la entrada 68 puede incluir al menos una entrada para introducir materiales en el recipiente 30. Como se ilustra, el miembro de cierre 66 adyacente a la entrada 68 incluye la alimentacion del transportador de tornillo 26 y la alimentacion de gas 12 para introducir materiales al recipiente 30. El miembro de cierre 66 adyacente a la salida 69 puede incluir al menos una salida para descargar materiales del recipiente 30. Como se ilustra, el miembro de cierre 66 adyacente a la salida 69 esta conectado directamente a una camara ciclonica 33 de un aparato de separacion 65.
El aparato 64 incluye ademas un mecanismo de sellado 29 en al menos un extremo del recipiente 30 para proporcionar un sello entre el recipiente giratorio 30 y los elementos de cierre no giratorios 66. El mecanismo de sellado 29 puede incluir elementos de sellado internos y externos 48a, 48b dispuestos entre la primera y segunda caras 73, 74. Los elementos de sellado interno y externo 48a, 48b definen un espacio generalmente anular 49. El espacio anular 49 encierra un fluido de sellado que forma un sello entre el recipiente 30 y el miembro de cierre 66. Los elementos de sellado 48a, 48b en general pueden estar en forma de anillo y estar dispuestos concentricamente. Los elementos de sellado 48a, 48b pueden fijarse a cualquiera de la primera y segunda caras 73, 74 y estan en relacion de deslizamiento con respecto a la otra. Como se ilustra, ambos elementos de sellado 48a, 48b pueden montarse en la segunda cara 74 utilizando el elemento base 78, y se mantienen en relacion deslizante con la primera cara 73. Como se ilustra, la longitud de la dimension radial de la primera cara 73 entre las paredes interior y exterior de brida 46a, 46b pueden permitir el desplazamiento radial de la segunda cara 74 con respecto a la primera cara 73 para tolerar la expansion termica y la contraccion del recipiente 30 en la direccion radial. Los elementos de sellado interno y externo 48a, 48b pueden estar formados de un material antiadherente, tal como un fluoropolfmero (por ejemplo, tEfLON™).
Los miembros de cierre 66 pueden incluir corrientes de entrada y salida 38, 39 en conexion fluida con el espacio anular 49 para hacer circular el fluido de cierre en el espacio anular 49. La salida 39 en general puede ubicarse por encima de la entrada 38 de manera que la circulacion fluya en contra de la gravedad. El flujo de fluido de sellado se puede controlar entre las corrientes de entrada y salida 38, 39 para mantener el espacio anular 49 sustancialmente lleno con el fluido de sellado. La fuga del fluido de sellado de los mecanismos de sellado 29 puede tolerarse si el fluido de sellado no es perjudicial para las reacciones que ocurren dentro del recipiente 30. El fluido de sellado puede proporcionar el enfriamiento de los mecanismos de sellado 29 y el recipiente 30. En algunas realizaciones, el fluido de sellado puede incluir agua. En algunas realizaciones, el fluido de sellado se puede reciclar despues de ser devuelto a traves de la salida 39.
El miembro de cierre 66 ademas puede incluir la primera y segunda partes de pared 66a, 66b separadas por una seccion de expansion 67. La primera parte de pared 66a incluye la segunda cara 74. La segunda parte de pared 66b se puede fijar a la alimentacion del transportador de tornillo 26 y a la alimentacion de gas 12. La seccion de expansion 67 puede permitir el desplazamiento axial de la primera parte de pared 66a con respecto a la segunda parte de pared 66b para tolerar la expansion termica y la contraccion del recipiente 30 en la direccion axial. Para evitar que se forme un espacio entre los elementos de sellado 48a, 48b y la primera cara 73, la seccion de expansion 67 puede desviar la segunda cara 74 para que se apoye contra la primera cara 73 para mantener un buen sellado entre los elementos de sellado 48a, 48b y la primera cara 73. Como alternativa, se puede usar una abrazadera externa u otros medios de aplicacion de fuerza para empujar la segunda cara 74 para que se apoye contra la primera cara 73 para mantener un buen sellado entre los elementos de sellado 48a, 48b y la primera cara 73.
El aparato 64 ademas puede incluir una carcasa aislada 31 que rodea al menos una parte del recipiente 30. La carcasa 31 puede incluir una fuente de calor (o una fuente de refrigeracion, ninguna de las cuales se muestra), de modo que la temperatura interna a la carcasa 31 se pueda controlar. En una forma de realizacion, la carcasa 31 puede calentarse usando, por ejemplo, pero sin limitacion, calentamiento indirecto por gas, calentamiento electrico indirecto o directo, energfa de microondas, energfa ultravioleta o vapor sobrecalentado. El calor se puede transferir al recipiente 30 por transferencia de calor por radiacion, por transferencia de calor por conveccion o por transferencia de calor por conduccion, por ejemplo mediante un bano de aceite caliente. Como se ilustra en la Figura 3, la carcasa 31 en general puede rodear la seccion de barril 30a y terminar en las secciones conicas 30b, dejando las secciones de brida 30c externas a la carcasa 31 y accesibles para su mantenimiento u otros fines.
El aparato 64 puede conectarse en combinacion con el aparato de separacion 65. El aparato de separacion 65 puede incluir la camara ciclonica 33 en conexion fluida y alineada tangencialmente con la salida 69 del recipiente 30 para recibir materiales descargados. Se puede colocar un conducto de salida 40 encima de la camara ciclonica 33 para recoger materiales gaseosos de la camara ciclonica 33. Una tolva 35 se puede colocar debajo y conectarse en
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
conexion fluida con la camara ciclonica 33 para recoger materiales Kquidos y solidos de la camara ciclonica 33. Las valvulas 34a, 34b se pueden proporcionar para separar la camara ciclonica 33 y la tolva 35. Entre las valvulas 34a, 34b, se puede proporcionar una corriente de purga de vapor 37. Se puede proporcionar una fuente de fluido 36 en la tolva 35 para enfriar los materiales lfquidos y solidos.
En algunas realizaciones con el aparato 64 implementado como CRV 3, el material organico se introduce al CRV 3 a traves de la entrada 26 desde el transportador 25. El recipiente giratorio 30 esta alojado dentro de una carcasa aislada 31, y el material organico se vaporiza en el recipiente 30.
En algunas realizaciones con el aparato 64 implementado como CRV 3, la carcasa 31 se puede calentar usando, por ejemplo, pero sin limitacion, calentamiento de gas indirecto, calentamiento electrico indirecto o directo, energfa de microondas, energfa ultravioleta o vapor sobrecalentado. El calor se puede transferir al recipiente 30 por transferencia de calor por radiacion, por transferencia de calor por conveccion o por transferencia de calor por conduccion, por ejemplo mediante un bano de aceite caliente. En una realizacion de la divulgacion, el material organico en el recipiente 30 se puede calentar directamente permitiendo la introduccion de cantidades controladas de oxfgeno. El recipiente 30 puede garantizar una vaporizacion uniforme del material organico y ayuda en la mezcla a fondo del material y el hidrogeno gaseoso que entra en el CRV 3 a traves de la corriente 12. La temperatura dentro del recipiente 30 se puede controlar entre aproximadamente 300 °C y aproximadamente 650 °C dependiendo de la temperatura de ebullicion o sublimacion del material organico. Un experto en la materia podra determinar la temperatura necesaria para vaporizar el material organico y comenzar las reacciones de deshalogenacion y desulfuracion, que dependeran de la naturaleza del material.
En algunas realizaciones con el aparato 64 implementado como CRV 3, el recipiente 30 puede ayudar a mezclar a fondo el material organico vaporizado con la cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso. La mezcla a fondo del material organico vaporizado con la cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso da como resultado una mezcla homogenea y ayuda a deshalogenar y desulfurar los compuestos organicos y, en consecuencia, a reducir o evitar la formacion de material alquitranado.
En algunas realizaciones, a medida que se incrementa la temperatura en el CRV 3, los compuestos organicos en el material residual que contiene halogeno comienzan a perder atomos de halogeno unidos en una reaccion de deshalogenacion tal como se muestra en el Esquema 1. De forma similar, los compuestos organicos en el material organico tambien pierden atomos de azufre en una reaccion de desulfuracion.
En algunas realizaciones, el CRV 3 funciona de manera continua permitiendo que una corriente constante de material organico se convierta en gas metano sin la necesidad de interrumpir el proceso.
En algunas realizaciones con el aparato 64 implementado como CRV 3, el material organico contiene material de desecho inorganico que no se vaporizara. El material de desecho solido inorganico puede eliminarse del recipiente 30, por ejemplo usando los vuelos helicoidales 32. Los vuelos 32 pueden levantar los materiales solidos del recipiente 30 y transportarlos a la camara ciclonica 33 del aparato de separacion 65. El material de desecho solido inorganico puede salir del fondo de la camara ciclonica 33 a traves de las valvulas 34, que puede incluir la corriente de purga de vapor 37. La purga de vapor 37 puede proporcionar al material de desecho solido inorganico un enfriamiento inicial de la alta temperatura de la carcasa 31. El material de desecho solido inorganico cae dentro de la tolva de solidos procesados 35 donde se puede enfriar adicionalmente por la pulverizacion de agua 36. El material inorganico puede salir de la tolva 35 a traves de un transportador 10, tal como un transportador de tornillo. En algunas realizaciones, la pulverizacion de agua 36 sobre el material inorganico caliente y la corriente de purga de vapor 37 da como resultado una presion positiva en el interior del sistema, lo que ayuda a mantener una atmosfera sustancialmente libre de oxfgeno.
En algunas realizaciones con el aparato 64 implementado como CRV 3, la corriente de hidrogeno gaseoso reciclado 12 se introduce en el aparato 64 y proporciona un flujo positivo de gas de barrido a traves del recipiente giratorio 30. La corriente 12 puede ayudar a transportar el material de desecho organico vaporizado a traves del recipiente 30 y fuera del aparato 64 a traves de la salida del ciclon 40 a un mezclador 44, por ejemplo, un mezclador estatico.
En algunas realizaciones con el aparato 64 implementado como CRV 3, el recipiente 30 puede estar disenado para un entorno reductor de alta temperatura. El recipiente 30 puede estar expuesto a altas temperaturas, productos qrnmicos agresivos tales como compuestos halogenados, azufre, fosforo y metales pesados, y tambien un entorno reductor como resultado de la corriente de hidrogeno gaseoso 12. Por consiguiente, en algunas realizaciones de la divulgacion, los materiales usados para construir el recipiente giratorio 30 consisten en superaleaciones de mquel y cromo resistentes a la temperatura y la corrosion, como 253MA®, Hastelloy® X o Haynes® 188.
En algunas realizaciones, el proceso de la presente divulgacion se realiza en presencia de un catalizador. En una realizacion adicional, el catalizador es un catalizador metalico en el que el metal se selecciona entre uno o mas de mquel, cobre, hierro, aleaciones de mquel, estano, estano en polvo, cromo y metales nobles. En otra realizacion, los metales nobles se seleccionan entre uno o mas de platino, plata, paladio, oro, rutenio, rodio, osmio e iridio. En una
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
realizacion, los componentes mecanicos del proceso, tales como el recipiente giratorio 30, estan compuestos por los metales que catalizan el proceso de la divulgacion.
En otra realizacion de la invencion, el CRV 3 se reemplaza por un recipiente de tipo autoclave que tratana el material organico por lotes. En una realizacion, se cargan uno o mas vaporizadores por lotes de secuenciacion (SBV) con material organico y luego el recipiente se sella y se purga de aire con un gas inerte tal como nitrogeno, argon o dioxido de carbono. En una realizacion, el recipiente se calienta y el material organico vaporizado se transporta mediante un gas de barrido a un mezclador 44, por ejemplo, un mezclador estatico.
En otra realizacion de la divulgacion, cuando el material organico esta en forma lfquida, por ejemplo, disolvente organico residual o pesticidas, el material organico simplemente se hierve para formar el material organico vaporizado. En una realizacion, esta operacion se realiza en un Vaporizador de Residuos Lfquidos (LWV) disenado espedficamente que es similar en diseno al SBV, pero con un tamano mas pequeno. Las toberas atomizadoras rodan el material organico lfquido sobre bandejas calientes en el recipiente de tipo autoclave. Algunas de las gotas lfquidas se vaporizan o se evaporan directamente cuando golpean las bandejas calientes. El LWV podna cerrarse periodicamente para limpiar las bandejas calientes ya que los materiales inorganicos se acumulanan allr En otra realizacion de la divulgacion, se usan una o mas de cualquier combinacion de CRV, SBV o LWV, por ejemplo como se ilustra en la Figura 10.
Como se ilustra en la Figura 4, una vez que el material organico se ha vaporizado en el CRV 3, el material organico vaporizado se mezcla adicionalmente con una corriente de hidrogeno gaseoso 41 y una corriente de vapor supercaliente 42. En una realizacion, la corriente de gas combinada 43 a continuacion ingresa a un mezclador 44, por ejemplo un mezclador estatico, que consiste en un tubo aislado para mantener la temperatura de la corriente de gas combinada 43 y elementos mezcladores estaticos 45. En una realizacion adicional, el mezclador 44 mezcla a fondo la corriente de gas combinada 43 para preparar los gases combinados para la reaccion en el reactor de proceso 5. El mezclador 44 esta disponible en el mercado y su operacion es bien conocida por los expertos en la materia.
En una forma de realizacion de la divulgacion, una vez que el material organico se calienta a las temperaturas en el CRV3, el material organico se deshalogena y desulfura continuamente mientras se desplaza a traves del CRV 3, a traves de la camara ciclonica 33 y al mezclador 44. Por consiguiente, en una realizacion de la divulgacion, antes de entrar en el reactor de proceso 5, mas arriba, aproximadamente el 50 %, opcionalmente por encima de aproximadamente el 70 %, adecuadamente por encima de aproximadamente el 80 %, mas adecuadamente por encima del 90 % y mas adecuadamente por encima de aproximadamente el 95 % de los compuestos organicos en el material organico se deshalogenan y se desulfuran.
En una realizacion adicional de la divulgacion, la corriente de gas combinada 43 se mezcla suficientemente para permitir la reaccion en el reactor de proceso 5. En otra realizacion, la corriente de gas combinada 43 sale del mezclador 44 y se transporta a la entrada 50 del reactor de proceso 5. En otra realizacion, la temperatura en la entrada 50 de la corriente de gas combinada 43 se mantiene controlando la temperatura de la corriente de hidrogeno gaseoso 41 y la corriente de vapor supercaliente 42. Manteniendo la temperatura de la corriente de gas combinada 43 y asegurando una mezcla completa de dicha corriente 43 en el mezclador 44, aumenta la eficacia de las reacciones subsiguientes y reduce la formacion de productos secundarios no deseados, tales como la formacion de material alquitranado (hidrocarburos poliaromaticos condensados), lo que disminuye la eficiencia operativa de todo el proceso.
La Figura 5 ilustra la camara cerrada o el reactor de proceso 5 en una realizacion de la presente divulgacion. En una realizacion, la corriente de gas combinada 43 entra en la entrada 50 del reactor de proceso 5. En una realizacion, el reactor de proceso 5 esta disenado para que el flujo de gas sea turbulento y tambien esta disenado para actuar como un reactor de proceso de flujo piston. Un experto en la materia entendera que el flujo turbulento se caracteriza por remolinos y vortices que estan presentes en todo el campo de flujo. Un reactor de proceso de flujo piston significa que el flujo se mezcla bien en cualquier seccion transversal dada pero no se mezcla en la direccion axial.
En una realizacion, el flujo de gas turbulento ayuda a mezclar a fondo los compuestos organicos en el material organico con la cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso. Como se describe, la mezcla a fondo de los compuestos organicos con la cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso reduce la formacion de material alquitranado.
En una realizacion de la divulgacion, la reaccion de deshalogenacion se realiza principalmente en el CRV 3, la camara ciclonica 33 y el mezclador 44, mientras que la reaccion de reduccion de los compuestos organicos se realiza principalmente en el reactor de proceso 5. En otra realizacion, las reacciones de deshalogenacion y desulfuracion y la reaccion de reduccion se llevan a cabo en el mismo reactor de proceso. En esta realizacion, despues de completarse la reaccion de deshalogenacion, se aumenta la temperatura para llevar a cabo la reaccion de reduccion.
En una realizacion de la divulgacion, el reactor de proceso 5 incluye una zona de calentamiento 51 y una zona de tiempo de residencia 52. La zona de calentamiento 51 se define como el volumen requerido para calentar la
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
corriente de gas combinada 43 a una temperatura efectiva para que las reacciones de deshalogenacion y reduccion ocurran con un 90 % de eficiencia, opcionalmente con un 95 % de eficiencia, opcionalmente con un 99 % de eficiencia, opcionalmente con un 99,9 % de eficiencia y adecuadamente con un 99,9999 % de eficiencia. La eficiencia de la reaccion es el porcentaje de cualquier compuesto organico particular destruido o convertido qmmicamente por el proceso de reduccion. Matematicamente, la eficiencia de destruccion (DE) se define como:
DE = (Win - Wout) x 100
en la que
Win = velocidad de alimentacion en masa del compuesto diana; y
Wout = velocidad de emision en masa del compuesto diana
En una realizacion, la temperatura para conseguir esta eficacia para las reacciones de deshalogenacion y desulfuracion es de aproximadamente 450 °C a aproximadamente 650 °C, adecuadamente de aproximadamente 475 °C a aproximadamente 600 °C. En otra realizacion, la temperatura para conseguir esta eficacia para las reacciones de reduccion es de aproximadamente 600 °C a aproximadamente 900 °C, adecuadamente de aproximadamente 700 °C a aproximadamente 900 °C, adecuadamente de aproximadamente 800 °C a aproximadamente 875 °C. Un experto en la materia reconocera que la temperatura exacta dependera del material organico que este siendo tratado por el proceso.
En otra realizacion de la divulgacion, la zona de tiempo de residencia 52 se define como el volumen al cual la temperatura del gas ha alcanzado la temperatura para reducir los compuestos organicos en el material organico vaporizado (la primera mezcla). En una realizacion, el tiempo de residencia en la zona de tiempo de residencia 53 es de aproximadamente 1 a aproximadamente 10 segundos, opcionalmente de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 segundos, adecuadamente de aproximadamente 2 a aproximadamente 4 segundos. En otra realizacion de la divulgacion, la mezcla gaseosa producida a partir de la reaccion de reduccion asciende por el tubo central 53 del reactor de proceso 5.
En otra realizacion, el reactor de proceso 5 se calienta usando uno o mas calentadores de tipo de tubo radiante 55 ubicados en la zona de calentamiento anular 51 del reactor de proceso. En una realizacion, los calentadores de tubos radiantes son de gas o electricos. En otra realizacion, el calentador o calentadores radiantes 55 estan conectados al reactor de proceso 5 en una zona en la parte superior 58 del reactor de proceso 5 que se llena con un gas inerte tal como nitrogeno, argon o dioxido de carbono. Este diseno asegura que el aire exterior no pueda filtrarse en el reactor de proceso 5 si se forma una fuga en los tubos radiantes 55.
En otra realizacion de la divulgacion, el reactor de proceso 5 comprende un recipiente aislado que consiste en una carcasa exterior 57 hecha de, por ejemplo, acero al carbono, con un revestimiento flotante 56 hecho, por ejemplo, de una aleacion de mquel. El revestimiento flotante 56 permite el movimiento debido a la expansion termica como resultado de las altas temperaturas en el reactor de proceso 5. En una realizacion adicional, el reactor de proceso 5 tambien posee material aislante, tal como, fibra ceramica para ayudar a mantener las altas temperaturas en el reactor de proceso 5. En otra realizacion, el revestimiento flotante 56 y el calentador o calentadores de tubo radiante 55 estan construidos con materiales que pueden soportar el entorno reductor a alta temperatura en el reactor de proceso, ademas de soportar productos qmmicos tales como compuestos halogenados, de azufre, fosforo y metales pesados. En una realizacion, el revestimiento flotante 56 y el calentador o calentadores de tubo radiante (55) estan construidos de superaleaciones de mquel y cromo resistentes a la temperatura y a la corrosion tales como Kanthal APM®, 253MA®, Hastelloy® X o Haynes® 188. En otra realizacion, el reactor de proceso 5 incluye un tapon inferior desmontable 59 para permitir el acceso al vaso del reactor de proceso durante las paradas para inspeccion, mantenimiento y limpieza.
En otra realizacion de la divulgacion, el reactor de proceso 5 comprende un diseno de reactor de proceso tubular que consiste en varios tubos dispuestos en paralelo y calentados desde el exterior en lugar de un gran recipiente con elementos de calentamiento internos.
En una forma de realizacion, como se muestra en la Figura 6, se utiliza una camara de reaccion secundaria 61 para asegurar la ruptura completa de los dobles enlaces y compuestos aromaticos que puedan permanecer en la mezcla gaseosa. En esta realizacion, la mezcla gaseosa 60 entra en la camara de reaccion secundaria 61 donde la mezcla gaseosa esta expuesta a la luz ultravioleta (UV) producida por una o mas lamparas UV 62 en presencia de una cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso. La mezcla gaseosa sale entonces de la camara de reaccion secundaria 61 como mezcla gaseosa tratada con luz UV 70. En otra realizacion, la camara de reaccion secundaria 61 comprende una cubierta de acero al carbono con un revestimiento flotante 63, construido, por ejemplo, de aleacion de mquel. En otra realizacion, la camara de reaccion secundaria 61 esta aislada, por ejemplo, con fibra ceramica.
En una realizacion adicional y como se ejemplifica en la Figura 7, la mezcla gaseosa opcionalmente tratada con luz UV 70 entra en un extintor 71 de la camara de reaccion secundaria 61. En una realizacion, el extintor 71 incluye un pulverizador de agua 72 que enfna rapidamente la mezcla gaseosa a una temperatura de aproximadamente 100 °C
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
a aproximadamente 300 °C. En una realizacion adicional, la mezcla gaseosa enfriada se desplaza a traves de un tubo 75 a un depurador 77. En una realizacion de la divulgacion, el depurador 77 es un depurador Venturi que tiene una porcion de garganta 76 donde se anade agua. La seccion de garganta fuerza a la corriente de gas para que se acelere a medida que el conducto se estrecha y luego se expande. El agua del depurador se atomiza en pequenas gotas por la turbulencia en la garganta, mejorando en gran medida el contacto entre la mezcla gaseosa y el agua. El extintor 71 y el depurador 77 eliminan el calor, el agua, la materia particulada y los gases acidos que se desarrollan como subproductos de las reacciones de deshalogenacion y reduccion de los compuestos halogenados (particularmente compuestos clorados, fluorados o bromados).
En una realizacion de la divulgacion, los gases acidos se neutralizan y se eliminan de la mezcla gaseosa mediante la adicion de una base, por ejemplo, hidroxido de sodio. La adicion de una base da como resultado la produccion de agua y sales.
En otra realizacion, el agua anadida en la porcion de garganta 76 del depurador 77 se recoge en el fondo del depurador y sale como corriente de agua 79. En una realizacion adicional, el agua del extintor 71 tambien se une a la corriente de agua 79. En una realizacion adicional, la corriente de agua 79 que contiene el efluente del depurador va a un sistema de tratamiento de agua para la filtracion y analisis antes de la descarga. En otra realizacion, la corriente de gas procesada por el depurador 80 sale del recipiente depurador 77 y se desplaza a traves de un tubo hasta un depurador secundario 81.
En otra realizacion de la divulgacion, el extintor y el depurador Venturi se reemplazan con un depurador de tipo cal seca. Se usa un depurador de cal seca cuando el material organico que se procesa esta muy halogenado, por ejemplo, hexaclorobenceno. Un depurador de cal seca para este tipo de material organico reduce en gran medida el efluente del agua del proceso.
En otra realizacion de la divulgacion, como se ilustra en la Figura 8, la corriente de gas procesada del depurador 80 ingresa a un depurador secundario 81, donde el gas procesado 80 se depura nuevamente para reducir aun mas la temperatura del gas procesado 80 y eliminar la mayor cantidad de agua posible del gas procesado 80. En otra realizacion, el gas 80 se enfna mediante una pulverizacion de agua enfriada 82 a una temperatura de aproximadamente 5 °C a aproximadamente 35 °C. En otra forma de realizacion, el depurador secundario 81 incluye un elemento separador 83 que elimina la posibilidad de transporte de gotitas de agua en el flujo de gas procesado del depurador secundario 90. En una realizacion adicional, la corriente de gas procesado de depurador secundario 90 sale a traves de un tubo cerca de la parte superior del depurador secundario 81. En esta realizacion, el agua 85 recogida en el depurador secundario 81 se descarga como una corriente de agua 89 a traves de un tubo situado en la parte inferior del depurador secundario 81 y la corriente de agua 89 que contiene el efluente del depurador va a un sistema de tratamiento de agua para su filtracion y analisis antes de la descarga.
En otra realizacion de la divulgacion, el depurador secundario 81 se usa ademas para eliminar compuestos indeseables, por ejemplo, compuestos que contienen fosforo tales como gas de fosfina. En esta realizacion, se usa una solucion de permanganato en el depurador secundario 81 para eliminar el gas de fosfina.
En otra realizacion de la divulgacion, como se ejemplifica en la Figura 9, la corriente de gas procesado del depurador secundario 90 ingresa a un separador 9, por ejemplo, un sistema de separacion de hidrogeno. En otra realizacion, la corriente 90 entra en un compresor 91, por ejemplo, un compresor de tornillo, donde el gas se comprime a una presion superior a aproximadamente 100 psig (aproximadamente 690 kPa), que es la presion requerida para una membrana de separacion de hidrogeno para separar hidrogeno del gas metano. En una realizacion, el gas procesado presurizado se desplaza desde el compresor 91 a los modulos separadores de hidrogeno 93 a traves de la tubena de proceso 92. En una realizacion, se usan varios modulos de separacion de hidrogeno 93 en paralelo. En una realizacion adicional, cada modulo de separacion de hidrogeno consiste en un elemento de membrana 94, que filtra el hidrogeno gaseoso. En una realizacion de la divulgacion, el elemento de membrana 94 es un sistema de membrana PRISM® suministrado por Air Products, por ejemplo. Los sistemas de membrana para la separacion de hidrogeno son conocidos por los expertos en la materia y estan disponibles en el mercado. En una realizacion, la corriente 90 entra en el modulo de separacion de hidrogeno 93 que consiste en un tubo que contiene un elemento de membrana cilmdrico 94. En esta realizacion, el hidrogeno gaseoso a presion se infiltra a traves de la membrana con una tasa de recuperacion de aproximadamente el 85 %, mientras que la membrana rechaza el metano con una eficiencia de aproximadamente el 90 % (la tasa de rechazo de monoxido de carbono es de aproximadamente el 85 %). En una realizacion, el permeado rico en hidrogeno sale del modulo de separacion de hidrogeno como corriente 12 y se recicla dentro del proceso como se ha descrito anteriormente (los calculos muestran que el requerimiento general de hidrogeno en el proceso de reduccion de la fase gaseosa se reduce en un 67 % usando esta tecnologfa para reciclar el hidrogeno) y el gas no permeado que es rico en metano e hidrogeno reducido sale del modulo de separacion de hidrogeno como corriente 11. En una realizacion adicional, el gas rico en metano 11 se dirige hacia un area de almacenamiento de gas para realizar pruebas antes de estar disponible para su uso como combustible de combustion limpia o para otros usos. En una realizacion, el metano comprende de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 20 % en volumen de hidrogeno.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
En otra realizacion de la divulgacion, el gas rico en metano experimenta una reaccion de metanizacion adicional que convierte el monoxido de carbono y el hidrogeno disponibles en el gas en metano y agua. Esto no aumenta el valor combustible del gas en general, pero la mayor proporcion de metano a hidrogeno y monoxido de carbono puede ser deseable para ciertas aplicaciones, como el uso en vehroulos.
En otra realizacion de la invencion, el dioxido de carbono se elimina de la corriente rica en metano 11 y se secuestra. Esto aumenta el poder calonfico del gas producido y minimiza las emisiones de gases de efecto invernadero del proceso.
Una realizacion de la presente divulgacion es que los gases producidos en el proceso se usen como combustibles limpios. Por ejemplo, el gas combustible rico en metano se puede usar como fuente de combustible en cualquier sistema de generacion de energfa conocido, por ejemplo, pero no limitado a turbinas de gas, turbinas de vapor y otros motores. La operacion y construccion de dichos sistemas de generacion de energfa es bien conocida en la tecnica. El metano tambien se puede convertir en hidrogeno usando procesos conocidos de reformado de dioxido de carbono y de desplazamiento de gas y agua, y el hidrogeno se usa posteriormente como combustible en sistemas conocidos de generacion de energfa de hidrogeno, por ejemplo, pilas de combustible. La operacion y construccion de celdas de combustible basadas en hidrogeno es bien conocida en la tecnica e incluye, celdas de combustible para automoviles u otros sistemas de generacion de energfa mas grandes, como los desarrollados por Fuel Cell Energy de Danbury Connecticut. El metano y/o el hidrogeno se recogen y transportan al sistema generador de energfa o se pueden introducir directamente a dichos sistemas, que en una realizacion de la divulgacion, se encuentran en estrecha proximidad o en combinacion con el aparato de proceso.
A continuacion se describen tres modalidades de la presente divulgacion para proporcionar ejemplos del gas combustible rico en metano producido a partir de la conversion de tres materiales organicos espedficos. Esta informacion se genero usando un modelo de ordenador que toma la composicion qrnmica del material organico como entrada y calcula la composicion del gas combustible usando principios de ingeniena convencionales conocidos por los expertos en la materia. Los calculos suponen que se anade metano como reactivo para producir hidrogeno a traves del reformado del metano a vapor y las reacciones de desplazamiento de agua y gas. Los calculos suponen las siguientes eficiencias para el sistema de separacion y recuperacion de hidrogeno: 85 % de recuperacion de hidrogeno, 92% de rechazo de metano, 100% de rechazo de Co, 50% de rechazo de CO2 y 100 % de rechazo de agua.
En una realizacion, se convierte el lodo de aguas residuales digerido. El lodo de aguas residuales tiene la siguiente composicion qrnmica en base seca (en % en mol): 4,7 % de nitrogeno, 34 % de carbono, 20 % de oxfgeno, 4,9 % de hidrogeno, 1,3% de azufre, 0,1 % de cloro y 35% de ceniza. El proceso se ejecuta de modo que la cantidad en exceso de hidrogeno que queda despues de completar las reacciones de reduccion es del 40 % en moles. El gas combustible producido contiene la siguiente composicion qrnmica (en % en mol): 19% de hidrogeno, 40% de metano, 29 % de CO y 12 % de CO2. La conversion de 1 tonelada seca de lodo de aguas residuales produce un gas combustible de combustion limpia con alto contenido de metano con un mayor poder calonfico de 18.500 MJ.
En una forma de realizacion, se convierten residuos solidos urbanos. Los residuos solidos urbanos tienen la siguiente composicion qrnmica de base seca (en % en mol): 3,5 % de nitrogeno, 39 % de carbono, 26 % de oxfgeno, 6,4 % de hidrogeno, 0,3 % de azufre, 1,2 % de cloro, 0,2 % de fosforo y 23,4 % de ceniza. El proceso se realiza de manera que la cantidad en exceso de hidrogeno que queda despues de completar las reacciones de reduccion es del 35 % en moles. El gas combustible producido contiene la siguiente composicion qrnmica (en % en mol): 16 % de hidrogeno, 40 % de metano, 31 % de CO y 13 % de CO2. La conversion de 1 tonelada seca de residuos solidos urbanos produce un gas combustible de combustion limpia con alto contenido de metano con un mayor poder calonfico de 19.400 MJ.
En una realizacion, se convierte lignito. El lignito tiene la siguiente composicion qrnmica en base seca (en % en mol): 2,0 % de nitrogeno, 77 % de carbono, 10,6 % de oxfgeno, 5,5 % de hidrogeno, 4,5 % de azufre, 0,1 % de cloro y 0,3 % de ceniza. El proceso se realiza de manera que la cantidad en exceso de hidrogeno que queda despues de completar las reacciones de reduccion es del 30 % en moles. El gas combustible producido contiene la siguiente composicion qrnmica (en % en mol): 12% de hidrogeno, 42% de metano, 32% de CO y 14% de CO2. La conversion de 1 tonelada seca de lignito produce un gas combustible con combustion limpia con alto contenido de metano con un mayor poder calonfico de 39.600 MJ.

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Un proceso para la conversion de material organico en un gas rico en metano que comprende:
    a) vaporizar el material organico en una camara cerrada sustancialmente libre de oxfgeno y mezclar el material organico vaporizado con una cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso y, opcionalmente, vapor sobrecalentado, a una temperatura de 450 °C a 650 °C para formar una primera mezcla;
    b) calentar la primera mezcla en una segunda camara cerrada sustancialmente libre de oxfgeno a una temperatura de 600 °C a 900 °C en presencia de una cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso y vapor sobrecalentado para formar una mezcla gaseosa que comprende metano, hidrogeno y acido; y
    c) neutralizar la mezcla gaseosa con una base.
  2. 2. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el material organico vaporizado se mezcla con el exceso de hidrogeno gaseoso y vapor sobrecalentado a una temperatura de 475 °C a 600 °C para formar una primera mezcla, y en el que la primera mezcla se calienta en b) a una temperatura de 700 °C a 900 °C, mas preferentemente a una temperatura de 800 °C a 875 °C.
  3. 3. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, en el que el proceso se lleva a cabo en presencia de un catalizador metalico, preferentemente seleccionado entre uno o mas de mquel, cobre, hierro, aleaciones de mquel, estano, estano en polvo, cromo y metales nobles, mas preferentemente en el que los metales nobles se seleccionan entre uno o mas de platino, plata, paladio, oro, rutenio, rodio, osmio e iridio.
  4. 4. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la mezcla gaseosa se neutraliza en c) a una temperatura de 70 °C a 100 °C, mas preferentemente a una temperatura de aproximadamente 85 °C.
  5. 5. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la base comprende un hidroxido de metal alcalino o un carbonato de metal alcalino.
  6. 6. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que ademas comprende exponer la mezcla gaseosa de b) a luz UV en presencia de una cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso en condiciones eficaces para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa, en el que las condiciones eficaces para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa comprenden:
    (i) calentar a una temperatura de 600 °C a 800 °C, mas preferentemente a una temperatura de 650 °C a 750 °C; o
    (ii) luz UV a una longitud de onda de 200 nm a 300 nm, mas preferentemente a una longitud de onda de 220 nm a 254 nm.
  7. 7. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que ademas comprende enfriar la mezcla gaseosa neutralizada de c), preferentemente a una temperatura de 5 °C a 35 °C.
  8. 8. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 7, que ademas comprende exponer la mezcla gaseosa neutralizada y enfriada en presencia de una cantidad en exceso de hidrogeno gaseoso a condiciones eficaces para reducir los compuestos organicos residuales, en el que las condiciones comprenden luz UV a una longitud de onda de 200 nm a 300 nm, mas preferentemente luz UV a una longitud de onda de 220 nm a 254 nm.
  9. 9. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 8, en el que las condiciones para reducir los compuestos organicos residuales en la mezcla gaseosa neutralizada y enfriada ademas comprenden calentar a una temperatura de 300 °C a 500 °C.
  10. 10. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, realizado a una presion mayor que 0 atmosferas y menor que 2 atmosferas.
  11. 11. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que ademas comprende separar el hidrogeno gaseoso y el metano despues de neutralizar la mezcla gaseosa en c) y, preferentemente, reciclar el hidrogeno gaseoso para su uso en a) y/o b).
  12. 12. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 11, en el que el metano comprende del 10 % al 20 % en volumen de hidrogeno, comprendiendo dicho proceso ademas transferir el metano a un sistema de produccion de energfa, preferentemente una turbina alimentada por gas, un motor o una pila de combustible.
  13. 13. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que el material organico tambien comprende material inorganico que no se vaporiza y se retira de la camara cerrada.
  14. 14. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el material organico comprende agentes de guerra qmmica clorados u organofosforados, agentes de guerra biologica, aguas residuales,
    basura o residuos solidos urbanos o industrials, residuos agncolas, disolventes organicos, disolventes organicos halogenados, compuestos organicos halogenados, compuestos organofosforados, explosivos, combustible para cohetes, hidrazinas, neumaticos, plasticos, carbon, aceite, turba, biomasa, residuos de fabricacion/procesamiento de refinenas o compuestos qmmicos tales como residuos de destilacion, o residuos de procesamiento de aceite y/o 5 bitumen.
ES10740872.6T 2009-02-11 2010-02-11 Proceso para la conversión de material orgánico en gas combustible rico en metano Active ES2645919T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15158809P 2009-02-11 2009-02-11
US151588P 2009-02-11
PCT/CA2010/000184 WO2010091507A2 (en) 2009-02-11 2010-02-11 Process for the conversion of organic material to methane rich fuel gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2645919T3 true ES2645919T3 (es) 2017-12-11

Family

ID=42538214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES10740872.6T Active ES2645919T3 (es) 2009-02-11 2010-02-11 Proceso para la conversión de material orgánico en gas combustible rico en metano

Country Status (16)

Country Link
US (1) US8343241B2 (es)
EP (1) EP2396089B1 (es)
CN (1) CN102387839A (es)
AU (1) AU2010213320B2 (es)
CA (2) CA2690884C (es)
CY (1) CY1120027T1 (es)
DK (1) DK2396089T3 (es)
ES (1) ES2645919T3 (es)
HR (1) HRP20171719T1 (es)
HU (1) HUE035566T2 (es)
LT (1) LT2396089T (es)
NO (1) NO2396089T3 (es)
PL (1) PL2396089T3 (es)
PT (1) PT2396089T (es)
SI (1) SI2396089T1 (es)
WO (1) WO2010091507A2 (es)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9498749B2 (en) * 2009-04-29 2016-11-22 Chemtreat, Inc. Method to neutralize hydrogen chloride in superheated geothermal steam without destroying superheat
WO2012026630A1 (ko) * 2010-08-23 2012-03-01 동국대학교 산학협력단 천연가스 재기화 장치
US10029957B2 (en) * 2012-08-21 2018-07-24 Uop Llc Methane conversion apparatus and process using a supersonic flow reactor
US9707530B2 (en) * 2012-08-21 2017-07-18 Uop Llc Methane conversion apparatus and process using a supersonic flow reactor
US10160697B2 (en) * 2012-08-21 2018-12-25 Uop Llc Methane conversion apparatus and process using a supersonic flow reactor
US9689615B2 (en) * 2012-08-21 2017-06-27 Uop Llc Steady state high temperature reactor
US9656229B2 (en) * 2012-08-21 2017-05-23 Uop Llc Methane conversion apparatus and process using a supersonic flow reactor
KR101596272B1 (ko) * 2013-01-03 2016-02-22 주식회사 엘지화학 리튬 복합 전이금속 산화물 제조용 장치, 이를 이용하여 제조된 리튬 복합 전이금속 산화물, 및 그 제조방법
US10194577B2 (en) * 2013-06-22 2019-02-05 KSi Conveyor, Inc. Rapid cleanout mixing drum with multiple functional zones
CN105964374A (zh) * 2013-08-27 2016-09-28 天紫环保投资控股有限公司 进料旋盖安装旋拨把手的有机质垃圾处理系统
US9567543B2 (en) 2013-09-21 2017-02-14 Tekgar, Llc System and method using a horizontal sublimation chamber for production of fuel from a carbon-containing feedstock
EP3836268A1 (en) 2016-04-21 2021-06-16 Fuelcell Energy, Inc. Molten carbonate fuel cell anode exhaust post-processing for carbon dioxide capture
CN109314261B (zh) 2016-04-29 2023-01-31 燃料电池能有限公司 甲烷化阳极废气以提高二氧化碳捕获
US20180339280A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-29 Flint Hills Resources, Lp Processes and apparatus for introducing a gas into a reactor
US11098260B2 (en) * 2018-05-23 2021-08-24 Southwest Research Institute Chemical warfare agents and related compounds as fuel for internal combustion engines
CN114729277A (zh) * 2019-06-27 2022-07-08 道格拉斯·约翰·弗雷德里克·哈雷特 用于还原有机材料以产生甲烷和/或氢气的方法
CN110628477B (zh) * 2019-09-20 2023-11-21 成都聚实节能科技有限公司 加压移动床多层加氢煤制天然气联产燃油、芳烃方法
CN113620293B (zh) * 2021-07-16 2022-08-02 万华化学（宁波）有限公司 一种将高浓有机废水催化裂解制甲烷和二氧化碳的方法

Family Cites Families (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3720729A (en) * 1970-11-02 1973-03-13 Lummus Co Pyrolysis of hydrotreated feedstocks
US3963247A (en) * 1970-12-01 1976-06-15 Stamicarbon B.V. Shaft seal
DE2159136C2 (de) 1970-12-01 1982-12-30 Stamicarbon B.V., 6160 Geleen Hydraulische Wellendichtung
FR2396794A1 (fr) * 1977-07-05 1979-02-02 Ceca Sa Procede de craquage sous pression d'hydrogene pour la production d'olefine
US4144152A (en) * 1978-03-27 1979-03-13 Atlantic Research Corporation Dehalogenation of halogenated compounds
US4284531A (en) * 1979-09-05 1981-08-18 Union Oil Co. Of California Methanation catalysts and process for their preparation
US4589973A (en) * 1985-07-15 1986-05-20 Breckinridge Minerals, Inc. Process for recovering oil from raw oil shale using added pulverized coal
US5050511A (en) * 1986-08-08 1991-09-24 655901 Ontario Inc. Process for the destruction of organic waste material
US5191155A (en) 1987-03-14 1993-03-02 Grillo-Werke Ag Process for nonpolluting destruction of polychlorinated waste materials
DE3807272A1 (de) * 1988-03-05 1989-09-14 Union Rheinische Braunkohlen Verfahren zur hydrierenden spaltung kohlenstoff enthaltender abfaelle und biomasse bei hohen drucken
US5100638A (en) 1989-04-04 1992-03-31 Advanced Waste Treatment Technology Method for photochemically decomposing organic materials
US5602298A (en) 1989-04-04 1997-02-11 Advanced Waste Treatment Technology, Inc. Method and apparatus for converting organic material into hydrogen and carbon by photodecomposition
AU5207990A (en) * 1989-04-10 1990-10-18 655901 Ontario Inc. Process for the destruction of organic waste material
US5290432A (en) 1990-05-09 1994-03-01 Chemical Waste Management, Inc. Method of treating toxic aromatic halogen-containing compounds by electrophilic aromatic substitution
US5210561A (en) * 1990-06-18 1993-05-11 Fuji Photo Film Co., Ltd. Lens-fitted photographic film package and film feeder and package holder for film processor
US5118429A (en) 1990-10-29 1992-06-02 Concordia University Ambient temperature destruction of PCB wastes
US6380454B1 (en) 1991-03-15 2002-04-30 Luciano A. Gonzalez Destruction of polychlorinated biphenyls
US5103578A (en) 1991-03-26 1992-04-14 Amoco Corporation Method and apparatus for removing volatile organic compounds from soils
US5245113A (en) 1991-05-23 1993-09-14 Dynecology, Incorporated Decontamination of PCB contaminated solids
US5186824A (en) 1991-09-04 1993-02-16 Large Scale Biology Corporation System for solid phase reactions
US5197823A (en) 1992-01-08 1993-03-30 Reynolds Metals Company Method and apparatus for treating PCB-containing soil
US5177268A (en) 1992-04-06 1993-01-05 Engelhard Corporation Hydrodehalogenation of aromatic compounds
US5682736A (en) * 1992-06-17 1997-11-04 Chia; Meang Rope chain component
US5994604A (en) 1993-03-17 1999-11-30 Lockheed Martin Idaho Technologies Company Method and apparatus for low temperature destruction of halogenated hydrocarbons
US5369214A (en) 1993-03-18 1994-11-29 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for selective dehalogenation of halogenated polyaromatic compounds
US5382736A (en) 1993-05-03 1995-01-17 General Electric Company Method for catalytic dechlorination of polychlorinated biphenyls
US5650549A (en) 1994-03-01 1997-07-22 The University Of Dayton Method and apparatus for photothermal destruction of toxic organic compounds contained in a gas stream
US5476975A (en) 1994-07-08 1995-12-19 Ruddick; John N. R. Extraction of toxic organic contaminants from wood and photodegradation of toxic organic contaminants
US5695732A (en) 1995-06-07 1997-12-09 Molten Metal Technology, Inc. Method for treating a halogenated organic waste to produce halogen gas and carbon oxide gas streams
US5789649A (en) 1995-08-29 1998-08-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for Remediating contaminated soils
GB9604783D0 (en) 1996-03-06 1996-05-08 Twin Oaks Environmental Ltd Method and apparatus for degradation of polychlorinated biphenyls in soil
US6112675A (en) 1996-04-08 2000-09-05 Foster Wheeler Environmental Corporation Process and apparatus for treating process streams from a system for separating constituents from contaminated material
US6210561B1 (en) 1996-08-15 2001-04-03 Exxon Chemical Patents Inc. Steam cracking of hydrotreated and hydrogenated hydrocarbon feeds
US5936137A (en) 1997-06-06 1999-08-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Process for destroying halogenated compounds
AU1390899A (en) 1997-11-11 1999-05-31 Board Of Regents Of The University Of Oklahoma, The Method and reactor cell for the photooxidation of gases
US6117335A (en) 1998-02-23 2000-09-12 New Star Lasers, Inc. Decontamination of water by photolytic oxidation/reduction utilizing near blackbody radiation
DE19903986A1 (de) 1999-02-02 2000-08-10 Friedrich Boelsing Verfahren zur reduktiven Dehalogenierung von Halogenkohlenwasserstoffen
US6319328B1 (en) 1999-07-01 2001-11-20 Richard S. Greenberg Soil and/or groundwater remediation process
US6461510B1 (en) 1999-07-23 2002-10-08 Tennessee Valley Authority High-efficiency processes for destruction of contaminants
US6414212B1 (en) 2000-08-18 2002-07-02 Kinectrics, Inc. Method for decontamination of low level polyhalogenated aromatic contaminated fluid and simultaneous destruction of high level polyhalogenated aromatics
BR0006651A (pt) 2000-09-13 2002-11-05 Fernando Carvalho De Almeida Processo e equipamento para o tratamento de resìduos contendo hidrocarbonetos.
US6984768B2 (en) 2002-05-21 2006-01-10 Battelle Energy Alliance, Llc Method for destroying halocarbon compositions using a critical solvent
USH2198H1 (en) 2002-07-30 2007-08-07 Ch2M Hill Inc. Multi-stage pyrolysis systems for treating chlorine contaminated wastes
CA2418836A1 (en) 2003-02-12 2004-08-12 Resorption Canada Ltd. Multiple plasma generator hazardous waste processing system
WO2006076801A1 (en) 2005-01-18 2006-07-27 Enquest Power Corporation Method for steam reforming carbonaceous material
WO2006081661A1 (en) 2005-02-04 2006-08-10 Plasco Energy Group Inc. Coal gasification process and apparatus
US7575613B2 (en) * 2005-05-26 2009-08-18 Arizona Public Service Company Method and apparatus for producing methane from carbonaceous material
RU2007146271A (ru) 2005-06-03 2009-06-20 Пласко Энерджи Групп Инк., (CA) Система для переработки углеродсодержащего сырья в газ определенного состава
RU2007146272A (ru) 2005-06-03 2009-06-20 Пласко Энерджи Групп Инк., (CA) Система для переработки угля в газ определенного состава
AU2007247895A1 (en) 2006-05-05 2007-11-15 Plascoenergy Ip Holdings, S.L., Bilbao, Schaffhausen Branch A gas homogenization system
US20080210089A1 (en) 2006-05-05 2008-09-04 Andreas Tsangaris Gas Conditioning System
NZ573217A (en) 2006-05-05 2011-11-25 Plascoenergy Ip Holdings S L Bilbao Schaffhausen Branch A facility for conversion of carbonaceous feedstock into a reformulated syngas containing CO and H2
MY156047A (en) 2006-05-05 2015-12-31 Plascoenergy Ip Holdings S L A control system for the conversion of a carbonaceous feedstock into gas
BRPI0712298A2 (pt) 2006-05-05 2012-03-13 Plascoenergy Ip Holdings, S.L., Bilbao sistema de reciclagem de calor e processos para melhorar a eficiência de um processo de gaseificação de carga de alimentação carbonácea e para recuperar calor de um gás quente
AU2007247893B2 (en) 2006-05-05 2013-02-21 Plascoenergy Ip Holdings, S.L., Bilbao, Schaffhausen Branch A gas reformulating system using plasma torch heat
WO2007131241A2 (en) 2006-05-05 2007-11-15 Plasco Energy Group Inc. A horizontally-oriented gasifier with lateral transfer system
US7922782B2 (en) 2006-06-01 2011-04-12 Greatpoint Energy, Inc. Catalytic steam gasification process with recovery and recycle of alkali metal compounds
AP2008004698A0 (en) 2006-06-05 2008-12-31 Plascoenergy Ip Holdings S L A gasifier comprising vertically successive processing regions
US7752983B2 (en) * 2006-06-16 2010-07-13 Plasma Waste Recycling, Inc. Method and apparatus for plasma gasification of waste materials
WO2008117119A2 (en) 2006-11-02 2008-10-02 Plasco Energy Group Inc. A residue conditioning system
CN102057222B (zh) 2007-02-27 2013-08-21 普拉斯科能源Ip控股公司毕尔巴鄂-沙夫豪森分公司 具有加工过的原料/焦炭转化和气体重组的气化系统
WO2008104088A1 (en) 2007-02-27 2008-09-04 Plasco Energy Group Inc. A multi-zone carbon conversion system with plasma melting
GB2463850B (en) 2007-05-11 2012-08-29 Plascoenergy Ip Holdings S L Bilbao Schaffhausen Branch A gas reformulation system comprising means to optimize the effectiveness of gas conversion
US20090020456A1 (en) 2007-05-11 2009-01-22 Andreas Tsangaris System comprising the gasification of fossil fuels to process unconventional oil sources
EP2164930A4 (en) * 2007-06-11 2015-01-28 Hsm Systems Inc BITUMEN VALUATION USING SUPERCRITICAL FLUIDS

Also Published As

Publication number Publication date
PL2396089T3 (pl) 2018-01-31
WO2010091507A3 (en) 2010-10-14
LT2396089T (lt) 2017-12-11
CA2690884A1 (en) 2010-08-02
HUE035566T2 (en) 2018-05-28
CA2690884C (en) 2012-04-03
CY1120027T1 (el) 2018-12-12
NO2396089T3 (es) 2018-01-06
EP2396089B1 (en) 2017-08-09
US8343241B2 (en) 2013-01-01
EP2396089A4 (en) 2014-01-22
AU2010213320A1 (en) 2011-10-06
US20100199559A1 (en) 2010-08-12
WO2010091507A2 (en) 2010-08-19
DK2396089T3 (da) 2017-11-20
CA2773082A1 (en) 2010-08-02
PT2396089T (pt) 2017-11-15
SI2396089T1 (en) 2018-01-31
EP2396089A2 (en) 2011-12-21
CN102387839A (zh) 2012-03-21
AU2010213320B2 (en) 2015-07-09
HRP20171719T1 (hr) 2017-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2645919T3 (es) Proceso para la conversión de material orgánico en gas combustible rico en metano
US10618088B2 (en) Pyrolytic furnace, water gas generation system, and combustion gas supply method for water gas generation system
US7575613B2 (en) Method and apparatus for producing methane from carbonaceous material
ES2441543T3 (es) Método para el reformado con vapor de material carbonoso
KR20060124773A (ko) 폐기물 처리 방법 및 장치
EP0257893A1 (en) Process for the destruction of organic waste material
ES2653447T3 (es) Procedimiento y sistema para procesar residuos plásticos
CN103534462B (zh) 逐渐氧化系统和氧化方法
CN115210503A (zh) 用于热解的系统和方法
ES2715845T3 (es) Procedimiento de tratamiento de materiales carbonosos por vapotermolisis
WO2012127085A1 (es) Procedimiento y aparato de termólisis de polímeros de desecho
JPWO2014069234A1 (ja) 処理システム及び処理装置
Tosti et al. Process analysis of refuse derived fuel hydrogasification for producing SNG
KR101507956B1 (ko) 유기성 폐기물을 이용한 열병합 발전 통합 에너지화 시스템 및 방법
US20220259041A1 (en) Process for reducing an organic material to produce methane and/or hydrogen
JP3730794B2 (ja) 難分解物質の分解処理方法及びその装置
JP2020033593A (ja) 水銀回収装置及び水銀回収方法
JP2010184973A (ja) 燃料ガス精製装置、発電システム及び燃料合成システム
RU2014346C1 (ru) Способ переработки отходов
CN112090920A (zh) 原料处理装置
Jones et al. ZEROS The Zero-emission Energy Recycling Oxidation System A Description for Non-Engineers
Funken et al. Solar Chemistry
OA19459A (en) System and method for biomass growth and processing.
JP2008275177A (ja) 液相ｐｃｂの加熱分解装置
MXPA00006235A (es) Produccion de uno o mas productos utiles a partir de materiales halogenados de valor inferior