ITMI20081905A1 - ROTATING DRUM PIROLISER DEVICE - Google Patents

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ITMI20081905A1
ITMI20081905A1 IT001905A ITMI20081905A ITMI20081905A1 IT MI20081905 A1 ITMI20081905 A1 IT MI20081905A1 IT 001905 A IT001905 A IT 001905A IT MI20081905 A ITMI20081905 A IT MI20081905A IT MI20081905 A1 ITMI20081905 A1 IT MI20081905A1
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IT
Italy
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reactor
branch
pyrolyzer
rotating drum
inlet
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Ricci Edoardo Basso
Ricci Sergio Basso
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Agrimeccanica Srl
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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Description

DISPOSITIVO PIROLIZZATORE A TAMBURO ROTANTE ROTATING DRUM PYROLYZER DEVICE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo pirolizzatore a tamburo rotante. The present invention refers to a rotating drum pyrolyzer device.

La combustione à ̈ una trasformazione molto complessa dove avvengono simultaneamente decine di reazioni chimiche con cinetiche molto varie. Una prima distinzione in fasi di ciò che avviene durante la combustione à ̈ la seguente: il materiale viene riscaldato, pirolizza e si ossida. Combustion is a very complex transformation where dozens of chemical reactions with very different kinetics take place simultaneously. A first distinction in phases of what happens during combustion is the following: the material is heated, pyrolyzes and oxidizes.

Il riscaldamento del materiale à ̈ necessario perché la combustione avviene normalmente a temperature elevate. Il riscaldamento avviene in diversi modi: la fiamma irradia calore verso il materiale introdotto; i gas già caldi trasferiscono del calore; il materiale già caldo presente nel reattore di combustione scambia calore per conduzione ed irraggiamento. Durante la fase di riscaldamento il calore à ̈ ceduto al materiale. Heating of the material is necessary because combustion usually takes place at high temperatures. Heating occurs in different ways: the flame radiates heat towards the introduced material; already hot gases transfer heat; the already hot material present in the combustion reactor exchanges heat by conduction and radiation. During the heating phase, the heat is transferred to the material.

Grazie all'apporto termico, l'aumento dell'agitazione molecolare spezza i legami chimici tra gruppi di molecole liberando gas altamente infiammabili. Questa fase, detta pirolisi, assorbe energia e prepara il materiale per l'ossidazione finale. I gas prodotti dalla pirolisi sono generalmente molto ricchi di idrocarburi e quindi hanno un elevato potere calorifico. I gas prodotti dalla pirolisi non sono ossidati, quindi non contengono monossido o biossido di carbonio e ossidi di azoto. Thanks to the heat input, the increased molecular agitation breaks the chemical bonds between groups of molecules, releasing highly flammable gases. This step, called pyrolysis, absorbs energy and prepares the material for final oxidation. The gases produced by pyrolysis are generally very rich in hydrocarbons and therefore have a high calorific value. The gases produced by pyrolysis are not oxidized, therefore they do not contain carbon monoxide or dioxide and nitrogen oxides.

I gas prodotti durante la pirolisi iniziano, se posti a contatto con l’ossigeno, la fase di ossidazione che libera grandi quantità di energia: tali gas sono generalmente la causa principale della presenza di fiamma. Dopo l'ossidazione dei gas, anche la parte meno volatile, liberata dalla pirolisi, inizia l'ossidazione liberando altra energia. Durante questa fase si generano vari composti caratteristici della combustione, quali per esempio ossidi di azoto e monossido di carbonio, classificati come sostanze inquinanti, che non possono essere liberamente rilasciati nell’ambiente. The gases produced during pyrolysis begin, if placed in contact with oxygen, the oxidation phase which releases large quantities of energy: these gases are generally the main cause of the presence of flame. After the oxidation of the gases, even the less volatile part, freed by pyrolysis, begins the oxidation releasing more energy. During this phase various compounds characteristic of combustion are generated, such as nitrogen oxides and carbon monoxide, classified as pollutants, which cannot be freely released into the environment.

Processi di combustione nel trattamento di materiali organici, ad esempio nello smaltimento di rifiuti, sono attuati sia in un inceneritore sia pur in misura ridotta in un gassificatore, il quale lavorando in presenza di piccole quantità di ossigeno realizza anche una parziale ossidazione. Combustion processes in the treatment of organic materials, for example in the disposal of waste, are carried out both in an incinerator and to a lesser extent in a gasifier, which working in the presence of small quantities of oxygen also carries out a partial oxidation.

In un pirolizzatore invece, in assenza o scarsità di ossigeno, ad una temperatura superiore a 400°C, il materiale subisce la scissione dei legami chimici originari con formazione di molecole più semplici, a ridotto impianto ambientale. Dai residui della pirolisi, sia gassosi sia liquidi, si possono estrarre combustibili per turbine a gas o per motori diesel che, possono essere impiegati per il funzionamento dell’impianto di smaltimento e/o in parte possono essere trasformati in energia da immettere nella rete, riducendo l'impatto ambientale ed ottenendo il massimo rendimento energetico dalle masse organiche trattate. Il residuo solido dalla pirolisi, detto residuo carbonioso, può venire ulteriormente raffinato fornendo prodotti anch’essi dotati di un buon potere calorifico. In a pyrolyser, on the other hand, in the absence or scarcity of oxygen, at a temperature above 400 ° C, the material undergoes the splitting of the original chemical bonds with the formation of simpler molecules, with reduced environmental plant. From the pyrolysis residues, both gaseous and liquid, it is possible to extract fuels for gas turbines or diesel engines which can be used for the operation of the disposal plant and / or in part can be transformed into energy to be fed into the network. , reducing the environmental impact and obtaining the maximum energy yield from the organic masses treated. The solid residue from pyrolysis, called carbonaceous residue, can be further refined, providing products that also have a good calorific value.

Le caratteristiche più importanti di un pirolizzatore sono la sua capacità di fornire calore al materiale da trasformare e l'assenza di ossigeno aggiuntivo al suo interno, in particolare l'assenza di aria proveniente dall'ambiente. The most important characteristics of a pyrolyser are its ability to supply heat to the material to be transformed and the absence of additional oxygen inside it, in particular the absence of air from the environment.

Una qualunque macchina dove avviene apporto termico in assenza di aria o ossigeno può essere considerata un pirolizzatore. Un forno statico, chiuso, con apporto termico dall'esterno potrebbe essere un pirolizzatore che funziona a unità di carico. Any machine where heat is added in the absence of air or oxygen can be considered a pyrolyzer. A static, closed oven with heat input from the outside could be a pyrolyser that works with load units.

Nelle macchine in cui il carico e lo scarico del materiale deve avvenire in continuo, à ̈ certamente più complicato fornire calore al materiale perché bisogna lasciare gli spazi al carico e allo scarico del materiale. Inoltre, il materiale si muove e ha un profilo termico in movimento. Bisogna trovare il modo di trasferire il moto alla parte interna senza che l'aria possa penetrare nella macchina. In machines where the loading and unloading of the material must take place continuously, it is certainly more complicated to provide heat to the material because it is necessary to leave space for the loading and unloading of the material. In addition, the material moves and has a moving thermal profile. You have to find a way to transfer the motion to the inside without the air getting into the machine.

Sono noti pirolizzatori a tamburo rotante, in cui il tamburo à ̈ riscaldato tramite un bruciatore di gas metano o GPL oppure à ̈ riscaldato elettricamente. Di solito i pirolizzatori a tamburo rotante sono riscaldati dall'esterno in modo da lasciare libero il passaggio per il materiale. Rotating drum pyrolyzers are known, in which the drum is heated by means of a methane gas or LPG burner or is electrically heated. Rotating drum pyrolysers are usually heated from the outside in order to leave free the passage for the material.

Inoltre, le tenute vengono ottenute sulle flange della bocca stessa del tamburo. Tali tenute sono generalmente di rilevanti dimensioni e lavorano tramite strisciamento di due materiali premuti l'uno contro l'altro, con grande dispendio di energia meccanica e conseguente usura che ne limita la durata. Furthermore, the seals are obtained on the flanges of the mouth of the drum itself. These seals are generally of considerable size and work by sliding two materials pressed against each other, with a great expenditure of mechanical energy and consequent wear which limits their duration.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo pirolizzatore a tamburo rotante in cui il riscaldamento della massa di materiale da trattare à ̈ ottimizzato. The purpose of the present invention is that of realizing a rotating drum pyrolyzer device in which the heating of the mass of material to be treated is optimized.

Altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo pirolizzatore a tamburo rotante in cui l’introduzione di ossigeno dall’esterno à ̈ minimizzata. Another purpose of the present invention is that of realizing a rotating drum pyrolyzer device in which the introduction of oxygen from the outside is minimized.

Un altro scopo della presente invenzione à ̈ quello di realizzare un dispositivo pirolizzatore a tamburo rotante in cui la sicurezza di funzionamento à ̈ ottimizzata e l’usura ridotta al minimo. Another object of the present invention is that of realizing a rotating drum pyrolyzer device in which operating safety is optimized and wear is reduced to a minimum.

Questi scopi secondo la presente invenzione sono raggiunti realizzando un dispositivo pirolizzatore a tamburo rotante come esposto nella rivendicazione 1. These objects according to the present invention are achieved by realizing a rotating drum pyrolyzer device as set forth in claim 1.

Ulteriori caratteristiche sono previste nelle rivendicazioni dipendenti. Further characteristics are provided in the dependent claims.

Le caratteristiche ed i vantaggi di un dispositivo pirolizzatore a tamburo rotante secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali: The characteristics and advantages of a rotating drum pyrolyser device according to the present invention will become more evident from the following description, which is exemplary and not limiting, referring to the attached schematic drawings in which:

la figura 1 à ̈ una vista d’insieme schematica del dispositivo pirolizzatore a tamburo rotante oggetto della presente invenzione; Figure 1 is a schematic overall view of the rotating drum pyrolyzer device object of the present invention;

le figure 2 e 3 mostrano in sezione due realizzazioni di un reattore per un dispositivo pirolizzatore a tamburo rotante secondo la presente invenzione. Figures 2 and 3 show in section two embodiments of a reactor for a rotating drum pyrolyzer device according to the present invention.

Con riferimento alle figure, viene mostrato un dispositivo pirolizzatore a tamburo rotante, complessivamente indicato con 10, e comprendente un reattore di pirolisi 20, 120 e mezzi di carico del materiale 40. With reference to the figures, a rotating drum pyrolyzer device is shown, indicated as a whole with 10, and comprising a pyrolysis reactor 20, 120 and means for loading the material 40.

Il reattore di pirolisi 20, 120 comprende un corpo fisso 21 a perfetta tenuta di gas, un tamburo rotante 22 solidale ad una estremità di un albero di trasmissione del moto 23 e mezzi di riscaldamento 24 posti all’interno del tamburo 22 per migliorare lo scambio termico con il materiale da riscaldare oltre i 400°C. The pyrolysis reactor 20, 120 comprises a fixed body 21 with perfect gas tightness, a rotating drum 22 integral with one end of a motion transmission shaft 23 and heating means 24 placed inside the drum 22 to improve the heat exchange with the material to be heated above 400 ° C.

Il corpo fisso 21 à ̈ chiuso alle estremità opposte da flange fisse di tenuta 25, una delle quali à ̈ attraversata dall’albero di trasmissione del moto 23 tenuto sulla circonferenza da elementi di tenuta 26, secondo la realizzazione preferita costituiti da più giri di baderna, o baderne multiple (figure 2 e 3). The fixed body 21 is closed at the opposite ends by fixed sealing flanges 25, one of which is crossed by the motion transmission shaft 23 held on the circumference by sealing elements 26, according to the preferred embodiment consisting of several turns of packing, or multiple packing (figures 2 and 3).

La flangia all’estremità opposta à ̈ attraversata da una bocca di ingresso 27 del materiale da trattare collegata ai mezzi di carico 40. The flange at the opposite end is crossed by an inlet 27 of the material to be treated connected to the loading means 40.

Il tamburo rotante 22 comprende pale di mescolamento ed avanzamento longitudinali 28, distribuite radialmente nella parte periferica del tamburo 22, vale a dire in una zona periferica rispetto a mezzi di riscaldamento 24, posti all’interno del tamburo 22 e mostrati schematicamente in figura 1. The rotating drum 22 comprises longitudinal mixing and advancement blades 28, radially distributed in the peripheral part of the drum 22, that is to say in a peripheral area with respect to heating means 24, located inside the drum 22 and shown schematically in figure 1 .

Il corpo fisso 21 comprende inoltre, all’estremità opposta rispetto al carico del materiale da trattare, sul fondo, una uscita 29 per il residuo carbonioso solido e, sulla parete laterale, un condotto di uscita dei gas vapori residui 30. The fixed body 21 also comprises, at the opposite end with respect to the load of the material to be treated, on the bottom, an outlet 29 for the solid carbonaceous residue and, on the side wall, an outlet conduit for the residual gas vapors 30.

Inoltre, il riscaldamento dall’interno del tamburo rotante 22 può essere in alternativa elettrico combinato con gas caldi oppure solo a gas caldi. Furthermore, the heating from the inside of the rotating drum 22 can alternatively be electric combined with hot gases or only with hot gases.

Per entrambe le realizzazioni di reattore 20, 120 descritte, il gas utilizzato per il riscaldamento può essere fumo di combustione di gas combustibile, come pure fumo di combustione della struttura carboniosa residua del dispositivo pirolizzatore 10, bruciata in una caldaia tradizionale oppure in un letto fluido senza l’impiego di scambiatori di calore che riducono l’efficienza. For both reactor embodiments 20, 120 described, the gas used for heating can be combustion smoke of combustible gas, as well as combustion smoke of the residual carbonaceous structure of the pyrolyzer device 10, burned in a traditional boiler or in a fluidized bed. without the use of heat exchangers which reduce efficiency.

Per una sicurezza intrinseca del dispositivo pirolizzatore 10, il riscaldamento mediante gas caldi à ̈ realizzato con fumi in depressione, per evitare che una rottura accidentale dei tubi di riscaldamento provochi l’introduzione dei fumi nel reattore 20, 120. For an intrinsic safety of the pyrolyzer device 10, the heating by means of hot gases is carried out with fumes in depression, to avoid that an accidental breakage of the heating pipes causes the introduction of fumes into the reactor 20, 120.

Secondo una prima realizzazione del reattore 20 del pirolizzatore 10 oggetto della presente invenzione, mostrata in figura 2, i mezzi di riscaldamento 24 comprendono sia resistenze elettriche 31, ognuna posta in un contenitore 32 perfettamente a tenuta, sia tubi 33 per la circolazione di gas caldi, anch'essi perfettamente a tenuta. According to a first embodiment of the reactor 20 of the pyrolyzer 10 object of the present invention, shown in Figure 2, the heating means 24 comprise both electric resistances 31, each placed in a perfectly sealed container 32, and tubes 33 for the circulation of hot gases , also perfectly sealed.

I contenitori 32 delle resistenze 31 ed il tubo 33 per la circolazione di gas entrano nel corpo fisso 21 del reattore 20 e sono fissati in modo statico e a tenuta sulla flangia 25 posta in prossimità dei mezzi di carico del materiale 40. The containers 32 of the resistances 31 and the tube 33 for the circulation of gas enter the fixed body 21 of the reactor 20 and are fixed in a static and airtight manner on the flange 25 located near the means for loading the material 40.

Ogni resistenza 31 irradia calore sul relativo contenitore 32 che, a sua volta, diventa incandescente e irradia verso il materiale posto all'interno del tamburo 22. Il numero di resistenze 31 dipende dalla quantità di calore che necessita il dispositivo pirolizzatore 10. Each resistance 31 radiates heat onto the relative container 32 which, in turn, becomes incandescent and radiates towards the material placed inside the drum 22. The number of resistors 31 depends on the amount of heat that the pyrolyzer device 10 needs.

Il gas scambia calore con il tubo 33, che diventa incandescente e scambia calore con il materiale posto all'interno del tamburo 22. Il numero di tubi 33 di gas, la lunghezza e la geometria dei tubi 33, spiralati o non spiralati, ed eventualmente ramificati a formare una pluralità di rami attivi per ogni ramo di ingresso e di uscita, dipende dalla quantità di calore necessaria alla macchina e dalla quantità di gas caldi a disposizione. The gas exchanges heat with the tube 33, which becomes incandescent and exchanges heat with the material placed inside the drum 22. The number of gas tubes 33, the length and geometry of the tubes 33, spiral or non-spiral, and possibly branched to form a plurality of active branches for each input and output branch, it depends on the amount of heat needed by the machine and the amount of hot gases available.

Nella realizzazione mostrata in figura 2, ognuna delle due resistenze elettriche 31 à ̈ contenuta in un proprio contenitore 32 ed un solo tubo 33 per la circolazione di gas caldi à ̈ avvolto a spirale attorno ad entrambi i contenitori 32 delle resistenze 31. In particolare, il tubo 33 ha un ramo di ingresso nel tamburo 22 disposto accostato all’intera lunghezza delle due resistenze elettriche 31, un ramo attivo di ritorno disposto a spirale attorno alle due resistenze elettriche 31 ed un ramo di uscita parallelo e opposto ad un primo tratto del ramo di ingresso. I gas caldi si muovono, secondo le frecce F di figura 2. In the embodiment shown in Figure 2, each of the two electric resistances 31 is contained in its own container 32 and a single tube 33 for the circulation of hot gases is wound in a spiral around both containers 32 of the resistors 31. In particular, the tube 33 has an inlet branch into the drum 22 arranged alongside the entire length of the two electrical resistances 31, an active return branch arranged in a spiral around the two electrical resistances 31 and an output branch parallel and opposite to a first portion of the input branch. The hot gases move, according to the arrows F in figure 2.

Secondo l’invenzione, nella prima realizzazione del reattore 20 sopra descritta, i due sistemi di riscaldamento possono essere utilizzati assieme o indipendentemente. According to the invention, in the first embodiment of the reactor 20 described above, the two heating systems can be used together or independently.

In una ulteriore realizzazione del reattore 120 del dispositivo pirolizzatore 10 secondo la presente invenzione, mostrata in figura 3, i mezzi di riscaldamento 24 comprendono tubi passanti 133 per la circolazione di gas caldi, ottimizzati nella loro disposizione rispetto al materiale contenuto nel tamburo 22 e realizzati perfettamente a tenuta. In a further embodiment of the reactor 120 of the pyrolyzer device 10 according to the present invention, shown in Figure 3, the heating means 24 comprise through tubes 133 for the circulation of hot gases, optimized in their arrangement with respect to the material contained in the drum 22 and made perfectly sealed.

Gli altri componenti del reattore 120 non espressamente descritti sono gli stessi della realizzazione di figura 2. The other components of the reactor 120 not expressly described are the same as those of the embodiment of Figure 2.

Nella realizzazione mostrata in figura 3, un solo tubo 133 ha un ramo di ingresso che entra nel corpo fisso 21 del reattore 120 attraverso un albero cavo di trasmissione del moto 123, un ramo attivo che descrive spirali entro il tamburo 22 ed un ramo di uscita che esce dal corpo fisso 21 del reattore 120 attraverso un albero cavo di sostegno 123’ del tamburo 22. Nel tamburo 22 sono poste una o più spirali del tubo 133 di gas caldi, che ruotano assieme al tamburo 22 stesso. In the embodiment shown in Figure 3, a single tube 133 has an inlet branch that enters the fixed body 21 of the reactor 120 through a hollow shaft for transmitting the motion 123, an active branch that describes spirals within the drum 22 and an outlet branch which exits from the fixed body 21 of the reactor 120 through a hollow supporting shaft 123â € ™ of the drum 22. In the drum 22 there are one or more spirals of the hot gas tube 133, which rotate together with the drum 22 itself.

L’albero cavo di trasferimento del moto 123 entra nel corpo fisso 21 attraverso la flangia fissa 25, posta sul lato opposto al carico del materiale, ed à ̈ tenuto sulla circonferenza da elementi di tenuta 26, preferibilmente costituiti da più giri di baderna, o baderne multiple. The motion transfer hollow shaft 123 enters the fixed body 21 through the fixed flange 25, located on the side opposite the material load, and is held on the circumference by sealing elements 26, preferably made up of several turns of packing, or multiple packing.

L’albero cavo di sostegno 123’, che attraversa la flangia fissa di tenuta 25 posta all’estremità di carico del materiale, comprende anch’esso sulla circonferenza elementi di tenuta 26, preferibilmente costituiti da più giri di baderna, o baderne multiple. The hollow supporting shaft 123â € ™, which passes through the fixed sealing flange 25 placed at the material loading end, also includes sealing elements 26 on the circumference, preferably consisting of several turns of packing, or multiple packing.

Il gas entra caldo dal lato di uscita del materiale caldo e fuoriesce dal lato opposto dove il materiale entra freddo nel tamburo 22, come mostrato dalle frecce F in figura 3. The gas enters hot from the exit side of the hot material and exits from the opposite side where the material enters cold into the drum 22, as shown by the arrows F in figure 3.

In questo modo si ottengono profili di temperatura che ottimizzano lo scambio termico tra i gas caldi e il materiale all'interno del reattore di pirolisi 120. In this way, temperature profiles are obtained that optimize the heat exchange between the hot gases and the material inside the pyrolysis reactor 120.

Infatti, per riscaldare il materiale in prossimità del suo ingresso nel reattore 120, sono sufficienti mezzi di riscaldamento ad una temperatura inferiore rispetto a quanto necessita all’estremità opposta del reattore, in cui il materiale à ̈ già stato riscaldato. Mantenendo circa costante la differenza di temperatura tra i mezzi di riscaldamento 24 ed il materiale da trattare nelle differenti zone del reattore 120 à ̈ ottimizzato il rendimento dello scambio termico. In fact, to heat the material near its entrance into the reactor 120, heating means are sufficient at a lower temperature than is needed at the opposite end of the reactor, in which the material has already been heated. By keeping the temperature difference between the heating means 24 and the material to be treated in the different zones of the reactor 120 approximately constant, the efficiency of the heat exchange is optimized.

Il numero di tubi passanti 133 di gas, la lunghezza e la geometria dei tubi passanti 133, spiralati o non spiralati, ed eventualmente ramificati a formare una pluralità di rami attivi per ogni ramo di ingresso e di uscita, dipende dalla quantità di calore necessaria alla macchina e dalla quantità di gas caldi a disposizione. The number of gas through tubes 133, the length and geometry of the through tubes 133, spiraled or non-spiraled, and possibly branched to form a plurality of active branches for each inlet and outlet branch, depends on the amount of heat necessary for the machine and the amount of hot gas available.

I mezzi di carico 40, posti a monte del reattore di pirolisi 20 o 120, comprendono due coclee motorizzate poste in serie e collegate alla bocca di ingresso 27 del reattore 20, 120 (figura 1). The loading means 40, placed upstream of the pyrolysis reactor 20 or 120, comprise two motorized augers placed in series and connected to the inlet 27 of the reactor 20, 120 (Figure 1).

Una prima coclea di ingresso 41 comprende, ad una estremità a monte, una valvola di prima alimentazione 43 del materiale al dispositivo pirolizzatore 10 e, all’estremità opposta, una valvola di trasferimento 44 ad una coclea di carico 42. A first inlet screw 41 comprises, at one end upstream, a valve 43 for first feeding the material to the pyrolyzer device 10 and, at the opposite end, a transfer valve 44 to a loading screw 42.

All’estremità opposta, la coclea di carico 42 à ̈ direttamente raccordata alla bocca di ingresso 27 del reattore 20, 120 per una alimentazione in continuo del materiale da trattare. At the opposite end, the loading screw 42 is directly connected to the inlet 27 of the reactor 20, 120 for a continuous feeding of the material to be treated.

La coclea di ingresso 41 comprende mezzi di purga dell'aria 45 in modo da eliminare l'aria ambiente e sostituirla con l'azoto per evitare l'ingresso di aria nel reattore 20, 120. I mezzi di purga della aria comprendono un ingresso per azoto 45 ed una uscita per azoto 45 su lati opposti della coclea di carico 41. The inlet screw 41 comprises air purge means 45 so as to remove the ambient air and replace it with nitrogen to prevent air from entering the reactor 20, 120. The air purge means comprise an inlet for nitrogen 45 and a nitrogen outlet 45 on opposite sides of the loading screw 41.

Durante il carico del materiale nella coclea di ingresso 41 i mezzi di purga dell’aria 45 sono attivati. Dopo un periodo di tempo, si chiude la valvola di alimentazione 43, si chiude l'immissione di azoto ed il materiale può essere introdotto nella coclea di carico 42 mediante la valvola di trasferimento 44. During the loading of the material into the inlet screw 41, the air purge means 45 are activated. After a period of time, the supply valve 43 closes, the nitrogen supply closes and the material can be introduced into the loading auger 42 by means of the transfer valve 44.

Nella coclea di carico 42 à ̈ pertanto presente un po’ di azoto e il gas prodotto dal reattore 20,120, ma non aria, ed in particolare non ossigeno. In the loading auger 42 there is therefore some nitrogen and the gas produced by the reactor 20, 120, but not air, and in particular not oxygen.

Il dispositivo pirolizzatore a tamburo rotante, oggetto della presente invenzione, ha il vantaggio di consentire il trattamento di masse di materiale organico comprendenti sostanze inquinanti, come ad esempio legni verniciati o cartoni verniciati. Infatti, le sostanze inquinanti sono controllate in modo ottimale nel processo di pirolisi e non vengono ossidate a formare gas nocivi. The rotating drum pyrolyzer device, object of the present invention, has the advantage of allowing the treatment of masses of organic material comprising polluting substances, such as for example painted wood or painted cardboard. Indeed, the pollutants are optimally controlled in the pyrolysis process and are not oxidized to form harmful gases.

Inoltre, il riscaldamento tramite fumi consente un significativo risparmio energetico. In addition, the heating with fumes allows significant energy savings.

Infine, nel reattore di pirolisi secondo la presente invenzione le tenute effettuate mediante baderna direttamente sugli alberi che attraversano le flange fisse riducono vantaggiosamente il diametro di strisciamento e quindi il dispendio di energia meccanica. Finally, in the pyrolysis reactor according to the present invention the seals carried out by packing directly on the shafts which cross the fixed flanges advantageously reduce the sliding diameter and therefore the expenditure of mechanical energy.

Il riscaldamento del materiale da trattare effettuato direttamente a cuore del pirolizzatore permette vantaggiosamente a tutto il calore di attraversare il materiale. The heating of the material to be treated carried out directly at the heart of the pyrolyser advantageously allows all the heat to pass through the material.

Il riscaldamento a gas, che à ̈ vantaggiosamente effettuato con fumi in depressione per aumentare la sicurezza del dispositivo pirolizzatore, può essere alimentato con i fumi provenienti da un ossidatore a letto fluido senza scambiatori che riducono efficienza. Il dispositivo pirolizzatore a tamburo rotante così concepito à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’invenzione; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche. Gas heating, which is advantageously carried out with fumes in depression to increase the safety of the pyrolyzer device, can be fed with fumes from a fluidized bed oxidizer without exchangers which reduce efficiency. The rotating drum pyrolyzer device thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are included in the invention; furthermore, all the details can be replaced by technically equivalent elements. In practice, the materials used, as well as the dimensions, can be any according to the technical requirements.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo pirolizzatore a tamburo rotante comprendente un reattore di pirolisi (20, 120) e mezzi di carico del materiale (40), in cui detto reattore di pirolisi (20, 120) comprende un corpo fisso (21) a tenuta di gas, un tamburo rotante (22) e mezzi di riscaldamento (24), caratterizzato dal fatto che detti mezzi di riscaldamento (24) comprendono almeno un tubo a tenuta (33, 133) per la circolazione di gas caldo con almeno un ramo attivo posto all’interno di detto tamburo (22). CLAIMS 1) Rotating drum pyrolysis device comprising a pyrolysis reactor (20, 120) and material loading means (40), in which said pyrolysis reactor (20, 120) comprises a gas-tight fixed body (21), a rotating drum (22) and heating means (24), characterized in that said heating means (24) comprise at least one sealed tube (33, 133) for the circulation of hot gas with at least one active branch placed inside Inside of said drum (22). 2) Dispositivo pirolizzatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di riscaldamento (24) comprendono anche almeno una resistenza elettrica (31), ognuna alloggiata in un contenitore a tenuta (32), associata a detto almeno un tubo a tenuta (33, 133) per la circolazione di gas caldi, in cui detti mezzi di riscaldamento elettrici e a gas sono utilizzabili assieme o indipendentemente. 2) Pyrolyzer device according to claim 1, characterized in that said heating means (24) also comprise at least one electric resistance (31), each housed in a sealed container (32), associated with said at least one sealed tube ( 33, 133) for the circulation of hot gases, in which said electric and gas heating means can be used together or independently. 3) Dispositivo pirolizzatore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta almeno una resistenza (31) e detto almeno un tubo a tenuta (33) per la circolazione di gas caldi sono disposti staticamente all’interno di detto tamburo rotante (22) e attraversano detto reattore (20) in prossimità di detti mezzi di carico (40). 3) Pyrolyzer device according to claim 2, characterized in that said at least one resistance (31) and said at least one sealed tube (33) for the circulation of hot gases are statically arranged inside said rotating drum (22) and pass through said reactor (20) in proximity to said loading means (40). 4) Dispositivo pirolizzatore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto almeno un tubo a tenuta (33) per la circolazione di gas caldi ha un ramo di ingresso accostato a detta almeno una resistenza (31), detto almeno un ramo attivo à ̈ disposto a formare almeno una spirale attorno a detta almeno una resistenza (31) ed un ramo di uscita parallelo e opposto ad un primo tratto del ramo di ingresso. 4) Pyrolyzer device according to claim 3, characterized in that said at least one sealed tube (33) for the circulation of hot gases has an inlet branch next to said at least one resistance (31), said at least one active branch is arranged to form at least a spiral around said at least one resistance (31) and an output branch parallel and opposite to a first portion of the input branch. 5) Dispositivo pirolizzatore secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto reattore (20) à ̈ attraversato ad una estremità opposta a detti mezzi di carico (40) da un albero di trasmissione del moto (23) solidale a detto tamburo rotante (22). 5) Pyrolyzer device according to claim 4, characterized in that said reactor (20) is crossed at one end opposite to said loading means (40) by a shaft for transmitting the motion (23) integral with said rotating drum (22 ). 6) Dispositivo pirolizzatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di riscaldamento (24) comprendono almeno un tubo passante a tenuta (133) comprendente un ramo di ingresso, posto ad una estremità opposta a detti mezzi di carico (40), detto almeno un ramo attivo posto in detto tamburo rotante (22) ed un ramo di uscita in prossimità di detti mezzi di carico (40). 6) Pyrolyzer device according to claim 1, characterized by the fact that said heating means (24) comprise at least a sealed through tube (133) comprising an inlet branch, placed at one end opposite to said loading means (40), said at least one active branch placed in said rotating drum (22) and an outlet branch in proximity of said loading means (40). 7) Dispositivo pirolizzatore secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto almeno un tubo passante a tenuta (133) à ̈ disposto in detto reattore (120) in modo solidalmente rotante assieme a detto tamburo (22). 7) Pyrolyzer device according to claim 6, characterized by the fact that said at least one watertight through tube (133) is arranged in said reactor (120) in an integrally rotating manner together with said drum (22). 8) Dispositivo pirolizzatore secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto almeno un ramo attivo di detto tubo passante a tenuta (133) à ̈ disposto a formare almeno una spirale. 8) Pyrolyzer device according to claim 7, characterized in that said at least one active branch of said sealed through tube (133) is arranged to form at least one spiral. 9) Dispositivo pirolizzatore secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detto reattore (120) à ̈ attraversato ad estremità opposte rispettivamente da un albero cavo di trasmissione del moto (123) e da un albero cavo di sostegno (123’), in cui detti alberi (123, 123’) sono vincolati a estremità opposte di detto tamburo rotante (22), detti alberi (123, 123’) contenendo rispettivamente detto ramo di ingresso e detto ramo di uscita dell’almeno un tubo passante a tenuta (133). 9) Pyrolyzer device according to claim 7, characterized by the fact that said reactor (120) is crossed at opposite ends respectively by a hollow shaft for transmitting the motion (123) and by a hollow supporting shaft (123â € ™), in where said shafts (123, 123â € ™) are constrained to opposite ends of said rotating drum (22), said shafts (123, 123â € ™) containing respectively said inlet and said outlet branch of the at least one passing tube sealed (133). 10) Dispositivo pirolizzatore secondo la rivendicazione 5 o 9, caratterizzato dal fatto che detto reattore (20, 120) comprende un corpo fisso (21) chiuso alle estremità opposte da flange fisse di tenuta (25) attraversate da detto albero (23, 123, 123’) e/o da detti mezzi di riscaldamento (24), in cui elementi di tenuta circonferenziali a baderne multiple (26) sono applicati tra detto albero (23, 123, 123’) e dette flange fisse (25). 10) Pyrolyzer device according to claim 5 or 9, characterized in that said reactor (20, 120) comprises a fixed body (21) closed at the opposite ends by fixed sealing flanges (25) crossed by said shaft (23, 123, 123â € ™) and / or by said heating means (24), in which circumferential sealing elements with multiple packings (26) are applied between said shaft (23, 123, 123â € ™) and said fixed flanges (25). 11) Dispositivo pirolizzatore secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detto corpo fisso (21) comprende, ad una estremità, una bocca di ingresso (27) del materiale da trattare collegata a detti mezzi di carico (40) e, ad una estremità opposta, un condotto di uscita dei gas vapori residui (30) e una uscita (29) per il residuo carbonioso solido. 11) Pyrolyzer device according to claim 9, characterized in that said fixed body (21) comprises, at one end, an inlet (27) of the material to be treated connected to said loading means (40) and, at one end opposite, an outlet duct for the residual gas vapors (30) and an outlet (29) for the solid carbon residue. 12) Dispositivo pirolizzatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di carico (40) comprendono una prima coclea di ingresso (41) ed una seconda coclea di carico (42) poste in serie, in cui detta prima coclea di ingresso (41) comprende, ad una estremità a monte, una valvola di prima alimentazione (43) del materiale e, ad una estremità opposta, una valvola di trasferimento (44) a detta coclea di carico (42) e, ulteriormente, mezzi di purga dell’aria (45) per l’eliminazione dell’aria ambiente e la sostituzione con azoto comprendenti un ingresso per azoto (45) ed una uscita per azoto (45). Barzanò & Zanardo Milano S.p.A.12) Pyrolyzer device according to claim 1, characterized in that said loading means (40) comprise a first inlet screw (41) and a second loading screw (42) placed in series, in which said first inlet screw ( 41) comprises, at one end upstream, a first supply valve (43) for the material and, at an opposite end, a transfer valve (44) to said loading auger (42) and, further, means for purging the material Air (45) for the elimination of ambient air and replacement with nitrogen including a nitrogen inlet (45) and a nitrogen outlet (45). Barzanò & Zanardo Milano S.p.A.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2804205A1 (en) * 2000-01-21 2001-07-27 Thide Environnement Oven for treatment of industrial waste or biomass has a cavity with a conveyor belt transporting products from an inlet to an outlet with the heating elements placed so that product temperature raises progressively then decreases
JP2005037042A (en) * 2003-07-15 2005-02-10 Meidensha Corp Heat processing device

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