ES2951950T3 - Reactor para producir vapor de agua y substancia seca - Google Patents
Reactor para producir vapor de agua y substancia seca Download PDFInfo
- Publication number
- ES2951950T3 ES2951950T3 ES20401026T ES20401026T ES2951950T3 ES 2951950 T3 ES2951950 T3 ES 2951950T3 ES 20401026 T ES20401026 T ES 20401026T ES 20401026 T ES20401026 T ES 20401026T ES 2951950 T3 ES2951950 T3 ES 2951950T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- reactor
- mass
- steam
- filling chamber
- heating
- 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
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 162
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 92
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 176
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 122
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 99
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 96
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 32
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 81
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 36
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 35
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 20
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 18
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 17
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 11
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 19
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000013138 pruning Methods 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000013020 steam cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
- F26B9/06—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers
- F26B9/08—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers including agitating devices, e.g. pneumatic recirculation arrangements
- F26B9/082—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers including agitating devices, e.g. pneumatic recirculation arrangements mechanically agitating or recirculating the material being dried
- F26B9/085—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers including agitating devices, e.g. pneumatic recirculation arrangements mechanically agitating or recirculating the material being dried moving the material in a substantially vertical sense using conveyors or agitators, e.g. screws or augers with vertical axis, which are positioned inside the drying enclosure
-
- 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
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
- C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
- C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
- C01B3/382—Multi-step processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/02—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal by distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
- C10G1/10—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal from rubber or rubber waste
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/466—Entrained flow processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10K—PURIFYING OR MODIFYING THE CHEMICAL COMPOSITION OF COMBUSTIBLE GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE
- C10K3/00—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide
- C10K3/001—Modifying the chemical composition of combustible gases containing carbon monoxide to produce an improved fuel, e.g. one of different calorific value, which may be free from carbon monoxide by thermal treatment
- C10K3/003—Reducing the tar content
- C10K3/006—Reducing the tar content by steam reforming
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
- F26B3/18—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact
- F26B3/20—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact the heat source being a heated surface, e.g. a moving belt or conveyor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
- F26B3/18—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact
- F26B3/22—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact the heat source and the materials or objects to be dried being in relative motion, e.g. of vibration
- F26B3/24—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by conduction, i.e. the heat is conveyed from the heat source, e.g. gas flame, to the materials or objects to be dried by direct contact the heat source and the materials or objects to be dried being in relative motion, e.g. of vibration the movement being rotation
-
- 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
- C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
- C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
- C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
-
- 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
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/0485—Composition of the impurity the impurity being a sulfur 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
- C01B2203/08—Methods of heating or cooling
- C01B2203/0872—Methods of cooling
- C01B2203/0883—Methods of cooling by indirect heat exchange
-
- 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
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
- C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
- C01B2203/1052—Nickel or cobalt catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0903—Feed preparation
- C10J2300/0906—Physical processes, e.g. shredding, comminuting, chopping, sorting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0903—Feed preparation
- C10J2300/0909—Drying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0916—Biomass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/09—Details of the feed, e.g. feeding of spent catalyst, inert gas or halogens
- C10J2300/0913—Carbonaceous raw material
- C10J2300/0926—Slurries comprising bio-oil or bio-coke, i.e. charcoal, obtained, e.g. by fast pyrolysis of biomass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B2200/00—Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying good
- F26B2200/02—Biomass, e.g. waste vegetative matter, straw
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B2200/00—Drying processes and machines for solid materials characterised by the specific requirements of the drying good
- F26B2200/18—Sludges, e.g. sewage, waste, industrial processes, cooling towers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Abstract
La invención se refiere a un reactor (2) y a un método para convertir masa biogénica que contiene agua y/o plásticos que contienen carbono en una sustancia seca que contiene carbono y para producir vapor de agua, así como a un dispositivo generador de gas para producir hidrógeno con dicho reactor, teniendo el reactor: un recipiente del reactor con una pared del recipiente, un espacio de llenado rodeado por la pared del recipiente para recibir la masa a convertir, un agitador dispuesto dentro del espacio de llenado, un dispositivo de calentamiento para calentar la masa a convertir contenida en el espacio de llenado, de modo que la masa a transformar es agua en forma de vapor de agua que se libera mediante el calentamiento en el espacio de llenado (secado), una salida de vapor para evacuar el vapor de agua, al menos un recipiente de sustancia para recibir la sustancia seca, estando conectado el al menos un recipiente de sustancia al espacio de llenado a través de una salida en la pared del recipiente, estando diseñado el agitador para funcionar durante el secado de la masa a convertir para hacer circular la masa, y/o en donde el agitador está diseñado para transportar la sustancia seca hacia la salida después del secado, de modo que la sustancia seca se transporta desde el espacio de llenado al al menos un recipiente de sustancia, y/o en el que el agitador está diseñado para evitar la agregación o solidificación de la sustancia seca. materia durante el secado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Reactor para producir vapor de agua y substancia seca
La invención se refiere a un reactor para convertir una masa biogénica en una substancia seca carbonosa y para generar vapor, un dispositivo generador de gas para generar hidrógeno con dicho reactor, y un proceso para generar vapor y substancia seca carbonosa.
Es conocido del documento W0 2009/095015 A1, el convertir materiales biogénicos complejos (por ejemplo, excrementos de animales, residuos de madera, lodos de depuradora, residuos) en una substancia seca carbonosa. La substancia seca puede utilizarse, por ejemplo, como transportador energético.
El documento US 2008/0307703 A1 divulga un método y una planta para la producción de gas de síntesis con un reactor en el que se procesa una mezcla de masa biogénica y metal fundido.
Del documento US 2010/0092652 A1 se divulga un reactor para el procesado de materia orgánica mediante pirólisis e hidrólisis para la producción de fertilizantes y piensos.
El documento US 4,618,735 B divulga un proceso y un aparato para convertir lodos de depuradora secos y pulverizados en combustibles líquidos.
El documento W001/25709 A1 muestra un dispositivo de secado de lodos de depuradora para funcionamiento por lotes. Se proporciona un agitador en el tanque de tratamiento o reactor, que mueve los lodos durante el proceso de secado y los transporta a una salida al final. El agitador es hueco y se calienta mediante un fluido térmico. El fluido térmico circula en un circuito cerrado de calefacción, el cual se calienta a una temperatura determinada y se mantiene a esa temperatura mediante un calentador eléctrico o de gas. Se utiliza aceite como fluido térmico.
El documento US 5.426.866 B describe un sistema de secado que comprende un reactor en el que los lodos de depuradora se introducen en un tambor centrífugo y se transportan mediante un tornillo sinfín a las aberturas de salida. Allí las partículas húmedas serán pasadas a una cámara de secado y trituradas por un dispositivo de molienda giratorio, mientras que al mismo tiempo el gas de secado caliente transporta las partículas húmedas a una abertura de salida en una cámara superior. Posteriormente las partículas se transportan con el gas a un ciclón en el que las partículas húmedas/parcialmente secas se separan del gas de secado.
El documento EP 1 990 106 A1 divulga un sistema de utilización de residuos orgánicos en el que el vapor descargado del reactor se elimina del sistema a través de un ciclón y se alimenta a un sistema de tratamiento de aguas residuales. Se utiliza un generador de vapor externo para generar vapor tanto para la carcasa del reactor como para la cámara de llenado donde una línea de entrada está conectada respectivamente a la carcasa del reactor y a la cámara de llenado.
El documento JP H094774 A divulga un reactor que tiene una cámara de calentamiento alojada en la cámara de llenado donde la masa a convertir es calentada en el reactor por medio de un agitador hueco. El agitador se suministra con agua caliente o vapor generado en una caldera.
El documento EP 2 940 105 A1 describe un dispositivo generador de gas en el que el combustible carbonoso se seca mediante un secador instantáneo con un tiempo de permanencia de sólo unos segundos. El vapor generado durante el proceso de secado se alimenta a un reactor de gas de agua. El combustible secado se alimenta a un gasificador para producir gas de síntesis.
El documento DE 19608093 A1 describe un proceso para la valorización de materiales residuales y de desecho, así como de combustibles con bajo poder calorífico en un horno de cemento.
El documento US 2014/0116938 A1 divulga un proceso de tratamiento quími
biorreactores en el que se eliminan substancias indeseables, como metales pesados, de los lodos de depuradora. La invención se basa en la tarea de proporcionar un reactor, un dispositivo generador de gas y un proceso en el que el secado de la masa biogénica tenga lugar de una manera energéticamente eficiente y, opcionalmente, el vapor de agua resultante esté disponible para un uso posterior que ahorre recursos.
Esta tarea se resuelve mediante un reactor según la reivindicación 1, un uso del reactor en un dispositivo generador de gas según la reivindicación 6, o mediante un método de acuerdo con la reivindicación 10.
Según la reivindicación 1, se proporciona un reactor para la conversión de masa biogénica hidrogenada y/o plásticos carbonosos en una substancia seca carbonosa y para la generación de vapor. Preferentemente, el reactor descrito a continuación está diseñado para convertir diversos materiales basados en carbono, en particular el reactor está diseñado para convertir masa carbonosa no mezclada en substancia seca carbonosa(carbón), es decir, no es necesario utilizar materiales puros. Por ejemplo, se puede convertir una mezcla de materiales biogénicos tales y como excrementos animales, restos de madera, lodos de depuradora, restos de poda o basura municipal, conjuntamente con plásticos carbonosos tales y como el polipropileno o el polietileno. A no ser que se establezca de otro modo en la descripción que sigue, el término «masa a ser convertida» incluye cualquier material basado en carbono incluyendo biomasa y plásticos con contenido de carbono.
El reactor comprende: una vasija del reactor con una pared de la vasija; una cámara de llenado rodeada por la pared de la vasija para acoger la masa a convertir: un agitador colocado dentro de la cámara de llenado; un dispositivo calentador para calentar la masa a convertir alojada en la cámara de llenado de tal manera que la masa a convertir libera agua en forma de vapor de agua debido al calentamiento en la cámara de llenado (secado); una salida de vapor para descargar el vapor de agua desde la cámara de llenado; al menos un contenedor de substancias para recibir la substancia seca, estando éste conectado a la cámara de llenado a través de una salida en la pared del contenedor; en el que el agitador está diseñado para evitar la agregación o solidificación de la masa seca durante el secado.
El reactor realiza la carbonización de la masa a convertir, y el vapor de agua resultante se utiliza preferentemente en un proceso posterior (por ejemplo, en la unidad de generación de gas).
El agitador (también puede denominarse triturador o pulverizador) impide la «unión» de la masa que se va a convertir en substancia seca sólida o rígida. Esto permite que la masa seca pueda transportarse mejor y/o no tenga que pulverizarse por separado. De forma especialmente ventajosa, la pulverización de la masa seca por el agitador tiene lugar de tal forma que la masa seca pueda manipularse como material a granel (transporte, almacenamiento, tratamiento posterior...). Además o alternativamente, el agitador puede diseñarse para hacer circular la masa durante el secado de la masa a convertir y/o para desconectarse tras el proceso de secado, de modo que la substancia seca se transporta desde la cámara de llenado hasta al menos un contenedor de substancia.
De forma especialmente ventajosa, el secado o la conversión en el reactor tiene lugar en ausencia de aire u oxígeno. Debido a la pulverización de la masa seca mediante el agitador, la masa seca también puede extraerse del reactor de forma continua o por lotes sin que se introduzca oxígeno o aire en el reactor durante la extracción (por ejemplo, a través de una válvula o esclusa).
El dispositivo de calentamiento tiene una cámara de calentamiento, que está dispuesta dentro de la cámara de llenado. Además, el calentador puede tener una camisa térmica que cubre al menos parte de la pared de la vasija desde el exterior de la vasija del reactor. Ventajosamente la funda térmica también tiene una función de aislamiento térmico del entorno o la funda térmica está diseñada como un dispositivo de aislamiento térmico alrededor de al menos una parte de la pared de la vasija del reactor formado.
En una realización, el agitador comprende uno o más elementos agitadores y/o rascadores. Ventajosamente, el(los) elemento(s) rascador(es) está(n) provisto(s) de poca distancia a la pared interior de la vasija y/o a la zona inferior de la cámara de llenado, de modo que la substancia seca se muela o se aplasta entre la pared interior y el elemento rascador. En una realización, el rascador y/o el elemento agitador están diseñados como elementos de transporte, lo que hace que la substancia seca se transporte en el interior de la cámara de llenado, en dirección o con dirección preferente a la salida, desde la cámara de llenado hasta el contenedor de substancia.
Ventajosamente, al menos parte del vapor de agua descargado desde la salida de vapor se alimenta al contenedor de substancia a través de una línea de conexión, donde el vapor de agua se purifica a medida que pasa a través de la substancia seca almacenada en el contenedor de substancia. En una realización, al menos un contenedor de substancia tiene un dispositivo de calentamiento adicional para calentar o volver a secar la substancia seca recogida en el contenedor de substancia.
Ventajosamente, el reactor dispone de un dispositivo de ajuste del pH mediante el cual puede introducirse un agente (por ejemplo, ácido cítrico) en la cámara de llenado, de modo que el pH de la masa a convertir y/o de la substancia seca puede ajustarse mediante el agente introducido, por ejemplo, a un valor en el rango ácido.
Mediante el dispositivo de calentamiento, la temperatura y preferiblemente la presión pueden ajustarse en la cámara de llenado de tal manera que durante la conversión de la masa a convertir no se produzca ninguna o esencialmente ninguna gasificación o pirólisis de la masa biogénica y de los plásticos a base de carbono.
En una realización, se dispone un dispositivo de ajuste de presión en la salida de vapor, mediante el cual el vapor puede descargarse desde la salida de vapor cuando se alcanza una presión de trabajo predeterminada p_a y/o cuando se alcanza una temperatura de trabajo predeterminada T_a.
Ventajosamente, el reactor comprende al menos un dispositivo de carga conectado a la cámara de llenado, que no forma parte de la invención, para cargar o cargar/llenar la vasija del reactor o la cámara de llenado y adicionalmente o alternativamente para pretratar la masa a convertir. El dispositivo de carga puede tener al menos una vasija de pretratamiento con al menos una entrada para la masa a convertir. Por ejemplo, puede proporcionarse una entrada para masa líquida y otra para masa sólida. Alternativamente, la masa sólida y líquida a convertir pueden introducirse en el recipiente de pretratamiento a través de una entrada común.
Un dispositivo de ajuste del pH del dispositivo de carga, que está conectado al recipiente de pretratamiento y que no forma parte de la invención, está diseñado para ajustar a un valor de pH deseado la masa a convertir en el tanque de tratamiento. Preferiblemente, el valor de pH ajustado por el dispositivo de ajuste del valor de pH se encuentra en un rango en el que substancias como, por ejemplo, metales pesados y/o fósforo se disuelven fuera de la masa a convertir.
El dispositivo de carga, que no forma parte de la invención, puede tener un dispositivo de calentamiento adicional para calentar la masa a convertir recibida en el recipiente de pretratamiento, de modo que la masa a convertir libere agua en forma de vapor de agua debido al calentamiento (secado). Por ejemplo, el dispositivo de calentamiento adicional puede calentarse mediante vapor de agua, en particular mediante vapor de agua generada en el reactor (durante una conversión) y alimentada al dispositivo adicional de calentamiento.
Preferiblemente, un dispositivo de purificación conectado al tanque de tratamiento está adaptado para extraer líquido (agua con los solutos disueltos) del tanque de tratamiento, para purificar el líquido extraído y devolver el líquido purificado de nuevo al tanque de tratamiento. Además, o alternativamente, el líquido o el agua purificados pueden introducirse/bombearse en la cámara de llenado. Por ejemplo, al menos una bomba es proporcionada para transportar el líquido o el agua. Durante la depuración del líquido extraído del tanque de tratamiento, las substancias (indeseables) disueltas, como los metales pesados, son extraídas de modo que tras la depuración, se obtenga agua pura o esencialmente pura. A través de este pretratamiento, las substancias indeseables pueden ser extraídas antes del inicio del tratamiento/conversión en el reactor, de modo que la substancia seca carbonosa producida en el reactor contiene masa seca (carbón) libre de estas substancias y, además, el agua purificada se puede utilizar sin dudarse para otros fines (por ejemplo, como vapor en el dispositivo generador de gas).
En una realización, el dispositivo de carga tiene un triturador para triturar/homogenizar la masa que se va a convertir y que se alimenta al dispositivo de carga o al recipiente de pretratamiento, por ejemplo, en forma de picadora y/o
triturador. Preferiblemente, el tanque de tratamiento dispone de varias cámaras o secciones en las que la masa a convertir se tritura, se calienta y/o se le ajusta el valor de pH.
Según la reivindicación, el uso del reactor se proporciona en un dispositivo generador de gas para la producción de hidrógeno. El dispositivo generador de gas comprende: al menos un reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para generar vapor de agua; un dispositivo generador de gas de síntesis para generar hidrógeno; y un reformador de vapor adaptado para producir hidrógeno a partir de vapor y gas de síntesis, en el que el vapor procedente del reactor se suministra al reformador de vapor a través de un primer conducto de conexión y el gas de síntesis se suministra al reformador de vapor a través de un segundo conducto de conexión desde el dispositivo generador de gas de síntesis.
Ventajosamente, un dispositivo de transporte conecta el contenedor de substancias con el dispositivo generador de gas de síntesis y está diseñado para entregar la substancia seca a la instalación de generación de gas de síntesis. Puede proporcionarse una unidad de trituración que desmenuce la substancia seca del contenedor de substancia para que la substancia seca desmenuzada pueda suministrarse al dispositivo generador de gas de síntesis como partículas desmenuzadas, en particular en gránulos y/o polvo. Ventajosamente, el dispositivo de transporte tiene una primera unidad de transporte para transportar la substancia seca desde el contenedor de substancia hasta la unidad de trituración y/o una segunda unidad de transporte para transportar la substancia seca triturada desde la unidad de trituración hasta la unidad de producción de gas de síntesis.
De acuerdo con una realización preferida, se proporciona un dispositivo generador de gas para producir hidrógeno. El dispositivo generador de gas comprende al menos un reactor para convertir materia biogénica hidratada y/o plásticos carbonosos en una substancia seca carbonosa y para generar vapor, comprendiendo el reactor: una vasija de reactor con una pared de vasija; una cámara de llenado rodeada por la pared del recipiente para recibir la masa a convertir; un dispositivo de calefacción para calentar la masa a convertir recibida en la cámara de llenado, de modo que la masa a convertir libere agua en forma de vapor de agua (secado) debido al calentamiento en la cámara de llenado; una salida de vapor para descargar el vapor de agua,
al menos un contenedor de substancias para recibir la substancia seca, estando este «al menos» contenedor de substancias conectado a la cámara de llenado a través de una salida en la pared del contenedor; el dispositivo generador de gas comprende además: un dispositivo generador de gas de síntesis para generar gas de síntesis; un reformador de vapor adaptado para generar hidrógeno a partir de vapor y gas de síntesis, en el que el vapor procedente del reactor se suministra al reformador de vapor a través de un primer conducto de conexión y el gas de síntesis se suministra desde el dispositivo generador de gas de síntesis a través de un segundo conducto de conexión; y un dispositivo de transporte que conecta el contenedor de substancias al dispositivo generador de gas de síntesis y está diseñado para transportar la substancia seca desde el contenedor de substancias hasta el dispositivo generador de gas de síntesis.
En una realización, se dispone un agitador dentro de la cámara de llenado, en el que el agitador se diseña preferentemente: para hacer circular la masa durante el secado de la masa que se va a convertir, y/o para transportar la substancia seca hacia la salida después del secado, de modo que la substancia seca se transporta desde la cámara de llenado hacia el «al menos» un contenedor de substancia, y/o para evitar la agregación o solidificación de la masa seca durante el secado.
Preferiblemente, el dispositivo generador de gas comprende al menos dos reactores, en los que una salida de vapor para descargar vapor de la cámara de llenado de un (primer) reactor está conectada a una cámara de calentamiento de un dispositivo de calentamiento para calentar una cámara de llenado de un (segundo) reactor subsecuente De este modo, tras la puesta en marcha del proceso de conversión en el primer reactor, el vapor generado durante el proceso puede utilizarse para calentar la masa que se va a convertir en el segundo reactor subsecuente. Es decir, los flujos de energía (calorífica) pueden desplazarse en función de las necesidades.
Según la reivindicación 10, se proporciona un proceso para convertir una masa biogénica hidratada y/o plásticos carbonosos en una substancia seca carbonosa y generar vapor. El proceso comprende los pasos: Llenado de la masa a convertir en una cámara de llenado de un reactor; calentamiento de la masa a convertir en la cámara de llenado a una temperatura de trabajo predeterminada T_a o a un rango de temperatura de trabajo predeterminada y estableciendo una presión de trabajo p_a o un intervalo de presión de trabajo; descarga de vapor de proceso desde la cámara de llenado mientras se mantiene la temperatura a la temperatura de trabajo predeterminada o en el intervalo de temperatura de trabajo predeterminado y manteniendo la presión a la presión de trabajo predeterminada o en el intervalo de presión de trabajo predeterminado ; y durante la conversión de la masa a convertir, mezclando y/o recirculando de forma intermitente o continua la masa a convertir dentro de la cámara de llenado mediante un agitador y/o un triturador.
Ventajosamente, la temperatura se mide a la temperatura de trabajo predeterminada T_a o en el Rango de temperatura de trabajo y/o a la presión de trabajo predeterminada p_a o en el intervalo de presión de trabajo predeterminado durante un tiempo predeterminado de trabajo At_a a mantener.
Preferiblemente, la temperatura de trabajo T_a (o el intervalo de temperaturas) y/o la presión de trabajo p_a (o rango de presiones) son tales que la masa a convertir se descompone y de ella se desprende agua, pero no o esencialmente no se produce gasificación ni pirólisis.
En realizaciones, tras la expiración del tiempo de trabajo At_a la cámara de llenado se evacua a una presión de funcionamiento predeterminada p_b. 0pcionalmente, durante la evacuación de la cámara de llenado desde la presión de trabajo p_a hasta la presión de funcionamiento p_b, se bombea agua fuera de la cámara de llenado en forma de vapor de agua; preferiblemente a la presión de funcionamiento ajustada p_b, se mantiene al menos temporalmente una temperatura mantenida predeterminada T_h de la masa a convertir.
Ventajosamente, el vapor de proceso descargado de la cámara de llenado se alimenta a un reformador de vapor
para producir hidrógeno.
En una realización particular, la substancia seca convertida en el reactor a partir de la masa biogénica o los plásticos con contenido de carbono se suministran a un dispositivo generador de gas de síntesis para producir gas de síntesis, en el que el gas de síntesis generado se alimenta preferentemente a un reformador de vapor para la producción de hidrógeno, en particular al reformador de vapor en la realización aquí descrita.
En los procesos aquí descritos o en la operación del reactor aquí descrita, los parámetros de operación son ventajosamente como sigue: La temperatura de trabajo T_a se sitúa en un rango entre 170°C y 250°C, en particular a 183°C; y/o la presión de trabajo p_a está comprendida en un rango entre 8 bar y 20 bar, en particular entre 10 bar y 11 bar; y/o el tiempo de trabajo At_a está comprendido entre 1,50 h a 6 h, en particular 2 h; y/o la temperatura mantenida predeterminada Th de la cámara de llenado evacuada está comprendida entre 50°C y 100°C, en particular 75°C; y/o una vez terminada la evacuación de la cámara de llenado, la masa a convertir tiene un contenido de substancia seca TS_g de al menos 50%, en particular de al menos 85%.
Las siguientes características del proceso y/o las funciones operativas o características del reactor son aplicables al proceso descrito anteriormente y a continuación, al reactor descrito anteriormente y a continuación, y/o al dispositivo generador de gas descrito anteriormente y a continuación como una única característica o como una combinación de características en cualquier combinación o subcombinación:
El proceso tiene una o más de las siguientes etapas de proceso o el reactor/dispositivo generador de gas tiene una o más de las siguientes funciones y/o características operativas:
• Una masa para ser convertida se calienta hasta una temperatura de trabajo en una cámara de llenado de un reactor, en particular en una atmósfera cerrada. Preferiblemente, esto se hace en una primera fase del proceso.
• Durante el calentamiento, se alcanza una presión de trabajo deseada en la cámara de llenado.
• Cuando se detecta la presión de trabajo, se mantiene durante un tiempo de trabajo. Preferiblemente, el tiempo de trabajo corresponde a una segunda fase del proceso.
• En la cámara de llenado se genera vapor de proceso al menos intermitentemente durante un período de trabajo y se descarga parcial y/o intermitentemente.
• Una vez transcurrido el tiempo de trabajo, la cámara de llenado se evacua desde la presión de trabajo hasta una presión de operación predeterminada.
• Durante la evacuación de la cámara de llenado, se extrae agua de la cámara de llenado.
• A la presión de funcionamiento fijada, se mantiene, al menos temporalmente, una temperatura mantenida predeterminada de la masa a convertir.
Las etapas del proceso o las funciones operativas posibilitan procesar eficazmente materiales biogenéricos complejos como excrementos de animales, residuos de madera, lodos de depuradora, residuos verdes o residuos municipales, así como plásticos que contienen carbono. Con un aporte de energía relativamente bajo, se puede producir una substancia seca de alta calidad a partir de la masa a convertir. La substancia seca tiene propiedades similares al carbón con un valor energético relativamente alto. El proceso para producir la substancia seca también puede describirse como un proceso de carbonización.
Dependiendo del ajuste de los parámetros individuales del proceso, como la temperatura de trabajo, la presión de trabajo, el tiempo de trabajo, la presión operacional y la temperatura mantenida, se puede influir en las propiedades y la calidad de la substancia seca que se va a producir. De este modo, el proceso puede adaptarse de forma flexible y eficiente desde el punto de vista energético al uso deseado de la substancia seca.
Por ejemplo, la conversión de la masa a convertir es para la eliminación de residuos, la producción de biocarbón, y/o el uso en un proceso para producir hidrógeno (biohidrógeno).
En una realización preferida, el vapor de proceso descargado de la cámara de llenado durante el proceso se utiliza en otra función para la producción de hidrógeno. Para este propósito, el vapor de proceso se transmite a un reformador de vapor en particular. De este modo, el proceso puede apoyar la producción de hidrógeno con ahorro de energía.
En otra realización preferida, la substancia seca producida por el proceso se procesa posteriormente para producir un gas de síntesis que se requiere en un reformador de vapor para producir hidrógeno.
Esto aumenta aún más la eficiencia de costes del proceso. La temperatura de trabajo en el proceso se sitúa preferentemente en un intervalo de 170°C a 250°C. En particular, es de 183°C. Mediante el ajuste correspondiente de la temperatura de trabajo, se puede influir ventajosamente en el contenido de substancia seca de la masa a convertir durante el proceso.
Ventajosamente, la presión de trabajo durante el proceso está en un rango de 8 bar a 20 bar. En particular, es de 10 bar a 11 bar. Esto permite la reducción del consumo de energía para secar la masa a convertir. En particular, se requiere menos o ninguna energía de evaporación.
En una realización preferida la duración del trabajo durante el procedimiento va de 1,50 h a 6 h, especialmente 2 h. La presión de operación predeterminada es preferentemente de -0,5 bar a -1 bar, en particular -0,75 bar. Desde el punto de vista de la ingeniería de procesos, tras la evacuación, la cámara de llenado se equilibra ventajosamente a la presión atmosférica mediante presión de gas externa de una manera sencilla y económica. Para este propósito, por ejemplo, se proporciona un dispositivo de presión de gas externo (por ejemplo, C0, C02 , N2) y se conecta a la cámara de llenado para el suministro de gas. Esta conexión se mantiene o interrumpe preferentemente mediante una válvula de control.
La temperatura mantenida predeterminada para la masa o substancia seca a convertir en la cámara de llenado evacuada es preferiblemente de 50°C a 100°C, en particular 75°C. Mediante una temperatura mantenida ajustada adecuadamente, se puede conseguir el contenido de substancia seca deseado de manera que se ahorre energía.
Dependiendo del uso previsto de la substancia seca, el proceso puede lograr con eficiencia de costes un contenido de substancia seca diferente. Preferiblemente, se consigue un contenido de substancia seca de al menos el 50%. Según la invención, se consigue un contenido de substancia seca de al menos el 85%, en particular de al menos el 90%.
El reactor comprende ventajosamente una cámara de llenado para llenar con la masa a convertir. La cámara de llenado está intercalada con una cámara de calentamiento, de manera que este último puede calentar la cámara de llenado de una manera energéticamente eficiente. Además, la cámara de llenado está rodeada por una camisa térmica para calentar la cámara de llenado. La cámara de llenado tiene una salida de vapor para descargar vapor de proceso durante la producción de la substancia seca a granel.
Para facilitar el procesamiento posterior de la substancia seca producida, la cámara de llenado dispone de al menos una boquilla de salida para descargar la masa que se va a convertir en substancia seca. Ventajosamente, la boquilla de salida está dispuesta en una región inferior de la cámara de llenado en la dirección de la gravedad, de modo que la substancia seca pueda transportarse fuera de la cámara de llenado con poco esfuerzo de proceso.
Según la invención, la cámara de calentamiento tiene una entrada de línea para introducir agua y/o vapor.
En realizaciones preferidas, la cámara de llenado y/o la camisa térmica tienen cada una al menos una entrada de línea para la introducción de agua y/o vapor de agua. Esto permite que la energía de evaporación necesaria en cada caso esté disponible de forma flexible y rápida en diferentes zonas del reactor.
Según la invención, una entrada de línea de la cámara de llenado está conectada de forma interrumpible a una salida de línea de la cámara de calentamiento.
En otra realización preferida, una entrada de línea de la camisa térmica está conectada de forma interrumpible a una salida de línea de la cámara de calentamiento. Esto permite suministrar vapor a la camisa térmica y/o a la cámara de llenado directamente a través de la cámara de calentamiento. Esto favorece una operación energéticamente eficiente del reactor.
Ventajosamente, la cámara de llenado tiene un agitador móvil, en particular rotacionalmente móvil. El agitador es accionado por una unidad de accionamiento y está dispuesto preferentemente en una región inferior de la cámara de llenado en la dirección de la gravedad. El eje de rotación es, en particular, horizontal. El agitador está dimensionado y diseñado de tal manera que impide cualquier apelmazamiento o adherencia de la masa a manipular a la pared interior de la cámara de llenado. Para este propósito, por ejemplo, en el eje de rotación se disponen brazos agitadores en forma de paletas que se extienden en dirección radial con respecto al eje de rotación. En particular, estos brazos agitadores están dimensionados y diseñados de tal manera que tengan un efecto de rascado en la pared interior de la cámara de llenado, contribuyendo así a evitar el apelmazamiento o la adherencia de la masa a convertir.
[0063] En una realización, el método puede comprender, antes del llenado de la masa de carga a convertir en una cámara de llenado de un reactor, las etapas de:
Llenado de la masa a convertir en contenedor de pretratamiento,
Ajuste de un valor de pH deseado de la masa a convertir para eliminar substancias tales como metales pesados de la masa a convertir, y extracción/drenaje de líquido (con substancias indeseables disueltas) del tanque de tratamiento,
Limpieza del líquido extraído/bombeado e introducción del líquido limpio en el tanque de tratamiento y/o en el depósito de llenado, del reactor, en particular, antes o después de fijar el valor de pH deseado, con la etapa de calentamiento de la masa en el tanque de tratamiento hasta una temperatura de pretratamiento predeterminada o rango de temperaturas de pretratamiento predeterminado y ajuste de una presión de pretratamiento predeterminada o de un intervalo de presiones de pretratamiento. Por ejemplo, la masa a convertir puede pretratarse hasta que se produzca una precarburación, en particular hasta la fase de turba. De este modo, se eliminan del sistema (cerrado) las substancias indeseables (nocivas), como los metales pesados, y el líquido o el agua depurados pueden reutilizarse sin dudas en el proceso.
0pcionalmente, antes, después o junto con el llenado de la masa a convertir en una cámara de llenado, puede llenarse en la cámara de llenado adicionalmente con substancia seca convertida.
La materia seca adicional (carbón) que se añade puede, por ejemplo, mezclar aglutinantes en los lodos de depuradora, lo que impediría el proceso de carbonización de la masa a convertir en el reactor.
Las características descritas anteriormente, las características reveladas a continuación en la descripción detallada y las características del método divulgado en las reivindicaciones pueden combinarse entre sí en cualquier combinación o subcombinación o como características individuales. Las características del proceso también son combinables como características individuales o en cualquier subcombinación como parámetros operativos o como función del reactor y/o del dispositivo generador de gas.
Por el contrario, las características del reactor y/o el dispositivo generador de gas como características estructurales del proceso pueden combinarse en el proceso como características individuales o como una combinación de características en una combinación o subcombinación adecuada.
El proceso según la invención, el reactor y el dispositivo generador de gas se explican con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos. En ellos se muestra:
Fig. 1 una vista en perspectiva de un reactor para la producción de substancia seca carbonosa en una primera realización,
Fig. 2 una vista lateral esquemática del reactor según la Fig. 1,
Fig. 3 una vista esquemática en sección transversal según la línea de sección transversal MI-MI de la Fig. 2,
Fig. 4 un diagrama que muestra la secuencia del proceso de producción de la substancia seca,
Fig. 5 una representación esquemática de una aplicación del reactor en un dispositivo generador de gas para la producción de hidrógeno.
La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de reactor 2 para generar vapor a partir de masa biogénica y/o plásticos carbonosos y para obtener carbón o material orgánico similar al lignito a partir del material de partida suministrado de masa biogénica que contiene agua o plásticos que contienen carbono. Esto significa que la masa biogénica o el plástico que contiene carbono está carbonizado.
El reactor 2 puede ser usado para diferentes propósitos, por ejemplo para la eliminación de substancias complejas, en particular, materiales de partida no clasificados, para la producción de biocarbón o para usarse en un dispositivo generador de gas 1 (Fig. 5) para la producción de hidrógeno.
Preferiblemente, y como se describe con más detalle a continuación, el reactor 2 forma parte de un dispositivo generador de gas, donde el vapor del reactor 2 es convertido en hidrógeno en un reformador de vapor 64 (Fig. 5). Para controlar el funcionamiento del reactor 2 o el dispositivo generador de gas o los procesos o las etapas de proceso descritos a continuación, el reactor 2 o el dispositivo generador de gas 1 tiene una unidad de control (no mostrada). A menos que se especifique lo contrario, el término «masa a convertir» incluye cualquier material a base de carbono, incluida la biomasa y los plásticos con contenido en carbono.
El reactor 2 tiene una vasija de reactor 3 con una pared de vasija 9 que rodea una cámara de llenado 10 del reactor 2. Por medio de un dispositivo de carga 100, la vasija del reactor 3 puede cargarse con la masa a convertir, por ejemplo, un contenedor de carga en forma de embudo 4 está dispuesto en el reactor 2 para el suministro de material de partida no puro a convertir, como masa biogénica (por ejemplo, excrementos de animales, madera, lodos de depuradora) y plásticos que contienen carbono. El material a transformar se introduce en la cámara de llenado 10 del reactor 2 a través de una boca de llenado 6.
La masa a convertir tiene un contenido de substancia seca TS_g de preferiblemente 5% a 30% (en peso). En el reactor 2, la masa a convertir se convierte en una substancia seca que contiene carbono (como carbón o lignito) de la manera que se describe a continuación.
Esta substancia seca se descarga del reactor 2 a través de al menos una salida o boquilla de salida 8 y puede utilizarse posteriormente para diversos fines.
Por ejemplo, la substancia seca se puede utilizar en el proceso posterior para la producción de gas de síntesis con el suministro de hidrógeno - ver más adelante. La masa a convertir pasa desde el contenedor de carga 4 a través de la boca de llenado 6 a la cámara de llenado 10 del reactor 2 (Fig. 2).
La cámara de llenado 10 está equipada con un dispositivo de calentamiento 14
Preferiblemente, el dispositivo de calentamiento está dispuesto en una cámara de calentamiento 12 o conectado a ella.
Preferiblemente, la cámara de calentamiento 12 está dispuesta dentro de la cámara de llenado 10 o conectada térmicamente a una pared de la cámara de llenado.
En el ejemplo mostrado la cámara de calentamiento 12 se extiende en el interior de la cámara de llenado 10 (preferentemente en la dirección longitudinal de la cámara de llenado), de modo que la cámara de calentamiento en su periferia exterior transporta el calor de calentamiento a la cámara de llenado 10.
La cámara de calentamiento 12 está diseñada para calentar la masa a convertir y para hervir o evaporar el agua contenida en la masa a convertir.
Preferiblemente, se introduce vapor en la cámara de calentamiento 12 para su función de calentamiento. De acuerdo con la invención el vapor puede generarse en la propia cámara de calentamiento 12 o ser transportado hasta la cámara de calentamiento 12 desde el exterior.
En la realización según la Fig. 2, el vapor se genera en la cámara de calentamiento 12 mediante el dispositivo de calentamiento 14, que está acoplado a la cámara de calentamiento 12, alimentando energía calorífica a la cámara de calentamiento 12 y mediante el agua que se introduce en la cámara de calentamiento 12 a través de una entrada de línea 16 se suministra agua a la cámara de calentamiento 12. El agua se suministra, por ejemplo, en un depósito de agua adecuado, se precalienta en un circuito de agua y se transporta hasta la entrada de línea 16.
Preferiblemente, el dispositivo de calentamiento 14 es o tiene un calentador eléctrico y/o la potencia de calentamiento requerida puede ajustarse o regularse según sea necesario. En lugar de un calentamiento eléctrico, también se puede realizar un calentamiento, por ejemplo, por medio de gas. El calentador puede estar en un extremo de la cámara de calentamiento 12, como se muestra, dentro de la cámara de calentamiento, o conectado a la cámara de calentamiento a través de un sistema de circulación, en este último caso el vapor de agua se genera externamente y se introduce en la cámara de calentamiento.
En lugar de calentar la cámara de calentamiento 12 por medio de vapor, la cámara de calentamiento o las paredes de la cámara de calentamiento también se pueden calentar directamente con el dispositivo de calentamiento 12. La cámara de calentamiento se calienta preferiblemente con vapor calentado, porque el vapor caliente, que está presente como un producto de desecho en otra parte del proceso general, puede entonces también ser suministrado.
En la cámara de calentamiento 12, el agua suministrada se calienta, por ejemplo, entre 16 bar y 25 bar hasta 203°C a 225°C y mantenida a esta temperatura por el dispositivo de calentamiento 14 con el fin de expulsar el agua de la masa a convertir.
Preferiblemente, la cámara de llenado 10 está rodeada por una camisa térmica 18, que sirve para el calentamiento adicional de la cámara de llenado 10. En una realización, el calentamiento de la masa a convertir en el reactor 2 puede tener lugar exclusivamente a través de la camisa térmica.
En el ejemplo mostrado, se introduce energía térmica o vapor en la camisa térmica. En la realización según la Fig. 2, el vapor se suministra a través de una línea de conexión desde la cámara de calentamiento 12 generando o suministrando el vapor al calentador interno. Por ejemplo, el vapor se suministra de tal manera que la cámara de calentamiento 12 suministra vapor a la camisa térmica 18 a través de una salida de línea 20, una válvula de control 22, una línea de conexión 24 y al menos una entrada de línea 26 de la camisa térmica 18. De este modo, se puede suministrar vapor a la camisa térmica 18 según sea necesario si la capacidad de calentamiento de la cámara de calentamiento 12 no es suficiente y se desea aumentar la superficie de calentamiento de la biomasa.
0pcionalmente, el vapor generado en la cámara de calentamiento 12 o suministrado a la cámara de calentamiento puede introducirse en la cámara de llenado 10 para el calentamiento directo de la masa a convertir y para la introducción de agua en forma de vapor, por ejemplo, para acelerar el calentamiento o, en caso de agotamiento prematuro de la generación de vapor a partir de la masa a convertir, para proporcionar vapor. Por ejemplo, el condensado y/o el vapor de la camisa térmica18 pueden introducirse en la cámara de llenado 10 para calentar directamente la masa a convertir. Para este propósito, por ejemplo, una salida de camisa 40 de la camisa térmica 18 se conecta a una entrada de línea 44 de la cámara de llenado 10 a través de una línea de conexión 42.
0pcionalmente, puede preverse una entrada de línea 17 para introducir agua en la cámara de llenado 10. La entrada de línea 17 se conecta entonces preferiblemente al mismo depósito de agua o a la misma fuente de agua que la entrada de línea 16 de la cámara de calentamiento 12.
Durante el procedimiento, que todavía está por describir, el vapor de proceso es generado en la cámara de llenado 10. Este vapor se descarga, al menos parcialmente, por una salida de vapor 28 de la cámara de llenado 10 y se transporta a un reformador de vapor, por ejemplo para generar hidrógeno. Preferentemente, en la salida de vapor 28 está dispuesto un dispositivo de ajuste de presión 29, mediante el cual la descarga del vapor de proceso 69 puede ajustarse o controlarse de manera que el vapor se descargue cuando se alcance un valor de presión predeterminado en la cámara de llenado 10, por ejemplo, la presión de trabajo p_a que se describe a continuación (por ejemplo, 10 bar).
En la región inferior de la cámara de llenado 10, en la dirección de la gravedad, está dispuesto un agitador 32 que es móvil a través de un eje de rotación 30. El agitador puede ser accionado en rotación por ejemplo, mediante una unidad motriz externa 34. Sobre el eje de rotación 32 se disponen varios brazos agitadores 36 en forma de pala. Estos brazos son dimensionados de tal manera que se evite cualquier adherencia o apelmazamiento de la masa a convertir a la pared interior de la cámara de llenado 10. Además, el agitador rotatorio 32 favorece una transferencia de calor rápida y eficaz dentro de la masa que se va a transformar mediante la mezcla. En el transcurso del proceso el agitador 32 asegura una mezcla continua de la masa a convertir, por lo que se evita la formación de aglomerados. La cámara de llenado 10 está conectada fluidamente en su parte inferior a una boquilla de drenaje 38. A través de esta boquilla de drenaje 38, el líquido a convertir puede ser descargado de la cámara de llenado. El agua residual exprimida en la cámara de llenado 10 puede ser descargada. Alternativa o adicionalmente, el agua residual puede drenarse a través de la(s) boquilla(s) de salida 8.
En la Fig. 4, se ilustra la secuencia del proceso con respecto al secado de la masa a convertir o con respecto a la generación de vapor a partir de la masa a convertir.
La masa a convertir se carboniza bajo exclusión de oxígeno (carbonización hidrotermal), sin embargo, la temperatura y la presión se ajustan de tal manera que no tenga lugar la pirólisis o gasificación de la masa biogénica y/o de los plásticos carbonosos. El proceso puede dividirse en tres fases Ph_1, Ph_2 y Ph_3.
La primera fase Ph_1t se ejecuta preferentemente en el periodo de 0 a, por ejemplo, 15 min. En este periodo de tiempo, la masa a convertir se calienta en la cámara de llenado 10 partiendo de una temperatura inicial T_s = 40°C hasta una temperatura de trabajo T_a de 183°C preferiblemente. Para el calentamiento, la cámara de calentamiento 12 y/o la camisa térmica 18 y/o una alimentación directa de vapor en la cámara de llenado 10 a través de su entrada de línea 44 se utilizan para el calentamiento. Dado que hay una atmósfera cerrada en la cámara de llenado 10, la presión en la cámara de llenado 10 aumenta debido a la generación de vapor. La cámara de llenado 10 se calienta inmediatamente después de que la masa a convertir haya sido cargada, en particular no es evacuada antes del calentamiento, para que la cámara de llenado 10 pueda alcanzar la presión y la temperatura de trabajo deseadas de forma rápida y de manera (energéticamente) eficiente. La temperatura de trabajo T_a se selecciona de forma que no se produzca pirólisis en la masa a convertir y en su lugar sólo se pueda expulsar el agua de forma eficiente y digerir la materia orgánica de forma eficiente.
Esencialmente, la reacción global tiene lugar con liberación de energía (exotérmica) y sólo requiere el aporte de energía de activación para iniciarse. La humedad residual permanece durante la conversión de la masa que se convertirá en la substancia seca. La temperatura de trabajo T_a se encuentra preferentemente en el rango de 160 a 220°C, preferentemente de 170 a 200°C, de 175 a 190°C y particularmente preferentemente a unos 180°C, 183°C o 185°C.
Tras alcanzar una presión de trabajo p_a = 10 bar, esta presión (y preferiblemente la temperatura T_a de 183°C) se mantiene liberando vapor por la salida de vapor 28 durante un tiempo de trabajo At_a de, por ejemplo, 120 min (fase Ph_2). En este caso, el calentamiento se realiza preferentemente sólo a través de la camisa térmica 18 y el vapor se
produce en la cámara de llenado 10. En esta fase Ph_2, la presión de trabajo p_a se mantiene al menos dentro de una desviación de presión máxima predeterminada p_ab-max.
La desviación máxima de la presión p_ab-max es, por ejemplo, 61 bar o 60,5 bar, de modo que la presión de trabajo p_a en la fase Ph_2 puede tener una variación entre 10 bar y 9 bar o entre 9,5 y 10,5 bar. Es decir, el proceso se controla mediante la unidad de control del reactor 2 de tal manera que, incluso durante la descarga de vapor de proceso de la cámara de llenado 10, se mantienen tanto la temperatura a la temperatura de trabajo predeterminada T_a o en el intervalo de temperatura de trabajo predeterminado como la presión a la presión de trabajo predeterminada p_a o en el intervalo de presión de trabajo predeterminado.
En esta fase Ph_2, los hidrocarburos de cadena más larga se descomponen y el contenido de substancia seca TS_g de la masa a convertir fluctúa mediante la descarga de vapor de proceso de la cámara de llenado 10 y/o mediante la alimentación de agua o vapor a través de la entrada de línea 44 en la cámara de llenado 10. Esta fluctuación puede observarse en la Fig. 4 a partir de la característica de trazos TS_g.
Después de que el proceso haya durado aproximadamente 100 minutos desde el inicio del proceso, no se suministra más agua a la cámara de llenado 10 y el líquido o agua presente en la cámara de llenado 10 se evapora hasta que se alcanza un contenido de substancia seca deseado TS_g de la biomasa en el final de la fase Ph_2. En este caso, se detiene la extracción de vapor de proceso de la cámara de llenado 10 en dirección a un reformador de vapor 64 para generar hidrógeno.
Al final de la fase Ph_2, la masa convertida (basada en masa biogénica y/o plásticos carbonosos) está presente como substancia seca carbonosa.
Posteriormente, al comienzo de la fase Ph_3, la cámara de llenado 10 se vacía a una presión de operación p_b predeterminada. Esto se realiza preferiblemente por medio de una bomba de vacío 49 adecuada. La presión de funcionamiento predeterminada p_b está preferiblemente en un rango de -0,5 bar a -1 bar, es en particular -0,75 bar, es decir, por debajo de la presión atmosférica. En términos absolutos, la presión de funcionamiento p_b después de la evacuación se encuentra por lo tanto en un rango de 0,5 a 0 bar, preferiblemente 0,25 bar.
Al mismo tiempo, la masa o substancia seca a convertir se lleva o se mantiene a una temperatura mantenida T_h (por ejemplo, 75 °C), como resultado de lo cual puede evaporarse más agua en la cámara de llenado 10. Este vapor se extrae a través de la salida de vapor 28 y preferiblemente se limpia a través de una unidad de filtro 46 antes de alimentarlo a un condensador 47 (preferiblemente con refrigeración integrada; temperatura del agua, por ejemplo, ≤ 60 °C) como vapor residual 69-A. El condensado producido de esta manera se retroalimenta preferiblemente al reactor 2 como agua durante el método o proceso, ya que primero se conduce a un depósito de agua 53 y luego se libera como agua a un intercambiador de calor 82 según sea necesario. Allí, el agua se calienta por el enfriamiento del hidrógeno.
El agua caliente o vapor resultante luego se retroalimenta a las entradas de línea 16 y/o 17 según sea necesario. Como resultado, se proporciona un circuito cerrado en el dispositivo generador de gas 1 a este respecto. No se escapa vapor ni ninguna otra emisión del dispositivo generador de gas 1 hacia el exterior. Por lo tanto, el dispositivo generador de gas 1 está libre de emisiones.
Después de la fase Ph_3, la cámara de llenado 10 evacuada se vuelve a llenar hasta la presión atmosférica por medio de un gas de un dispositivo externo de presión de gas 48 o fuente de gas. El gas suministrado desde la fuente de gas es, por ejemplo, C0, C02, N2 - alternativamente, la cámara de llenado 10 se inunda con aire ambiente a presión atmosférica.
A continuación, la substancia seca se transporta a uno o ambos contenedores de substancia existentes 50, 51 (figura 5), cada uno de los cuales está conectado a una de las dos boquillas de salida 8, según sea necesario. En lugar de los dos contenedores de substancia, también puede estar previsto solo un contenedor de substancia 50 o preferiblemente 51. Debido a su geometría y dimensiones, el agitador 34 soporta el transporte de la substancia seca producida desde la cámara de llenado 10 al contenedor de substancia 50, 51. En una realización, una cerradura o una válvula 11 está dispuesta en la conexión de salida 8, de modo que el paso entre la cámara de llenado 10 y el contenedor de substancia 50, 51 se puede abrir para eliminar la substancia seca y preferiblemente se cierra durante al menos el proceso de secado inicial (por ejemplo durante las fases Ph_1 y/o Ph_2).
Preferiblemente, en la salida o en la boquilla de salida 8 de la vasija del reactor 3 al contenedor de substancia 50 y/o al contenedor de substancia 51 (en cada caso) se provee un elemento de cierre (no representado), con el que el paso entre la cámara de llenado 10 y el contenedor de substancia 50, 51 se puede/n cerrar y el cual/los cuales deben abrirse para descargar la substancia seca del reactor a los contenedores 50, 51. El elemento de cierre es, por ejemplo, una corredera en la conexión de salida 8. La apertura se produce después de que el agua se haya evaporado de la masa a convertir y la(s) compuerta(s) se cierra(n) durante la evaporación. Debido a la orientación y posición de los brazos agitadores 36 o raspadores, el agitador actúa preferentemente de tal manera que la substancia seca es transportada a lo largo del interior de la pared de la vasija 9 en dirección a la salida 8.
Como ya se mencionó, durante la generación de vapor (preferiblemente durante las fases Ph_1, Ph_2 y Ph_3) el agitador 34 se hace funcionar continuamente o repetidamente a intervalos. Esto mejora el intercambio de calor y la liberación de vapor de agua. Además, la acción mecánica sobre la masa a convertir provoca la trituración y la prevención de la aglomeración, dando como resultado una substancia seca homogénea y de granos pequeños. Los bordes exteriores de los brazos agitadores 36 del agitador 34 están preferiblemente a solo unos pocos milímetros o centímetros de la pared interior cuando un brazo agitador 36 se acerca más a una pared interior de la cámara de llenado 10, de modo que se produce un efecto de (pre-) molienda. El agitador 34 actúa preferentemente como un «raspador» y/o como un «picador» que es accionado por la unidad de motor 34 del agitador. Adicional o alternativamente, en la cámara de llenado 10 está dispuesto un picador 58 (no representado), que es accionado por una unidad de accionamiento (no representada).
A través de este efecto (combinado), la masa a convertir se convierte en substancia seca en forma de biocarbón granular con un tamaño de grano fino (por ejemplo, de 1 mm a 4 mm) y con un contenido de substancia seca TS_g de al menos 50 %, particularmente ventajoso de al menos un 85% y en particular de al menos un 90% (especificado en porcentaje en peso con respecto a la substancia total de materia seca que todavía contiene humedad residual). En comparación con otros procesos, esto evita tener un paquete compacto o de torta en el reactor al final de la fase de secado y tener que eliminarlo en su totalidad.
Preferiblemente, antes, después o junto con el llenado de la masa a convertir (masa biogénica/plásticos) en la cámara de llenado 10, se rellena adicionalmente substancia seca ya convertida. Esto es ventajoso para la conversión de, por ejemplo, lodos de depuradora con aglutinantes, ya que los aglutinantes obstaculizarían el proceso de conversión en el reactor 2. La substancia seca carbonosa aglutina el aglutinante añadido a los lodos de depuradora, de modo que el aglutinante ya no puede interferir en el proceso de conversión posterior del material de salida.
Al menos uno de los contenedores de substancia 50, 51 puede incluir un dispositivo de calentamiento adicional (no mostrado) para calentar y secar aún más la substancia seca recogida en el contenedor.
La Fig. 5 ilustra el uso del reactor 2 en un dispositivo generador de gas 1 para la producción de hidrógeno. En primer lugar, la masa a convertir se introduce en el contenedor 4 a través de una alimentación 52 para materiales líquidos y/o una entrada 54 para sólidos. El contenedor 4 tiene, por ejemplo, una capacidad de 20 litros (reactores de prueba) a 20.000 litros, preferentemente de 300 a 4.000 litros, y más preferentemente de 500 a 1.500 litros. Además, el contenedor 4 tiene una entrada 56 para un agente de ajuste del pH (por ejemplo, ácido cítrico) para ajustar el pH de la masa que se va a rellenar. Al establecer un valor de pH adecuado, las substancias problemáticas (p. ej., metales pesados) pueden permanecer ligadas en la substancia seca o el biocarbón que se va a producir, de modo que dichas substancias no estén presentes en el agua en la cámara de llenado 10. El valor de pH se ajusta preferiblemente por el agente de tal manera que la masa a convertir permanece en el ambiente ácido, preferiblemente el valor de pH de la masa a convertir se ajusta a un valor en el rango de 3 a 5.
En principio, el dispositivo generador de gas 1 proporciona al menos un contenedor de substancia 50, 51 como recipiente de almacenamiento para la substancia seca o biocarbón con el fin de producir un gas de síntesis 62 a través de otros pasos del proceso que se describirán, que se alimenta a un reformador de vapor 64. En la presente realización, el segundo contenedor de substancia 51 sirve también preferentemente como unidad de limpieza 66 para limpiar el vapor de proceso 69 que se extrae de la cámara de llenado 10 a través de la salida de vapor 28 y se alimenta al reformador de vapor 64.
Para este propósito, al menos una parte del vapor procedente de la salida de vapor de proceso 28 se alimenta al contenedor de substancia 51 a través de una línea de conexión 69a. El contenedor de substancia 51 tiene un fondo de tamiz perforado 68, a través del cual el vapor de proceso 69 suministrado se introduce en el contenedor de substancia 51 para su limpieza y fluye uniformemente a través de la substancia seca. Durante esta limpieza con vapor, se pueden eliminar substancias no deseadas. substancias como aceites y contaminantes del vapor de proceso 69. Debido a las propiedades de la substancia seca similares a las de un carbón activado, puede producirse la adsorción de hidrocarburos entre otras cosas. En una realización, la purificación del vapor de proceso 69 tiene lugar en una unidad de purificación 66, que está dispuesta separadamente del reactor 2 y en la que la substancia seca actúa opcionalmente también como sustrato filtrante. En otra realización, se prescinde de la unidad de limpieza 66 y el vapor de proceso 69 se alimenta directamente al reformador de vapor 64.
0pcionalmente, la substancia seca del contenedor de substancia 51 o de la unidad de limpieza 66 puede quemarse después de ser utilizada para la purificación de vapor. Y de esta manera generar energía para la generación de vapor para el reactor 2. Esto permite conseguir un importante ahorro de energía en el proceso global.
La substancia seca del contenedor de substancia 50 (y opcionalmente del contenedor de substancia 51) se transporta en primer lugar mediante una primera unidad de transporte 71a a una unidad de molienda 70 (por ejemplo, mediante una cinta transportadora) para ser (aún más) triturado allí. En la unidad de molienda 70 se muele la substancia seca hasta convertirla en un granulado (por ejemplo, de 0,1 mm de tamaño de grano) o en polvo de carbón para hacerla transportable a un entorno de gas. A continuación, la substancia seca molida se alimenta a una unidad de reactor 72 (unidad de generación de gas de síntesis) por medio de una segunda unidad de transporte 71b. La primera y segunda unidades de transporte 71a, 71b forman un dispositivo de transporte que alimenta la substancia seca que contiene carbono desde el reactor 2 o desde el/los contenedor/es de substancia, respectivamente, a la unidad de reactor 72.
En la unidad de reactor 72 tiene lugar la gasificación de la substancia seca molida. Esto produce el gas de síntesis 62, que todavía puede tener que purificarse. Preferiblemente, el 50% del carbono de la masa a convertir cargada originalmente se convierte en la unidad de reactor 72 durante un funcionamiento por lotes (es decir, durante la generación de vapor y la utilización de un único llenado del reactor con masa a convertir hasta su secado final como se ha indicado anteriormente). Preferiblemente, se puede convertir entre el 50% y el 100% del (bio)carbón.
La unidad de reactor 72 es o actúa en particular a la manera de un gasificador de flujo arrastrado o a la manera del proceso Koppers-Totzek. En este caso, la substancia seca molida se inyecta mediante una fuente de presión 74 (preferiblemente mediante un flujo de gas de vapor y/o oxígeno), por ejemplo a 40 bar. Si la fuente de presión 74 suministra oxígeno, éste puede obtenerse, por ejemplo, mediante electrólisis. A una temperatura elevada (en particular de 700°C a 1100°C o de 1600°C a 1800°C o de 1400 a 1800°C), la substancia seca molida se gasifica en una llama de combustible pulverizado en sólo unos segundos. Un suministro de agua 76 (p. ej., agua de enfriamiento) evita que se apelmace la ceniza en la unidad de reactor 72. La ceniza producida en el baño de agua puede eliminarse como escoria. El baño de agua también puede utilizarse como barrera de gas para gases reactivos.
La unidad de reactor 72 también puede cooperar con un intercambiador de calor integrado o externo para enfriar el gas de síntesis 62 (p.ej., de 900°C a 950°C) antes de que se alimente a una etapa de purificación 78. El calor residual del gas de síntesis 62 puede, por ejemplo, calentar un aceite térmico, que se utiliza opcionalmente para calentar el reformador de vapor 64 (por ejemplo, a través de una camisa térmica).
En la etapa de purificación 78, el gas de síntesis 62 se purifica, por ejemplo, de 900°C a 950°C y a 25 bar. La fase de depuración 78 puede ser un lavador de gases o tener un lavador de gases. De este modo se separan los componentes no deseados (por ejemplo, el azufre). El gas de síntesis 62 suministrado al reformador de vapor 64 tiene, por ejemplo, una composición de gas de H2 (33 vol%), C0 (60 vol%), C02 (6 vol%) y otros gases (1 vol%). El gas de síntesis 62 es preferentemente alimentado al reformador de vapor 64 a una presión de 40 bar.
Como ya se ha explicado con referencia a la Fig. 4, el vapor de proceso se descarga desde el reactor 2 en la fase Ph_2. Este vapor de proceso 69 se alimenta al reformador de vapor 64 con su temperatura de trabajo T_a (por ejemplo, 183 °C) y una presión de trabajo p_a (por ejemplo, 10 bar). Allí se calienta el vapor de proceso 69. Este calentamiento se realiza preferentemente en el denominado funcionamiento por lotes hasta 354.6°C. El reformado con vapor se realiza preferentemente en modo por lotes a 354,6°C utilizando un catalizador de Ni y con vapor supercrítico a 221 bar.
En particular, las siguientes reacciones tienen lugar de 450°C a 500°C y de 25 bar a 30 bar en el reformador de vapor:
CH4 + H20 ^ C0 3 H2 (por ejemplo, a 800°C-900°C; 25-30 bar; catalizador de Ni)
2 CH4 + 02 ^ C0 4 H2 (oxidación parcial)
C0 H20 ^ C02 + H2
Inmediatamente aguas abajo del reformador de vapor 64, se dispone de un gas hidrógeno 80 que tiene un alto grado de pureza (preferiblemente alrededor del 80 vol-%). El gas hidrógeno 80 se alimenta opcionalmente al generador de vapor de escape o intercambiador de calor 82 antes de ser alimentado a una unidad de refrigeración de gas 84. El intercambiador de calor intermedio opcional 82 tiene la ventaja de que el hidrógeno gaseoso 80 puede calentar allí agua, que de todos modos debe suministrarse al reactor 2, por ejemplo a través de su entrada de línea 16. En la unidad de refrigeración de gas 84, el hidrógeno gaseoso 80 se enfría (más) (por ejemplo, de 250°C a 75°C).
En una etapa de proceso posterior opcional, el hidrógeno gaseoso enfriado 80 se alimenta a una unidad de purificación 86. En ella, el hidrógeno se separa del hidrógeno gaseoso enfriado. Allí se separa el hidrógeno de los componentes restantes del hidrógeno gaseoso 80. Para este propósito, la unidad de limpieza 86 contiene preferentemente un filtro de membrana específico. El hidrógeno 88 y una mezcla de gas residual 90 se separan y se alimentan a diversos almacenamientos o directamente a consumidores aguas abajo y/o fases posteriores de transformación.
El reactor 2 puede incluir al menos un dispositivo de carga 100 conectado a la cámara de llenado 10, 100' para cargar la vasija del reactor 3 o la cámara de llenado 10 y/o para el pretratamiento de la masa a convertir. Por ejemplo, como se muestra en Fig. 1, se proporciona una tolva de carga 4, que incluye opcionalmente un dispositivo de trituración para triturar u homogenizar la masa alimentada a la unidad de alimentación (por ejemplo, picadora, trituradora). El material de salida pretratado de este modo puede introducirse en la vasija del reactor 3 como se ha descrito anteriormente.
En una realización, una alternativa o dispositivo de alimentación adicional 100' (mostrado en discontinuo en la Fig. 5) para el pretratamiento de la masa biogénica y los plásticos a convertir. El dispositivo de carga tiene al menos un recipiente de tratamiento 102 con al menos una entrada 52, 54 para la masa a convertir, como se ha descrito anteriormente. Este dispositivo de carga 100' también puede presentar un dispositivo triturador para triturar/homogeneizar la masa a convertir suministrada por el dispositivo de carga 100'.
Se proporciona un dispositivo de ajuste de pH 106 conectado al tanque de tratamiento 102 para ajustar a un pH deseado de la masa a convertir. De este modo, el valor de pH de la masa a convertir se ajusta en el tanque de tratamiento 102 de tal manera que substancias tales como metales pesados, azufre y/o fósforo se disuelven fuera de la masa a convertir.
Preferiblemente, se proporciona otro dispositivo de calentamiento 104 para calentar la masa a convertir recibida en el tanque de tratamiento 102 de modo que la masa a convertir libere agua en forma de vapor de agua (secado) debido al calentamiento. Un dispositivo de limpieza 108 conectado al tanque de tratamiento 102 está diseñado para extraer líquido del tanque de tratamiento (por ejemplo, mediante una bomba), para limpiar el líquido extraído y suministrar el líquido limpiado al tanque de tratamiento (4, 102) y/o a la cámara de llenado (10).
En las realizaciones, se proporcionan al menos dos reactores 2 como los descritos anteriormente, en los que una salida de vapor 28 para descargar vapor de la cámara de llenado 10 de un (primer) reactor 2 está conectada a una cámara de calentamiento de un dispositivo de calentamiento para calentar una cámara de llenado de un (segundo) reactor posterior (no mostrado). Adicionalmente o alternativamente, la salida de vapor 28 del primer reactor puede conectarse a la cámara de llenado y/o a una camisa térmica del segundo reactor. Por ejemplo, el proceso de conversión (exotérmico) en el primer reactor 2 puede inicializarse primero y, posteriormente, la energía liberada en el proceso puede utilizarse para inicializar el proceso de conversión en el segundo reactor, transportándose la energía por medio del vapor de agua generado. En particular, se pueden proporcionar más de dos reactores interconectados de esta manera (en forma de cascada), de modo que el vapor generado se puede desplazar según sea necesario entre los reactores y/o el reformador de vapor 64 descrito anteriormente.
Lista de códigos de referencia:
1 Dispositivo generador de gas
2 Reactor
3 Vasija del reactor
4 Contenedor de carga
6 Boca de llenado
8 Boquilla de salida
9 Pared de vasija (reactor)
10 Cámara de llenado
11 Compuerta / Válvula / Corredera
12 Cámara de calentamiento
14 Dispositivo de calentamiento
16 Entrada de línea (agua)
17 Entrada de línea (agua)
18 Camisa térmica
20 Línea de salida
22 Válvula de control
24 Línea de conexión
26 Entrada de línea
28 Salida de vapor
29 Dispositivo de ajuste de la presión
30 Eje de rotación
32 Agitador y/o picadora
34 Unidad motora (agitador)
36 Brazos agitadores
38 Boquilla de vaciado
40 Salida de la camisa
42 Línea de conexión
44 Entrada de línea
46 Unidad de filtro
47 Condensador
48 Dispositivo de presión de gas
49 Bomba de vacío
50 Contenedor de substancia (carbón)
51 Contenedor de substancia (carbón)
52 Alimentación (biomasa líquida / plásticos)
53 Depósito de agua
54 Entrada (biomasa sólida /materiales sintéticos)
56 Entrada
62 Gas de síntesis
64 Reformador de vapor
66 Unidad de limpieza
68 Fondo de tamiz
69 Vapor de proceso
69a Línea de conexión para vapor de proceso
69-A Vapor de escape
70 Unidad de molienda
71a,b primera, segunda unidad transportadora
72 Unidad de reactor / dispositivo generador de gas de síntesis
74 Fuente de presión
76 Suministro de agua
78 Fase de depuración
80 Hidrógeno
82 Intercambiador de calor
84 Unidad de refrigeración por gas
86 Unidad de limpieza
88 Hidrógeno
100, 100' Dispositivo de carga
102 Tanque de tratamiento
104 Dispositivo de calentamiento
106 Dispositivo de ajuste del valor de pH
108 Dispositivo de limpieza
T_a Temperatura de trabajo
T_h Temperatura mantenida
T_s Temperatura inicial
p_a Presión de trabajo
p_b Presión operativa
At_a Tiempo de trabajo
Ph_1, Ph_2, Ph_3 Fases
TS_g Contenido de substancia seca
Claims (14)
1. Reactor (2) para la conversión de material biogénico que contenga agua y/o plásticos que contengan carbono en una substancia seca que contenga carbono con un contenido de substancia seca (TS_g) de al menos el 85%, en particular de al menos el 90%, y para la generación de vapor de agua, en el que el reactor (2) comprende:
una unidad de control para controlar el funcionamiento del reactor,
una vasija de reactor (3) con una pared de vasija (9), una cámara de llenado (10) rodeada por la pared de vasija (9) para recibir la masa a convertir,
un agitador (32) dispuesto en el interior de la cámara de llenado (10),
un dispositivo de calentamiento (12, 18) para calentar la masa a convertir alojada en la cámara de llenado (10), de modo que la masa a convertir, debido al calentamiento en la cámara de llenado (10) libera agua en forma de vapor de agua (secado),
donde el dispositivo de calentamiento (12, 18) tiene una cámara de calentamiento (12) dispuesta dentro de la cámara de llenado (10) de modo que la cámara de calentamiento (12) en su circunferencia exterior emite el calor de calentamiento en la cámara de llenado,
una salida de vapor (28) para descargar el vapor, y
al menos un contenedor de substancia (50, 51) para recibir la substancia seca, estando el «al menos» un contenedor de substancia conectado a la cámara de llenado (10) a través de una salida (8) en la pared de la vasija (9),
en el que el agitador (32) está adaptado para evitar la agregación o solidificación de la substancia seca en la cámara de llenado durante el secado (10),
caracterizado en que
la cámara de calentamiento (12) tiene una entrada de línea (16) para la introducción de agua y/o vapor de agua, de modo que para la función de calentamiento se puede generar vapor en la propia cámara de calentamiento (12) y/o se puede transportar a la cámara de calentamiento (12) desde el exterior, y para suministrar vapor a la cámara de llenado (10) una entrada de línea de la cámara de llenado está conectada ininterrumpidamente a una salida de línea de la cámara de calentamiento (12).
2. Reactor según la reivindicación 1, en el que el agitador (32) está adaptado para hacer circular la masa a convertir durante el secado de la masa a convertir, y/o en el que el agitador (32) está adaptado para transportar la substancia seca hacia la salida tras el secado, de modo que la substancia seca se transporta fuera de la cámara de llenado (10) hasta el «al menos» un contenedor de substancia (50, 51).
3. Reactor según la reivindicación 1 o 2, en el que a través de una línea de conexión (69a), al menos parte del vapor de agua descargado por la salida de vapor (28) es suministrado al contenedor de substancias (50, 51), donde el vapor de agua es limpiado al pasar por la substancia seca almacenada en el contenedor de substancias (50, 51), en el que en particular al menos un contenedor de substancia (50, 51) tiene un dispositivo de calentamiento para calentar o secar respectivamente la substancia seca recibida en el contenedor de substancia,
y/o donde vía otra línea de conexión al menos una parte del vapor descargado por la salida de vapor (28) se alimenta a otro reactor, en particular a un dispositivo de calentamiento para el calentamiento de substancia en una cámara de llenado (10) de otro reactor y/o suministrado a la cámara de llenado (10) de otro reactor.
4. Reactor según una de las reivindicaciones anteriores en el que mediante la cámara de calentamiento (12, 18) se puede ajustar la temperatura y preferiblemente la presión en la cámara de llenado (10) de tal manera que durante la conversión de la masa a convertir no o substancialmente no se produzca gasificación (pirólisis) de la masa biogénica y/o de las substancias sintéticas a base de carbono.
5. Reactor según una de las reivindicaciones anteriores, en el que un dispositivo de ajuste de la presión (29) está dispuesto en la salida de vapor (28), mediante el cual se puede descargar el vapor de la salida de vapor (28) cuando se alcanza una presión de operación predeterminada (p_a) y/o cuando se alcanza una temperatura de trabajo predeterminada (T_a).
6. Uso de un reactor según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en un dispositivo generador de gas (1) para la producción de hidrógeno, en el que el dispositivo generador de gas comprende:
Al menos un reactor (2) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes para producir vapor, en el que una cámara de calentamiento (12) del reactor (2) tiene una entrada de línea (16) para la alimentación de agua y/o vapor, de modo que para la función de calentamiento se puede generar vapor en la propia cámara de calentamiento (12) y/o se puede transportar desde el exterior a la cámara de calentamiento (12), y en el que para suministrar vapor a una cámara de llenado (10) del reactor (2) una línea de alimentación de la cámara de llenado (10) está conectada de forma ininterrumpida a una salida de línea de la cámara de calentamiento (12), un dispositivo generador de gas de síntesis (72) para generar gas de síntesis, y un reformador de vapor (64) adaptado para producir hidrógeno a partir de vapor y gas de síntesis, en el que al reformador de vapor se le suministra vapor de agua desde el reactor (2) a través de un primer conducto de conexión (69a) y a través de un segundo conducto de conexión (69a) se suministra el gas de síntesis desde el dispositivo de producción de gas de síntesis (72).
7. Uso en un dispositivo generador de gas según la reivindicación 6, en el que un medio de transporte (71a-b) conecta el contenedor de substancia (50, 51) con el medio generador de gas de síntesis (72) y está adaptado para transportar la substancia seca al dispositivo generador de gas de síntesis (72),
8. Uso en un dispositivo generador de gas según la reivindicación 6 o 7, en el que se proporciona una unidad de molienda (70) que tritura la substancia seca del contenedor de substancia (50, 51) de modo que la substancia seca triturada pueda suministrarse al dispositivo generador de gas de síntesis (72) como partículas trituradas, en particular como gránulos y/o polvo, en el que, en particular, el dispositivo de transporte (71a-b) tiene una primera unidad de transporte (71a) para transportar la substancia seca desde el contenedor de substancia (50, 51) hasta la unidad de molienda (70) y/o una segunda unidad de transporte (71b) para transportar la substancia seca triturada desde la unidad de molienda (70) hasta el dispositivo generador de gas de síntesis (72).
9. Uso en un dispositivo generador de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 6, 7 u 8, con al menos dos reactores (2), en el que una salida de vapor (28) para descargar vapor de agua de la cámara de llenado (10) de un reactor (2) se conecta a una cámara de calentamiento (12) de un dispositivo de calentamiento (12, 18) para calentar una cámara de llenado (10) de un reactor (2) subsecuente.
10. Proceso para la conversión de masa biogenérica con contenido en agua y/o materiales sintéticos con contenido en carbono en una substancia seca con un contenido de substancia seca (TS_g) de al menos el 85%, en particular de al menos el 90% y para la generación de vapor de agua, en particular con un reactor (2) según una de las anteriores reivindicaciones 1 a 5, en las que el método comprende las etapas de:
Llenado de la masa a convertir en una cámara de llenado (10) de un reactor (2), en el que en particular antes, después o junto con el llenado de la masa a convertir en la cámara de llenado (10), adicionalmente la substancia seca carbonosa se llena en la cámara de llenado (10),
Calentamiento de la masa a convertir en la cámara de llenado (10) a una temperatura de trabajo predeterminada (T_a) o a un intervalo de temperatura de operación predeterminado y estableciendo una presión de trabajo predeterminada (p_a) o un intervalo de presión de trabajo, en el que para la función de calentamiento se genera vapor de agua en la cámara de calentamiento (12) del propio dispositivo de calentamiento (12,18) y/o es transportado desde el exterior en la cámara de calentamiento (12), y donde la cámara de llenado (10) es suministrada de vapor procedente de la cámara de calentamiento (12).
Descarga de vapor de proceso (69) desde la cámara de llenado (10) mientras que se mantiene la temperatura a la temperatura de operación predeterminada o en el rango de temperatura de operación predeterminada durante la conversión de la masa a convertir, de manera intermitente o continua mezcla y/o recirculación de la masa a transformar en la cámara de llenado, preferentemente mediante un agitador (32) y/o un dispositivo triturador dispuestos en el interior de la cámara de llenado (10).
11. El método de la reivindicación 10, manteniendo la temperatura a la temperatura de trabajo predeterminada (T_a) o en el intervalo de temperaturas de trabajo predeterminado y/o la presión a la presión de trabajo predeterminada (p_a) o en el rango de presión de trabajo predeterminada durante un intervalo predeterminado de tiempo de operación (At_a), y donde en particular:
tras la expiración del período de trabajo (At_a), la cámara de llenado (10) se evacua hasta una presión operativa predeterminada (p_b), y durante la evacuación de la cámara de llenado (10) desde la presión operativa (p_a) hasta la presión de trabajo (p_b), se retira agua en forma de vapor de agua de la cámara de llenado (10), y preferiblemente a la fijada presión de trabajo (p_b) una predeterminada temperatura mantenida (T_h) de la masa a convertir se mantiene, al menos temporalmente.
12. Método según la reivindicación 11,
en el que el vapor de proceso (69) descargado de la cámara de llenado (10) se alimenta a un reformador de vapor (64) para generar hidrógeno (80, 88), y/o en el que la substancia seca (51) convertida en el reactor (2) a partir de la masa a convertir se alimenta a un dispositivo generador de gas de síntesis (72) para la generación de gas de síntesis (62), en el que el gas de síntesis generado se alimenta preferentemente a un reformador de vapor (64) para la generación de hidrógeno (80, 88).
13. El método de cualquiera de las reivindicaciones 11 ó 12,
donde la temperatura de trabajo (T_a) está comprendida entre 170°C y 250°C, en particular a 183°C, y/o donde la presión de trabajo (p_a) está comprendida entre 8 bar y 20 bar, en particular 10 bar a 11 bar, y/o en el que el tiempo de operación (At_a) es de 1,50 horas a 6 horas, en particular de 2 horas, y/o en el que la temperatura mantenida predeterminada (T_h) de la cámara de llenado evacuada (10) es de 50°C a 100°C, en particular de 75°C, y/o donde la masa que se va a convertir una vez finalizada la evacuación de la cámara de llenado (10) tiene un contenido de substancia seca (TS_g) de al menos el 50%, en particular de al menos el 85%.
14. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 11 a 13, comprendiendo el método las etapas de antes de cargar la masa a convertir en una cámara de llenado (10) de un reactor (2):
Llenado de la masa a convertir en un tanque de tratamiento (102),
Ajuste de un valor de pH deseado de la masa a convertir para eliminar substancias tales como metales pesados de la masa a convertir, y extracción de líquido con las substancias disueltas del tanque de tratamiento (102), limpieza del líquido extraído y alimentación del líquido limpiado al tanque de tratamiento (102) y/o a la cámara de llenado (10) del reactor, en particular, calentar la masa en el tanque de tratamiento (102) a una temperatura de pretratamiento predeterminada o a un intervalo de temperaturas de pretratamiento predeterminado, y Establecer una presión de pretratamiento predefinida o un intervalo de presión de pretratamiento antes o después de establecer el valor de pH deseado.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102019114060.9A DE102019114060A1 (de) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | Reaktor zur erzeugung von wasserdampf und trockensubstanz, gaserzeugungsvorrichtung und verfahren zur dampf und gaserzeugung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2951950T3 true ES2951950T3 (es) | 2023-10-25 |
Family
ID=70617061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES20401026T Active ES2951950T3 (es) | 2019-05-27 | 2020-05-02 | Reactor para producir vapor de agua y substancia seca |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3745065B1 (es) |
| DE (1) | DE102019114060A1 (es) |
| ES (1) | ES2951950T3 (es) |
| HU (1) | HUE062807T2 (es) |
| PL (1) | PL3745065T3 (es) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102021002921A1 (de) | 2021-06-08 | 2022-12-08 | Fritz Curtius | Messvorrichtung für Ammoniak NH3 in Klärschlamm und in biotischer Biomasse |
| DE202021001992U1 (de) | 2021-06-08 | 2021-10-04 | Fritz Curtius | Messvorrichtung für Ammoniak NH3 in Klärschlamm und in biotischer Biomasse |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1225062A (en) * | 1983-09-13 | 1987-08-04 | Trevor R. Bridle | Processes and apparatus for the conversion of sludges |
| DE59201791D1 (de) * | 1991-06-25 | 1995-05-04 | Baumann Schilp Lucia | Verfahren und vorrichtung zum entwässern von schlämmen. |
| JPH0947747A (ja) * | 1995-06-01 | 1997-02-18 | Shiiratsuku:Kk | 有機性廃棄物の高速真空乾燥発酵方法及びその装置 |
| DE19608093C2 (de) * | 1996-03-02 | 2000-08-10 | Krc Umwelttechnik Gmbh | Verfahren zur Verwertung von Rest- und Abfallstoffen sowie heizwertarmen Brennstoffen in einem Zementofen |
| ATE287073T1 (de) * | 1999-10-05 | 2005-01-15 | Rubicon Dev Company L L C | Diskontinuierlicher schlammentwässerer |
| WO2008038361A1 (fr) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Eco Material Co., Ltd. | système d'élimination des déchets organiques |
| JP2008264756A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-11-06 | Kunitomo Kankyo Plant:Kk | 有機廃棄物の処理装置及び処理方法，該処理方法によって得られる有機資材 |
| US7875090B2 (en) * | 2007-04-24 | 2011-01-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Method and apparatus to protect synthesis gas via flash pyrolysis and gasification in a molten liquid |
| DE102008006772A1 (de) | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Simon Albert Breitbach | Verfahren zur Karbonisierung organischer Substanzen |
| US20140116938A1 (en) * | 2012-10-25 | 2014-05-01 | Marcus George Theodore | Chemical Treatment Method and Apparatus to Increase Wastewater Bioreactor Processing Capacity While Producing Class A Biosolids |
| KR101890952B1 (ko) * | 2012-12-26 | 2018-08-22 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 기류 건조기를 포함하는 탄소 연료의 가스화 복합 설비 |
| US10538446B2 (en) * | 2016-10-28 | 2020-01-21 | Rdp Technologies, Inc. | Aerobic thermal chemical hydrolysis process |
| CN208414199U (zh) * | 2018-05-22 | 2019-01-22 | 海若斯（北京）环境科技有限公司 | 一种水蒸气内循环污泥干燥装置 |
-
2019
- 2019-05-27 DE DE102019114060.9A patent/DE102019114060A1/de active Pending
-
2020
- 2020-05-02 HU HUE20401026A patent/HUE062807T2/hu unknown
- 2020-05-02 EP EP20401026.8A patent/EP3745065B1/de active Active
- 2020-05-02 PL PL20401026.8T patent/PL3745065T3/pl unknown
- 2020-05-02 ES ES20401026T patent/ES2951950T3/es active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3745065A2 (de) | 2020-12-02 |
| DE102019114060A1 (de) | 2020-12-03 |
| EP3745065C0 (de) | 2023-06-07 |
| PL3745065T3 (pl) | 2023-12-04 |
| HUE062807T2 (hu) | 2023-12-28 |
| EP3745065A3 (de) | 2021-03-03 |
| EP3745065B1 (de) | 2023-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2481866T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para la hidrólisis de sustratos orgánicos, preferiblemente sólidos | |
| ES2951950T3 (es) | Reactor para producir vapor de agua y substancia seca | |
| JP4539329B2 (ja) | 減圧連続熱分解処理装置及び減圧連続熱分解方法 | |
| CA1313591C (en) | Method for obtaining utilizable gas from garbage | |
| DK2507346T3 (en) | DEVICE AND PROCEDURE FOR THERMOCHEMICAL HARMONIZATION AND GASATION OF MOISTURIZED BIOMASS | |
| JP6472125B2 (ja) | 有機物含有廃棄物の処理方法 | |
| JP2011080073A (ja) | 炭素質材料の熱的増大方法および装置 | |
| BR112020005026B1 (pt) | Sistema para conversão de resíduos, e, processo para tratamento e conversão de resíduos | |
| WO2018018615A1 (zh) | 一种利用高含水率有机废弃物制备燃气的方法和系统 | |
| TWI782027B (zh) | 燃料製造方法 | |
| US20240058850A1 (en) | Waste treatment system and waste treatment method | |
| JP3613567B1 (ja) | 燃料製造装置および燃料製造方法 | |
| CN105937763A (zh) | 城市厨余垃圾无害化处理系统 | |
| JP5040641B2 (ja) | 有機廃棄物スラリーの貯留方法と燃料化方法及びバイオマス燃料並びに有機廃棄物スラリーの貯留装置 | |
| JP4478441B2 (ja) | 畜糞の乾燥物及び炭化物の製造設備 | |
| JP2006028272A (ja) | 燃料製造方法および燃料製造装置 | |
| JP7304767B2 (ja) | 吸着材および肥料の製造方法 | |
| PL227338B1 (pl) | Sposób przetwarzania biomas w paliwo odnawialne i urzadzenie do przetwarzania biomas w paliwo odnawialne | |
| KR101845858B1 (ko) | 바이오매스 가스화 시스템, 이를 이용한 바이오매스 가스화 방법 및 바이오매스 가스화를 이용한 발전 시스템 | |
| WO2015087568A1 (ja) | 鶏糞処理方法及び鶏糞処理システム | |
| RU2182684C2 (ru) | Установка и способ переработки органического сырья в топливные компоненты | |
| CN202155359U (zh) | 一种焚烧飞灰全稳定化和安全化处理装置 | |
| RU104672U1 (ru) | Установка для переработки твердых отходов | |
| RU106246U1 (ru) | Установка для переработки органического сырья | |
| CN114207371B (zh) | 多孔质物质的干燥装置、具备该干燥装置的氢制造装置以及多孔质物质的干燥方法 |