ITMI20122161A1 - Procedimento ed impianto per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere. - Google Patents

Procedimento ed impianto per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere. Download PDF

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ITMI20122161A1
ITMI20122161A1 IT002161A ITMI20122161A ITMI20122161A1 IT MI20122161 A1 ITMI20122161 A1 IT MI20122161A1 IT 002161 A IT002161 A IT 002161A IT MI20122161 A ITMI20122161 A IT MI20122161A IT MI20122161 A1 ITMI20122161 A1 IT MI20122161A1
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IT
Italy
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shredded
station
combustion
pelletizing
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IT002161A
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Nardi Domenico De
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Squirt S R L
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    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B5/00Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21BFIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
    • D21B1/00Fibrous raw materials or their mechanical treatment
    • D21B1/04Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
    • D21B1/06Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by dry methods
    • D21B1/08Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by dry methods the raw material being waste paper; the raw material being rags
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/20Waste heat recovery
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Description

"PROCEDIMENTO ED IMPIANTO PER IL RECUPERO DI ENERGIA DAI PRODOTTI DI SCARTO IN CARTIERE"
D E S C R I Z I O N E
Il presente trovato ha come oggetto un procedimento ed un impianto per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere.
Il presente trovato si colloca nel contesto dell'industria cartaria.
L’industria cartaria produce prodotti di scarto che vengono generalmente smaltiti in discariche. Tra tali prodotti di scarto, particolarmente nel caso di industrie cartarie che si occupano della lavorazione di carta riciclata, si annoverano:
- carta sporca, per esempio impregnata di oli o liquidi vari;
- carta mista ad altri materiali, quale per esempio alluminio;
- residui di legno;
- residui di plastica.
Tale prodotto di scarto, non ulteriormente differenziabile, viene generalmente smaltito in discariche, con associati elevati costi di smaltimento .
Inoltre, negli impianti di industria cartaria à ̈ generalmente presente una fase di asciugatura della carta in linea, che richiede il riscaldamento di aria ad una temperatura di circa 600 °C. Tale riscaldamento si avvale generalmente di apposite stufe a gas o gasolio, che richiedono quindi un elevato costo energetico e quindi economico.
Compito precipuo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un procedimento ed un impianto per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere che superino i limiti della tecnica nota, consentendo una lavorazione della carta ecologicamente ed economicamente efficiente.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un procedimento ed un impianto che siano in grado di permettere un abbattimento dei costi di smaltimento dei rifiuti e, al contempo, di migliorare l'efficienza energetica dell'impianto della produzione della carta stesso.
Un ulteriore scopo del trovato à ̈ quello dì proporre un procedimento ed un impianto che siano in grado di dare le più ampie garanzie di affidabilità e sicurezza.
Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un procedimento per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere, comprendente le seguenti fasi:
- una fase di triturazione di un composto comprendente prodotti di scarto di cartiera;
- una fase di pellettizzazione del composto triturato ottenuto da detta fase di triturazione; - una fase di combustione del composto pellettizzato ottenuto da detta fase di pellettizzazione;
caratterizzato dal fatto che detta fase di pellettizzazione comprende:
- una fase di miscelazione di detto composto triturato;
- una fase di riscaldamento di detto composto triturato ;
una fase di additivazione di una sostanza del tipo della lignina a detto composto triturato;
- una fase di compattazione, in forma di pellet, di detto composto triturato;
il calore prodotto in detta fase di combustione di detto composto pellettizzato essendo utilizzato per l'asciugatura della carta in cartiera.
Per l'esecuzione del procedimento secondo il trovato viene preferibilmente utilizzato un impianto per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere, comprendente:
- una stazione di triturazione di un composto comprendente prodotti di scarto di cartiera;
- una stazione di pellettizzazìone di detto composto triturato; e
- una stazione di combustione di detto composto pellettizzato ;
caratterizzato dal fatto che detta stazione di pellettizzazìone comprende:
- un miscelatore di detto composto triturato;
- un riscaldatore di detto composto triturato atto a mantenere sostanzialmente costante il valore di umidità di detto composto triturato;
- un dispositivo di additivazione di una sostanza del tipo della lignina a detto composto triturato; e
- un dispositivo di compattazione in forma di pellet di detto composto triturato;
detta stazione di combustione essendo collegata alla linea di produzione della cartiera per lo sfruttamento di almeno parte del calore prodotto dalla combustione di detto composto pellettizzato per l'asciugatura della carta in cartiera.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del procedimento e dell'impianto secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio degli allegati disegni in cui l'unica figura illustra schematicamente un impianto per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere secondo il trovato.
Con riferimento alla figura citata, l'impianto per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, comprende:
- una stazione di triturazione 2 di un composto, laddove tale composto comprende prodotti di scarto della cartiera;
- una stazione di pellettizzazione 3 del composto triturato che à ̈ ricavato dalla stazione di triturazione 2, laddove la stazione di pellettizzazione 3 trasforma il composto triturato in pellets; e
- una stazione di combustione 4 del composto pellettizzato .
Secondo il trovato, la stazione di pellettizzazione 3 comprende:
- un miscelatore 30;
- un riscaldatore 31;
- un dispositivo di additivazione 32; ed
- un dispositivo di compattazione 33.
Il miscelatore 30 Ã ̈ atto a miscelare e a rendere omogeneo il composto triturato.
Il riscaldatore 31 à ̈ atto a riscaldare e a mantenere costante il livello di umidità del composto triturato.
Il dispositivo di additivazione 32 aggiunge una sostanza del tipo della lignina al composto triturato .
Il dispositivo di compattazione 33 compatta il composto triturato in forma di pellet.
La stazione di combustione 4 à ̈ collegata, attraverso condotti di tipo noto e non illustrati per semplicità, alla linea di produzione della cartiera in modo tale che il calore prodotto dalla combustione del composto pellettizzato nella stazione di combustione 4 venga utilizzato per l'asciugatura della carta in cartiera.
In particolare, nella stazione di pellettizzazione 3 le funzioni di miscelazione, riscaldamento e additivazione del composto triturato assolvono al compito di stabilizzare il composto, rendendolo omogeneo. L<1>additivante del tipo della lignina ha la funzione di collante del composto triturato, di acceleratore di combustione, ed anche di rendere maggiormente costante il potere calorifero del composto, prima della sua compattazione in forma di pellet.
Vantaggiosamente, l'impianto 1 per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere, comprende una stazione di controllo di parametri chimici e fisici del composto triturato, a monte della stazione di pellettizzazione 3, per la determinazione della quantità di additivo del tipo della lignina da additivare al composto triturato, nella stazione di pellettizzazione 3 stessa. Infatti, in base per esempio alla composizione del composto, o al suo valore di pH, à ̈ possibile variare la quantità di lignina da aggiungere, in modo da mantenere sostanzialmente costante il potere calorifero dei pellets che si andranno a realizzare .
Preferibilmente, la stazione di combustione 4 comprende un bruciatore a fiamma orizzontale insufflato di aria compressa. In tale bruciatore a fiamma orizzontale si possono raggiungere temperature anche intorno ai 1200°C, in modo da prevenire la formazione di ossidi di azoto o loro miscele, come invece succede nei noti bruciatori a fiamma verticale, nei quali si raggiungono solo temperature intorno ai 900°C.
La stazione di combustione 4 può inoltre comprendere una stazione di abbattimento delle polveri sottili dai fumi prodotti dalla combustione .
Vantaggiosamente, il riscaldatore 31 consente di mantenere una temperatura all'interno della stazione di pellettizzazione 3 sostanzialmente intorno agli 80°C e un valore di umidità sostanzialmente compreso nel range tra 10% e 25%.
L'impianto 1 può anche comprendere, tra la stazione di pellettizzazione 3 e la stazione di combustione 4, una stazione di immagazzinamento e distribuzione 5 del composto pellettizzato, per il trasferimento controllato del composto pellettizzato alla stazione di combustione 4, in funzione delle richieste energetiche della cartiera stessa .
Inoltre, il dispositivo di compattazione 33 può essere associato ad una stazione di asciugatura 34, per l'asciugatura del composto pellettizzato in uscita dalla stazione pellettizzatrice 3.
Il composto può essere trasportato alla stazione dì triturazione 2 tramite un apposito nastro trasportatore 20, e dalla stazione di triturazione 2 alla stazione di pellettizzazione 3 tramite un ulteriore nastro trasportatore 21.
Il dispositivo di additivazione 32 comprende vantaggiosamente uno o più serbatoi 35, 3 6 di lignina, la quale viene pompata nella camera di miscelazione e riscaldamento tramite un'apposita pompa 37. Tale camera di miscelazione e riscaldamento, che contiene il miscelatore 30 e il riscaldatore 31, à ̈ collegata da una prima coclea 38 al dispositivo di compattazione 33, per il trasferimento del composto triturato e additivato. Un cilindro di connessione 39 connette il dispositivo di compattazione 33, e nello specifico la stazione di asciugatura 34 alla stazione di immagazzinamento e distribuzione 5. Una seconda coclea 40 trasferisce il composto pellettizzato dalla stazione di immagazzinamento e distribuzione 5 alla stazione di combustione 4.
Gli altri componenti dell'impianto secondo il trovato possono essere costituiti da componenti di tipo noto che non vengono descritti nel dettaglio per semplicità.
Il funzionamento dell'impianto sopra descritto, nell'esecuzione del procedimento per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere secondo il trovato, Ã ̈ il seguente.
Il composto contenente prodotti di scarto di cartiera viene sottoposto primariamente ad una fase di triturazione nella stazione di triturazione 2. Il composto triturato viene quindi alimentato alla stazione di pellettizzazione 3 ove viene sottoposto ad una fase di pellettizzazione.
Nella stazione di pellettizzazione 3, il composto triturato viene miscelato in modo da risultare omogeneo, viene riscaldato ad una temperatura prefissata, viene additivato con una sostanza del tipo della lignina e viene quindi compattato in forma di pellet.
E' da notare che il riscaldamento del composto triturato nella stazione di pellettizzazione 3 viene preferibilmente eseguito in modo tale da mantenere il composto triturato in un ambiente con una temperatura sostanzialmente intorno agli 80°C e con un valore di umidità sostanzialmente compreso nel range tra 10% e 25%.
Preferibilmente, prima di essere immesso nella stazione di pellettizzazione 3, il composto triturato viene sottoposto ad una fase di controllo dei suoi parametri chimici e fisici per la determinazione della quantità di sostanza del tipo della lignina da additivare al composto triturato nella fase di pellettizzazione.
Il composto pellettizzato viene quindi convogliato nella stazione di combustione 4 ove viene bruciato producendo calore che viene utilizzato parzialmente o totalmente per l'asciugatura della carta in cartiera.
Opportunamente, la fase di combustione del composto pellettizzato, attuata nella stazione di combustione 4 Ã ̈ seguita da una fase di abbattimento delle polveri sottili dai fumi prodotti dalla combustione .
Si à ̈ in pratica constatato come il procedimento e l'impianto per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere, secondo il presente trovato, assolvano il compito nonché gli scopi prefissati in quanto consentono di ridurre il prodotto di scarto da smaltire, riducendo così i costi di smaltimento, e, al contempo sfruttano l'energia che deriva dalla combustione di tale prodotto di scarto.
Un altro vantaggio del procedimento e dell'impianto per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere e relativo processo, secondo il trovato, Ã ̈ rappresentato dal fatto di migliorare l'efficienza energetica ed economica della lavorazione della carta in cartiere.
Un ulteriore vantaggio del procedimento e dell'impianto secondo il trovato à ̈ costituito dal fatto di ridurre l'impatto sull'ambiente, in termini di rifiuti e inquinamento ambientale.
Il procedimento e l'impianto per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere, così concepiti, sono suscettibili di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.
Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti .
In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze e dello stato della tecnica.

Claims (10)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Procedimento per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere, comprendente le seguenti fasi: - una fase di triturazione di un composto comprendente prodotti di scarto di cartiera; - una fase di pellettizzazione del composto triturato ottenuto da detta fase di triturazione; - una fase di combustione del composto pellettizzato ottenuto da detta fase di pellettizzazione; caratterizzato dal fatto che detta fase di pellettizzazione comprende: - una fase di miscelazione di detto composto triturato; - una fase di riscaldamento di detto composto triturato ; - una fase di additivazione di una sostanza del tipo della lignina a detto composto triturato; - una fase di compattazione, in forma di pellet, di detto composto triturato ; il calore prodotto in detta fase di combustione di detto composto pellettizzato essendo utilizzato per l'asciugatura della carta in cartiera.
  2. 2. Procedimento, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di controllo di parametri chimici e fisici di detto composto triturato, prima di detta fase di pellettizzazione di detto composto triturato, per la determinazione della quantità di detta sostanza del tipo della lignina da additivare a detto composto triturato in detta fase di pellettizzazione di detto composto triturato.
  3. 3. Procedimento, secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta fase di combustione di detto composto pellettizzato à ̈ seguita da una fase di abbattimento delle polveri sottili .
  4. 4. Procedimento, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di riscaldamento di detto composto triturato à ̈ atta a mantenere detto composto triturato in un ambiente con temperatura sostanzialmente intorno agli 80 °C e un valore di umidità sostanzialmente compreso nel range tra 10% e 25%.
  5. 5. Impianto (1) per il recupero di energia dai prodotti di scarto in cartiere, comprendente: - una stazione di triturazione (2) di un composto comprendente prodotti di scarto di cartiera; - una stazione di pellettizzazione (3) di detto composto triturato; e - una stazione di combustione (4) di detto composto pelletti zzato ; caratterizzato dal fatto che detta stazione di pellettizzazione (3) comprende: - un miscelatore {30) di detto composto triturato; - un riscaldatore (31) di detto composto triturato atto a mantenere sostanzialmente costante il valore di umidità di detto composto triturato; - un dispositivo di addi tivazione (32) di una sostanza del tipo della lignina a detto composto triturato; e - un dispositivo di compattazione (33) in forma di pellet di detto composto triturato; detta stazione di combustione (4) essendo collegata alla linea di produzione della cartiera per lo sfruttamento di almeno parte del calore prodotto dalla combustione di detto composto pellettizzato per l'asciugatura della carta in cartiera.
  6. 6. Impianto (1), secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto di comprendere, a monte di detta stazione di pellettizzazione (3), una stazione di controllo di parametri chimici e fisici di detto composto triturato per la determinazione della quantità di detta sostanza del tipo della lignina da additivare a detto composto triturato in detta stazione di pellettizzazione (3).
  7. 7. Impianto (1), secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che detta stazione di combustione (4) comprende un bruciatore a fiamma orizzontale insufflato di aria compressa.
  8. 8. Impianto (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta stazione di combustione (4) comprende una stazione di abbattimento delle polveri sottili.
  9. 9. Impianto (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto riscaldatore (31) à ̈ atto a mantenere detto composto triturato, in detta stazione di pellettizzazione (3) ad una temperatura sostanzialmente intorno agli 80°C e ad un valore di umidità sostanzialmente compreso nel range tra 10% e 25%.
  10. 10. Impianto (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere, tra detta stazione di pellettizzazione (3) e detta stazione di combustione (4), una stazione di immagazzinamento e distribuzione (5) di detto composto pellettizzato, per il trasferimento controllato di detto composto pellettizzato a detta stazione di combustione (4).
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