ES2882603T3 - Equipo de tratamiento de residuos - Google Patents

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Abstract

Equipo de tratamiento de residuos. Comprende al menos un gasificador con un receptáculo (1) principal con una entrada de residuos (2), una salida de syngas (6) y una salida cenicero (8). En el interior del receptáculo se encuentran un cuerpo (4) con al menos una sección inclinada (7) enfrentada a la entrada de residuos (2), y con una base (14) que crea una garganta de agotamiento (17) que evita el paso de residuos; y un tabique divisorio (9a) en contacto con dicho cuerpo (4) o un tubo de evacuación (9a) en el interior del cuerpo (4), tal que se crea una zona de residuos (15) que abarca al menos la zona en la que está la sección inclinada (7), y una zona libre de residuos (16) a través de la que se dirige el syngas producido durante la oxidación de los residuos hasta la salida de syngas (6).

Description

DESCRIPCIÓN
Equipo de tratamiento de residuos
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se enmarca dentro del campo técnico de los equipos de tratamiento de residuos y más concretamente equipos que comprenden gasificadores.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La gasificación es un proceso termoquímico que permite obtener una mezcla de gas combustible a partir un material orgánico. La mezcla de gas combustible comprende principalmente CO, CO2 , H2, CH4, algunos hidrocarburos pesados como pueden ser C2H4 y C2H6, y agua. Asimismo, durante la gasificación se generan algunos contaminantes como carbonizados, cenizas y alquitranes.
Del estado de la técnica se conocen varios tipos de gasificadores como por ejemplo los gasificadores de lecho fluido, que incluyen una variante en surtidor. Este tipo de gasificadores producen gas impuro, con mucho arrastre de cenizas e inquemados. Así pues, con estos gasificadores es necesario trabajar en reciclo (recirculando gas muy caliente para remover el lecho) o suministrar aire muy caliente que aporta nitrógeno a la corriente de syngas. Este aporte de nitrógeno a la corriente de syngas supone un problema técnico importante porque dicho gas es inerte y consume energía en los procesos posteriores que se producen en el gasificador.
Asimismo se conocen del estado de la técnica pirolizadores rotativos que tienen que trabajar en depresión ya que sus sellos rotativos y sus sistemas de dilatación no toleran la sobrepresión por riesgo de incendio. Esto provoca mucho arrastre de inquemados y cenizas y además estos pirolizadores presentan dificultad para la regulación térmica del proceso por su elevado volumen.
Por otra parte, se conocen gasificadores de lecho fundido que tienen los inconvenientes de envenenamiento del lecho, pérdida del lecho por emulsión con las cenizas y dificultad para la agitación del lecho incluso en gasificadores de pequeña escala.
Otra solución alternativa son los pirolizadores de plasma que tienen un consumo demasiado elevado y aportan N2 a la corriente de syngas. Necesitan actuaciones de mantenimiento, con sustitución de fungibles, en periodos muy cortos, y tienen un coste demasiado elevado. Este tipo de pirolizadores se emplean generalmente para destrucción de residuos peligrosos donde los costes económicos no son tan relevantes y donde no es posible la valorización del residuo. Trabajan a muy altas temperaturas, su proceso es de un elevado coste energético, son ineficientes y la calidad del gas también se ve afectada por la presencia de Nitrógeno que a las temperaturas de operación puede provocar la formación de NOx.
El documento GB 2472610 A divulga un equipo de tratamiento de residuos de acuerdo al preámbulo de la reivindicación 1.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El equipo de tratamiento de residuos de la presente invención permite la valorización de residuos en fase húmeda mediante una gasificación de éstos para obtener syngas.
Los residuos que se pueden introducir en el equipo descrito son por ejemplo plástico residual, biomasa, aceite mineral usado, plásticos mezclados con celulosa (residuos de la industria papelera), plásticos mezclados con textil y neumáticos usados. Es también especialmente conveniente para el tratamiento de los derivados del tratamiento de residuos sólidos urbanos (combustibles derivados de los residuos y combustibles sólidos recuperados) cuya composición comprende esencialmente plástico y papel al 50%.
Una clave de la presente invención es que permite el tratamiento de residuos en fase húmeda. Como se ha descrito previamente, los equipos de tratamiento del estado de la técnica necesitan que los residuos estén en fase seca para garantizar la transferencia térmica.
Con el equipo de la presente invención se pueden tratar residuos con hasta un 45% en fase húmeda para conseguir una hidrogasificación (el vapor de agua es el agente oxidante). De esta forma se evita tener que realizar una etapa intermedia de secado de los residuos que era esencial para el correcto funcionamiento de los gasificadores del estado de la técnica. Esta etapa de secado es imprescindible en el estado de la técnica para asegurar que la temperatura del gasificador aumente hasta la temperatura necesaria para la gasificación sin que se produzcan alteraciones en las diferentes reacciones.
En la presente invención, el equipo comprende al menos un gasificador el interior del cual se encuentra, durante el funcionamiento del equipo, a menos de 500° (frente a los aproximadamente 700° a los que se trabaja en los gasificadores del estado de la técnica). Esto también supone una ventaja adicional ya que esta temperatura, al ser más baja, es más fácil de alcanzar y mantener. Se disminuye también el riesgo de condensación de alquitranes.
El gasificador comprende un receptáculo principal con una entrada de residuos dispuesta en la sección superior del receptáculo, una salida de syngas y una salida cenicero. El interior del receptáculo está configurado de forma que el syngas que se genera durante la oxidación de los residuos se fuerza hacia la salida sin pasar a través de dichos residuos y evitando posibles arrastres de ceniza.
Para ello, en el interior del recinto se encuentran un cuerpo con al menos una superficie inclinada sobre la que se acumulan los residuos que se introducen en el gasificador, y en una primera realización comprende un tabique divisorio en el interior del receptáculo en contacto con el cuerpo y en una segunda realización comprende un tubo de evacuación en el interior del cuerpo. Estos elementos separan una zona de acumulación de residuos (en correspondencia al menos con dicha sección inclinada del cuerpo) y una zona libre de residuos a través de la que pasa el syngas ya generado cuando se dirige hacia la salida.
El flujo de los materiales circula en sentido descendente, con la gravedad a su favor, el ángulo de deslizamiento de la superficie inclinada del cuerpo está definido por el tipo de material y el tiempo de residencia necesario para completar el proceso. El syngas que se ha producido circula por la zona libre de residuos hasta la salida de syngas. Preferentemente dicha salida está situada en la sección superior del receptáculo por lo que el gas circula en sentido ascendente por dicha zona libre de residuos. En la primera realización, el syngas circula en sentido ascendente por la zona libre de residuos forzado por el tabique divisorio. En la segunda realización, el syngas circula en sentido ascendente por el tubo de evacuación, que está libre de residuos.
En la primera realización, en la que el gasificador comprende un tabique divisorio, la salida del syngas puede estar dispuesta en la sección inferior del receptáculo. En este caso el gasificador trabaja en equicorriente ya que el syngas se extrae por abajo y por tanto sigue el mismo sentido de circulación del residuo.
En la segunda realización en la que el gasificador comprende un tubo de evacuación, el cuerpo es preferentemente un cono concéntrico que dispone de paredes inclinadas sobre las que se acumulan los residuos que se introducen en el gasificador. El cuerpo de revolución comprende además una base alrededor de la que se crea un estrangulamiento respecto a las paredes del receptáculo. El tubo de evacuación comprende un primer extremo en correspondencia con la salida del syngas y un segundo extremo en la base del cuerpo. Dicho tubo de evacuación atraviesa el cuerpo de revolución por lo que el syngas generado pasa desde la base del cuerpo hasta la salida del syngas por el interior del cuerpo sin entrar en contacto con los residuos (zona libre de residuos).
Como se ha descrito previamente, el flujo de los materiales del residuo a tratar circula en sentido descendente, igual que la reacción de oxidación de dichos residuos que genera el syngas, que se desplaza hacia la zona inferior del receptáculo que está libre de residuos. El calor que se genera en esta reacción permite aumentar la temperatura en el interior del receptáculo y genera una transferencia de calor en sentido descendente (el sentido de desplazamiento del syngas generado).
En la segunda realización el syngas que se ha producido circula por el tubo de evacuación en el interior del cono hasta la salida de syngas. Dicha salida está situada en la sección superior del receptáculo por lo que el gas circula en sentido ascendente, a través del cuerpo de revolución. Esto permite obtener una transferencia térmica eficiente ya que el syngas producido asciende a través del tubo de evacuación, dispuesto en el interior del cuerpo de revolución, en el interior del receptáculo, cediendo energía térmica al interior del receptáculo, donde se encuentran los residuos. Asimismo, la reacción propia de generación del syngas se produce en sentido descendente, en el interior del receptáculo, fuera del cuerpo de revolución y se dirige en sentido descendente hacia la zona libre de residuos en la parte inferior del gasificador.
En la presente invención se emplea vapor de agua, presente en los residuos, como agente oxidante. En este caso se ha descartado el empleo del aire como agente oxidante porque implica la introducción de N2 ya que su contenido en O2 es del 20% frente al 78% de N2 y este no interviene en las reacciones producidas durante la gasificación, ya que es un gas inerte. En la presente invención, la aparición de N2 supondría un gasto energético extra porque sería necesario eliminarlo o de lo contrario supondría coste energético en las diferentes fases de tratamiento del syngas por compresión. Además, en la fase de reformado del syngas podrían producirse compuestos del tipo NOx lo cual supondría un problema medioambiental a solucionar mediante costes adicionales de tratamiento.
Sin embargo, el vapor de agua se produce en el interior del gasificador mediante una reacción endotérmica. Lo que contribuye al balance autotérmico final del equipo y ayuda a lo que se pretende conseguir en el gasificador que consiste en obtener productos finales lo más similares a una combinación de CO e hidrógeno.
El syngas obtenido en el gasificador puede emplearse como combustible sintético y aditivo de combustibles, para producción de energía, para producción de disolventes líquidos y técnicos y para producción de energía térmica.
Una de las ventajas esenciales del gasificador de la presente invención es que funciona por gravedad para evitar arrastres de volátiles. Asimismo, en una realización preferente de la invención, el gasificador comprende medios de calefacción en el interior y el exterior del recinto para controlar y uniformar correctamente la temperatura.
El syngas que se obtiene está libre de arrastres (gracias a que, como se ha descrito previamente, el gasificador funciona por gravedad y el syngas no atraviesa los residuos en su camino de salida). Además, gracias a que permite el empleo de residuos en fase húmeda, el syngas obtenido tiene un alto contenido de CO y H2.
En un ejemplo de realización el equipo de gasificación comprende adicionalmente un reformador. Dicho reformador está unido a la salida de syngas del gasificador.
Preferente el reformador comprende medios para generar un plasma en su interior e ionizar el syngas que pasa por su interior para obtener, a la salida del equipo de gasificación, un syngas más puro convirtiendo los hidrocarburos más pesados que se hayan generado en la gasificación en compuestos o elementos más simples, principalmente CO y H2.
La invención permite adaptarse a diferentes morfologías de residuos. Para ello cada morfología de residuos debe ser previamente caracterizada pues cada composición de residuos tiene un ángulo ideal de reposo/deslizamiento. En función de este dato, el gasificador se diseña de forma que los residuos puedan fluir por gravedad sin formar bóvedas que interrumpan la circulación.
En un ejemplo en el que el gasificador comprende un tubo de evacuación y el cuerpo es un cono concéntrico, el gasificador puede comprender dos entradas de residuos. Esto permite maximizar la capacidad del gasificador y es especialmente útil cuando el receptáculo tiene un gran volumen. Por una parte, se puede controlar mejor todo el volumen del interior del receptáculo para evitar que en la zona más alejada de la entrada quede espacio no aprovechado y se llene de residuos. Es decir, se consigue una distribución uniforme del residuo dentro del receptáculo.
Por otra parte el hecho de tener varias entradas de residuos permite ir llenando el interior del receptáculo de forma continua Se puede controlar el llenado para ir haciéndolo desde entradas de residuos alternas, sin tener que esperar a que el residuo se asiente en el interior del receptáculo para poder seguir llenándolo.
Esto permite además que, cuando el gasificador se instale en una planta de tratamiento de residuos, los equipos de alimentación que se conectan a la entrada del gasificador sean más pequeños. Al haber varios no es necesario disponer tanto volumen de residuos en cada uno de ellos.
El gasificador comprende también medios de calentamiento, que pueden ser interiores o exteriores, y que están destinados a aumentar la temperatura del interior del receptáculo para conseguir la gasificación de los residuos que se introducen en él.
El gasificador del equipo de tratamiento de residuos está configurado para facilitar el incremento gradual de rango térmico de operación sin generar zonas de estrés en el cuerpo de revolución y en el receptáculo. Esto permite aumentar la versatilidad del gasificador respecto a otros equipos de tratamientos de residuos del estado de la técnica con control de rango de temperatura más limitado.
Asimismo, gracias a la geometría del gasificador y del cuerpo de revolución dispuesto en su interior, se consigue una modulación en la temperatura que permite una distribución del calor más homogénea sobre los residuos a tratar. Esto contribuye en la mejora de la eficiencia energética del equipo. Así se consigue una disminución del consumo energético, resultando más económico el proceso.
La segunda realización frente a la primera realización del gasificador permite eliminar zonas muertas en el interior del receptáculo. En concreto, en la primera realización se puede crear en el interior del receptáculo del gasificador, una zona muerta en la parte posterior del tabique divisorio. Dicha zona muerta coincide con la zona por la que pasa el syngas en dirección hacia el exterior del receptáculo en la patente citada, generando pequeñas ineficiencias energéticas. El motivo es que la zona muerta creada merma la capacidad del equipo, restándole volumen de trabajo, respecto del proceso de gasificación específico.
Otra ventaja de la segunda realización frente a la primera realización es que se facilita la instalación de los sistemas de instrumentación y control del proceso de gasificación. Además se evitan posibles interferencias en sus señales debidas a cambios térmicos de las zonas del interior del receptáculo que no quedan cubiertas con residuos (y por tanto crean zonas muertas). De esta manera también se simplifica la toma de datos para el control de dicha instrumentación y por tanto propio proceso y ganando funcionalidad.
Asimismo los componentes del gasificador en la segunda realización son más fáciles de fabricar ya que su configuración se adapta bien al conformado mecánico (el cuerpo de revolución, al ser simétrico respecto a su eje longitudinal se puede conformar en cualquier máquina de herramientas habitual sin necesidad de tener que hacerlo de forma manual) y es fácil de instalar, y adicionalmente, cuando los sistemas de calefacción están dispuestos en el interior del cuerpo de revolución, son más sencillos de diseñar y fabricar que en la primera realización.
La relación de volumen de trabajo del gasificador, la posibilidad de modular adecuadamente las temperaturas y el disponer de la posibilidad de una doble o múltiple alimentación, permiten mejorar el margen de maniobra en la gestión del tiempo de residencia del proceso. Así pues, el gasificador, una vez incluido en una instalación de tratamiento de residuos permite mejorar la continuidad del proceso de tratamiento de residuos y por tanto mejorar la calidad del syngas obtenido durante la gasificación respecto a la gasificación realizada en otros equipos conocidos del estado de la técnica.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1A.- Muestra una vista en la que se observa una realización del gasificador, en la que comprende un tabique divisorio.
Figura 1B- Muestra una vista en la que se observa una realización del gasificador, en la que comprende un tubo de evacuación.
Figura 2A.- Muestra una vista en sección del gasificador en la realización en la que comprende un tabique divisorio. Figura 2B.- Muestra una vista en sección del gasificador en la realización en la que comprende un tubo de evacuación. Figura 3A.- Muestra una vista superior en sección del gasificador de la figura 2A con residuos en su interior y se puede apreciar la zona libre de residuos.
Figura 3B.- Muestra una vista superior en sección del gasificador de la figura 2B con residuos en su interior y se puede apreciar la zona libre de residuos.
Figura 4.- Muestra una vista en sección del gasificador en la realización en la que comprende un tabique divisorio y el cuerpo tiene una configuración de cono excéntrico.
Figura 5.- Muestra otra vista en sección del gasificador de la realización de la figura 4 en la que se observa el tabique divisorio.
Figura 6.- Muestra una vista en sección del gasificador en la realización en la que comprende un tubo de evacuación y el cuerpo tiene una configuración de cono concéntrico.
Figura 7.- Muestra otra vista en sección del gasificador de la realización de la figura 5.
Figuras 8A-B.- Muestran una vista en alzado seccionada y una vista superior seccionada de un ejemplo de realización en el que el gasificador comprende un tubo de evacuación y dos entradas de residuos.
Figuras 9A-B.- Muestran un esquema del equipo de gasificación con gasificador y reformador en una realización en la que el gasificador comprende un tabique divisorio y en una realización en la que el gasificado comprende un tubo de evacuación.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A continuación se describe, con ayuda de las figuras 1 a 9, unos ejemplos de realización de la presente invención. El equipo de gasificación propuesto es del tipo de los que comprende al menos un gasificador con un receptáculo (1) principal con una entrada de residuos (2) dispuesta en la sección superior del receptáculo, una salida de syngas (6) y una salida cenicero (8). A través de la salida cenicero (8) se recogen los productos sólidos de rechazo. En la figura 1 se observan dos posibles realizaciones del gasificador de la invención.
Los residuos se introducen en el gasificador por la entrada de residuos (2) correspondiente y son calentados en el interior del receptáculo (1) para provocar las correspondientes reacciones químicas que generan como resultado syngas y cenizas. Una ventaja esencial de la presente invención es que el gasificador está configurado de manera que el syngas generado no atraviesa los residuos en su camino por el interior del receptáculo (1) hacia la salida de syngas (6).
Para conseguir dicho efecto técnico, el gasificador comprende, en el interior del receptáculo (1), un cuerpo (4) con al menos una superficie inclinada (7). Tanto el cuerpo (4) como la superficie inclinada (7) se pueden apreciar claramente en la figura 1. También se ve claramente en las figuras 2A-2B donde se muestran en mayor detalle las dos realizaciones posibles del gasificador.
El cuerpo (4) está posicionado de manera que al menos una superficie inclinada (7) está enfrentada a la entrada de residuos (2). Esto permite que, al ir introduciendo residuos, éstos vayan cayendo sobre dicha superficie inclinada (7) del cuerpo (4) enfrentada a la entrada de residuos (2).
En la primera realización, mostrada en la figura 2A el cuerpo (4) es un preferentemente un cuerpo cónico excéntrico, y en el segunda realización, mostrada en la figura 2B, es preferentemente un cuerpo cónico concéntrico. En ambos casos el cuerpo (4) comprende una base (14) dispuesta de forma que se genera una garganta de agotamiento (17) entre dicha base (14) y las paredes del receptáculo (1) que evita el paso de residuos. Esto contribuye a la acumulación de los residuos en las zonas deseadas del interior del receptáculo (1). El espacio que queda libre desde la garganta de agotamiento (17) hasta la salida cenicero (8) está destinado al paso de las cenizas generadas durante la oxidación del residuo en el interior del receptáculo (1).
Una característica técnica esencial del gasificador es que comprende en el interior del receptáculo (1) un elemento que asegura que la salida de syngas se realice por una zona que se encuentre libre de residuos y subproductos de los que se pueda contaminar. En la primera realización dicho elemento es, como se aprecia en la figura 2A, un tabique divisorio (9a) que está en contacto con el cuerpo (4). En este caso se muestra una vista seccionada del gasificador desde la entrada de residuos (2). Como se puede observar, el tabique divisorio (9), queda preferentemente enfrentado a dicha entrada de residuos (2). En la segunda realización el elemento que asegura la salida de syngas libre de residuos es un tubo de evacuación (9b) que comprende un primer extremo dispuesto en correspondencia con la salida de syngas (6) del gasificador y un segundo extremo dispuesto en la base (14) del cuerpo de revolución (4).
La clave del tabique divisorio (9a) y del tubo de evacuación (9b) es que separan una zona de residuos (15) en el receptáculo (1), que cubre al menos la zona en la que se ubica la superficie inclinada (7) del cuerpo (4) y en la que se acumulan los residuos que entran por la entrada de residuos, de una zona libre de residuos (16) a través de la que el syngas sale del receptáculo (1). Estas zonas de residuos (15) y zonas libres de residuos (16) se observan claramente en la figuras 3A-B.
Preferentemente, en la primera realización (mostrada en las figuras 2A, 3A, 4 y 5) la longitud del tabique divisorio (9a) se elige en base al ángulo de reposo sobre la superficie inclinada (7) del cuerpo (4) del residuo que se vaya a tratar. En la figura 2A se aprecia también cómo los residuos quedan retenidos en la garganta de agotamiento (17).
Asimismo, el tabique divisorio (9a) crea una zona libre de residuos (16) a través de la que se dirige el syngas producido durante la oxidación de los residuos hasta la salida de syngas (6). En la figura 2B se observa dicha zona libre de residuos (16). Es necesario garantizar un sellado por llenado de tal forma que se fuerza al syngas a desplazarse por dicha zona libre de residuos (16).
Preferentemente, como se observa en las figuras, en la primera realización y más concretamente cuando el cuerpo (4) es un cuerpo cónico excéntrico, la zona de residuos (15) abarca toda la superficie inclinada (7) y parte de la sección recta del cuerpo (4).
En las figuras 4 y 5 se muestran unas secciones del gasificador en la primera realización. En la figura 4 se puede ver detalladamente la superficie inclinada (7) del cuerpo (4) que queda enfrentada a la entrada (2). En este caso, como el cuerpo (4) es un cono excéntrico, solo hay una superficie inclinada (7). En la figura 5 se muestra otra vista seccionada en la que se aprecia bien el tabique divisorio (9a).
En la segunda realización (mostrada en las figuras 2B, 3B, 6, 7) como preferentemente el cuerpo (4) de revolución es un cono concéntrico, aumenta la geometría del proceso, es decir, aumenta la zona de acumulación de residuos (15) alrededor del cuerpo de revolución (4) en contacto con las superficies inclinadas (7) respecto a la primera realización. Asimismo, como el tubo de evacuación (9b) está dispuesto en el interior del cuerpo de revolución (4), no ocupa espacio adicional en el interior del receptáculo (1). Preferentemente la longitud del tubo de evacuación (9b) y el incremento de la zona de residuos (15) están determinados en base al ángulo de reposo sobre las superficies inclinadas (7) del cuerpo (4) del residuo que se vaya a tratar.
El interior del tubo de evacuación (9b) es la zona libre de residuos (16) en la segunda realización. En esta segunda realización, durante el paso del syngas a través del tubo de evacuación (9b) se produce un intercambio de su energía con los residuos que están en el interior del receptáculo (ya que están en contacto con el cuerpo de revolución).
En las figuras 6 y 7 se han representado unas vistas seccionadas del gasificador en la segunda realización. En la figura 6 se puede ver una de las superficies inclinadas (7) del cuerpo (4) enfrentada a la entrada de residuos (2). En la figura 7, que es otra vista seccionada de la misma realización, se puede observar el tubo de evacuación (9b) en el interior del cuerpo (4), que conecta la base (14) del cuerpo (4) con la salida del syngas (6).
En las figuras 8A-B se ha representado un ejemplo en el que un gasificador con tubo de evacuación (9b) (segunda realización) comprende dos entradas (2) de residuos. como se puede ver en la figura 8A, las entradas (2) están preferentemente dispuestas en la parte superior del receptáculo (1) y en posiciones opuestas entre sí. Esto permite aumentar la capacidad del gasificador del equipo de tratamiento de residuos. Esta realización es posible porque, al ser el cuerpo (4) un cono concéntrico, comprende varias superficies inclinadas (7) que garantizan la correcta distribución de los residuos en el interior del receptáculo (1) aunque se introduzcan desde diferentes posiciones. En la figura 8B se puede ver cómo, a pesar de haber dos entradas de residuos (2), el tubo de evacuación (9b) sigue siendo una zona libre de residuos (16).
Además, para llevar a cabo las reacciones de oxidación del residuo en el receptáculo (1), el gasificador comprende también unos medios de calentamiento configurados para calentar el interior de dicho receptáculo (1).
En las figuras 9A-B se ha representado un equipo de tratamiento de residuos que comprende también un reformador (18). Preferentemente el reformador (18) está conectado a la salida de syngas (6) del gasificador. El equipo se ha representado con el gasificador según la primera realización (figura 9A) y con el gasificador según la segunda realización (figura 9B). Como se puede apreciar, el hecho de que el gasificador sea de un tipo o de otro no interfiere en el funcionamiento/distribución del resto de elementos del equipo.
En este caso se observa una instalación con un alimentador de residuos (20) conectado al gasificador. Se ha representado el interior del recinto (1) del gasificador con el cuerpo (4), el tabique divisorio (9) y una línea que representa los residuos acumulados. Se ha representado esquemáticamente el camino seguido por el syngas por el interior del receptáculo (1) hasta la salida del syngas (6) para facilitar la comprensión de la explicación realizada. Se muestra también la conexión de la salida de cenicero (8) hacia un cenicero (19) de la instalación en la que se dispone el equipo de tratamiento de residuos.
Como en este ejemplo el equipo de tratamiento de residuos comprende también un reformador (18), se aprecia cómo el camino del syngas sigue desde el gasificador hacia dicho reformador (18) en el que se producen las reacciones de reformado necesarias para obtener una salida de syngas más puro (21) que el obtenido a la salida de syngas (6) del gasificador. El reformador (18) también tiene una salida cenicero (8), que como se observa en la figura 5, está conectada a un cenicero (19) de la instalación.
Los medios de calentamiento están dispuestos alrededor del receptáculo (1), están dispuestos en el interior del recinto (1) o una combinación de ambos En la figura 1 se muestra una realización en la que los medios de calentamiento son un medio de calentamiento interior (5), dispuesto en el interior del cuerpo (4), y un medio de calentamiento exterior (3), dispuesto alrededor del recinto (1).
En una posible realización en la que hay medios de calentamiento exterior (3), dichos medios de calentamiento exterior (3) se extienden desde la entrada de residuos (2) hasta la garganta de agotamiento (17) de residuos. De esta forma se calienta solo la sección del recinto (1) en la que se encuentran los residuos.
En otro ejemplo de realización los medios de calentamiento exterior (3) se extienden también a lo largo de la salida cenicero (8) para asegurar el agotamiento de los residuos carbonosos y la eventual escorificación de las cenizas si ello fuese necesario.
Preferentemente los medios de calentamiento externo (3) comprenden una camisa en la que se aloja una bobina de inducción que trabaja sobre la pared del recinto (1). Preferentemente los medios de calentamiento interno (5) comprenden una bobina de inducción alojada en el interior del cuerpo (4) de forma que actúan sobre las paredes del mismo cediendo calor al interior del recinto (1). Esta combinación de medios de calentamiento es la preferida porque permite asegurar el mantenimiento de una temperatura adecuada en cualquier punto del interior del recinto (1).
Una de las características técnicas del gasificador, que le aporta versatilidad, es que se puede comprender diferentes medios de calentamiento. En un ejemplo de realización preferente los medios de calentamiento son unas bobinas de inducción porque permiten una puesta a régimen instantánea. En otros ejemplos de realización se pueden emplear por ejemplo resistencias eléctricas o un flujo de gas de combustión.
El equipo puede trabajar en un régimen de estratificación térmica autorregulada regulada simplemente mediante el control de la temperatura de las zonas deseadas de los medios de calefacción.
El gasificador puede comprender también, como se observa por ejemplo en la figura 1, al menos una toma de inyección de vapor (10) para los casos en los que los residuos tengan una cantidad insuficiente de humedad, una entrada de agente oxidante de emergencia (12) y un conjunto de inertizado y disparo de emergencia (13). Asimismo el gasificador comprende las correspondientes conexiones para control de la presión y la temperatura en el recinto (1).
Algunos de los parámetros modificables del gasificador de la presente invención son la altura del recinto (1), el diámetro del cuerpo (4), el ángulo de inclinación de la superficie inclinada (7) y la garganta de agotamiento (17) del residuo. La modificación de estos parámetros permite adaptar el equipo de tratamiento de residuos.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. - Equipo de tratamiento de residuos que comprende al menos un gasificador con un receptáculo (1) principal con una entrada de residuos (2) dispuesta en la sección superior del receptáculo, una salida de syngas (6) y una salida cenicero (8), donde el gasificador comprende:
-un cuerpo (4) con al menos una superficie inclinada (7), dispuesto en el interior del receptáculo (1), con la superficie inclinada (7) enfrentada a la entrada de residuos (2), y con una base (14); y comprende un tabique divisorio (9a) dispuesto en el interior del receptáculo (1) y en contacto con el cuerpo (4), o un tubo de evacuación (9b) dispuesto en el interior del cuerpo (4) que comprende al menos un primer extremo en correspondencia con la salida del syngas (6) y un segundo extremo, tal que se crea una zona de residuos (15) en el receptáculo (1), que cubre al menos la zona en la que se ubica la superficie inclinada (7) del cuerpo (4) y en la que se acumulan los residuos que entran por la entrada de residuos, y una zona libre de residuos (16) a través de la que se dirige el syngas producido durante la oxidación de los residuos hasta la salida de syngas (6), y
-medios de calentamiento configurados para calentar el interior del receptáculo (1);
caracterizado porque la base (14) del cuerpo (4) está dispuesta de forma que se genera una garganta de agotamiento (17) entre dicha base (14) y las paredes del receptáculo (1) que evita el paso de residuos, y en que el segundo extremo del tubo de evacuación (9b) está dispuesto en la base (14) del cuerpo (4).
2. - Equipo de tratamiento de residuos según la reivindicación 1 caracterizado por que cuando comprende un tubo evacuación (9b), el cuerpo (4) tiene una configuración de cono concéntrico.
3. - Equipo de tratamiento de residuos según la reivindicación 1 caracterizado por que los medios de calentamiento están dispuestos alrededor del receptáculo (1), están dispuestos en el interior del recinto (1) o una combinación de ambos.
4. - Equipo de tratamiento de residuos según la reivindicación 1 caracterizado por que los medios de calentamiento están dispuestos en el interior del cuerpo (4).
5. - Equipo de tratamiento de residuos según la reivindicación 4 caracterizado por que, cuando comprende un tubo de evacuación (9b), los medios de calentamiento están dispuestos alrededor del tubo de evacuación (9b).
6. - Equipo de tratamiento de residuos según la reivindicación 1 caracterizado por que los medios de calentamiento son bobinas de inducción.
7. - Equipo de tratamiento de residuos según la reivindicación 1 caracterizado por que los medios de calentamiento comprenden unos medios de calentamiento exterior (3) que comprenden una camisa con una bobina de inducción dispuesta alrededor del recinto (1).
8. - Equipo de tratamiento de residuos según la reivindicación 7 caracterizado por que los medios de calentamiento exterior (3) se extienden desde la entrada de residuo (2) hasta la garganta de agotamiento (17) del residuo.
9. - Equipo de tratamiento de residuos según la reivindicación 7 caracterizado por que los medios de calentamiento exterior (3) se extienden desde la entrada de residuo (2) hasta la salida cenicero (8).
10. - Equipo de tratamiento de residuos según la reivindicación 1 caracterizado por que el receptáculo (1) es cilíndrico.
11. - Equipo de tratamiento de residuos según la reivindicación 1 caracterizado por que, cuando comprende un tabique divisorio (9a), el cuerpo (4) es un cono excéntrico.
12. - Equipo de tratamiento de residuos según la reivindicación 1 caracterizado por que la salida de syngas (6) está dispuesta en la sección superior de recinto (1).
13. - Equipo de tratamiento de residuos según la reivindicación 1 caracterizado por que, cuando comprende un tubo de evacuación (9b), comprende dos entradas de residuos (2) dispuestas diametralmente enfrentadas en la sección superior del recinto (1).
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