ITMI20130320A1 - CONVERSION PLANT OF CARBONOUS MATRICES, PARTICULARLY FOR THE PRODUCTION OF ENERGY, AND ITS PROCEDURE. - Google Patents

CONVERSION PLANT OF CARBONOUS MATRICES, PARTICULARLY FOR THE PRODUCTION OF ENERGY, AND ITS PROCEDURE.

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ITMI20130320A1
ITMI20130320A1 IT000320A ITMI20130320A ITMI20130320A1 IT MI20130320 A1 ITMI20130320 A1 IT MI20130320A1 IT 000320 A IT000320 A IT 000320A IT MI20130320 A ITMI20130320 A IT MI20130320A IT MI20130320 A1 ITMI20130320 A1 IT MI20130320A1
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Italy
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synthesis gas
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internal tubular
carbonaceous
reaction chamber
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IT000320A
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Danilo Dante Bonfadini
Andrea Ostan
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Danilo Dante Bonfadini
Andrea Ostan
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Description

"IMPIANTO DI CONVERSIONE DI MATRICI CARBONIOSE, PARTICOLARMENTE PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA, E RELATIVO PROCEDIMENTO" "CARBON MATRIX CONVERSION PLANT, PARTICULARLY FOR THE PRODUCTION OF ENERGY, AND RELATED PROCEDURE"

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

Il presente trovato ha come oggetto un impianto di conversione di matrici carboniose, particolarmente per la produzione di energia, e relativo procedimento di conversione di matrici carboniose . The present invention relates to a plant for converting carbonaceous matrices, particularly for the production of energy, and the related process for converting carbonaceous matrices.

Attualmente sono noti impianti di gassificazione che consentono di smaltire materiale contenente Carbonio e Idrogeno, producendo al contempo energia, per esempio sotto forma di gas di sintesi. Gasification plants are currently known which make it possible to dispose of material containing Carbon and Hydrogen, while at the same time producing energy, for example in the form of synthesis gas.

Tali materiali, in seguito anche definiti "matrici carboniose" , possono essere: biomasse, grassi o farine vegetali, frazioni organiche di rifiuti agricoli, urbani, industriali ed ospedalieri, fanghi di depurazione di acque civili ed industriali, pneumatici e gomme, materiali polimerici o elastomerici o termoplastici o duroplastici, sabbie bitumiose o contenenti idrocarburi, asfalto e catrami, rivestimenti catramosi, terreni contaminati, materiali compositi, rifiuti elettrici ed elettronici. These materials, hereinafter also referred to as "carbonaceous matrices", can be: biomass, vegetable fats or flours, organic fractions of agricultural, urban, industrial and hospital waste, civil and industrial water purification sludge, tires and rubbers, polymeric materials or elastomeric or thermoplastic or duroplastic, tar sands or sands containing hydrocarbons, asphalt and tars, tar coatings, contaminated soils, composite materials, electrical and electronic waste.

La gassificazione à ̈ un processo di degradazione termica che avviene a temperature elevate in presenta di una percentuale sotto-stechiometrica di un agente ossidante, quale aria, ossigeno o vapore e consente, da un lato, di risolvere il problema ecologico collegato alla eliminazione dei suddetti rifiuti e materiali di scarto, e dall'altro di ottenere energia, nonché gas di sintesi. Il gas di sintesi, in gergo anche "syngas", à ̈ infatti un gas combustibile sintetico che può essere opportunamente trattato e quindi pulito, per poi essere utilizzato per la produzione di energia elettrica, per esempio tramite combustione in motori o turbine a gas. Gasification is a process of thermal degradation that occurs at high temperatures in the presence of a sub-stoichiometric percentage of an oxidizing agent, such as air, oxygen or steam and allows, on the one hand, to solve the ecological problem connected to the elimination of the aforementioned waste and waste materials, and on the other hand to obtain energy, as well as synthesis gas. Synthesis gas, also known as "syngas" in jargon, is in fact a synthetic fuel gas that can be suitably treated and then cleaned, to then be used for the production of electricity, for example by combustion in engines or gas turbines.

Gli impianti di conversione di matrici carboniose di tipo noto, utilizzati per la produzione di energia, non sono scevri da inconvenienti tra i quali va annoverata la scarsa efficienza di produzione di energia. Known carbon matrix conversion plants, used for energy production, are not free from drawbacks, including poor energy production efficiency.

In particolare, nel caso in cui tali impianti di tipo noto producano gas di sintesi, tale gas di sintesi presenta generalmente un basso potere calorico . In particular, if such known plants produce synthesis gas, this synthesis gas generally has a low calorific value.

Un'ulteriore criticità degli impianti di tipo noto riguarda l'inefficienza di scambio termico tra le parti riscaldanti dell'impianto e le matrici carboniose da riscaldare per la loro conversione in gas di sintesi. A further criticism of known plants concerns the inefficiency of heat exchange between the heating parts of the plant and the carbonaceous matrices to be heated for their conversion into synthesis gas.

Un'altra criticità di tali impianti di tipo noto riguarda gli effetti di usura, attriti e corrosione degli organi di trasporto delle matrici carboniose, ed il rischio di inceppamento degli organi di trasporto stessi, con conseguenze sia sulla resa dell'impianto sia sulla sua manutenzione . Another criticism of these known types of plants concerns the effects of wear, friction and corrosion of the transport members of the carbonaceous matrices, and the risk of jamming of the transport members themselves, with consequences both on the performance of the plant and on its maintenance. .

Un'ulteriore criticità di tali impianti di tipo noto riguarda i rischi di innesco di esplosione o incendi di parti dell'impianto, correlati a possibili reazioni esotermiche incontrollate dovute alla presenza di anormali concentrazioni di ossigeno e/o aria in una qualche parte dell'impianto, o ai suddetti inceppamenti, i quali possono produrre surriscaldamenti localizzati . A further criticism of these known types of plants concerns the risk of ignition of explosion or fire of parts of the plant, related to possible uncontrolled exothermic reactions due to the presence of abnormal concentrations of oxygen and / or air in some part of the plant. , or to the aforementioned jams, which can produce localized overheating.

Un altro inconveniente di tali impianti di tipo noto consiste nel fatto che la matrice carboniosa spesso non viene energeticamente ed omogeneamente rimescolata e frantumata durante la fase di conversione in gas di sintesi, e questo riduce l'efficienza di conversione. Another drawback of such known plants consists in the fact that the carbonaceous matrix is often not energetically and homogeneously mixed and crushed during the conversion phase into synthesis gas, and this reduces the conversion efficiency.

Un ulteriore inconveniente di tali impianti di tipo noto consiste nella carenza dell'effetto catalitico svolto dai corpi termicamente conduttivi durante durante la fase di conversione della matrice carboniosa in gas di sintesi. A further drawback of these known types of plants consists in the lack of the catalytic effect performed by the thermally conductive bodies during the phase of conversion of the carbonaceous matrix into synthesis gas.

Inoltre negli impianti di tipo noto, l'efficienza di produzione del gas di sintesi à ̈ fortemente vincolata dal tipo di matrice carboniosa introdotta nell'impianto. Tali impianti risultano infatti non sufficientemente flessibili nel ricevere un'ampia varietà di materiali da convertire in ingresso. Furthermore, in known plants, the synthesis gas production efficiency is strongly constrained by the type of carbonaceous matrix introduced into the plant. In fact, these plants are not sufficiently flexible in receiving a wide variety of materials to be converted in input.

Un ulteriore inconveniente degli impianti di tipo noto riguarda l'inefficiente conversione ed abbattimento dei sottoprodotti di scarto ottenuti dalla conversione delle matrici carboniose in gas di sintesi, che, accumulandosi, portano all'otturazione dei condotti di passaggio dell'impianto, richiedendo continue manutenzioni. A further drawback of known types of plants relates to the inefficient conversion and abatement of the waste by-products obtained from the conversion of carbonaceous matrices into synthesis gas, which, accumulating, lead to the obstruction of the passage ducts of the plant, requiring continuous maintenance.

Compito precipuo del presente trovato consiste nel fatto di realizzare un impianto di conversione di matrici carboniose, particolarmente per la produzione di energia, che risolva i problemi tecnici sopra esposti, ovvii agli inconvenienti e superi i limiti della tecnica nota consentendo di incrementare notevolmente l'efficienza di conversione delle matrici carbonìose e di produzione di energia. The main aim of the present invention is to provide a conversion plant for carbonaceous matrices, particularly for the production of energy, which solves the technical problems described above, obviates the drawbacks and overcomes the limits of the prior art, allowing to considerably increase efficiency. conversion of carbon matrices and energy production.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato à ̈ quello di consentire una efficiente produzione di gas di sintesi, sia in termini di volume di gas prodotto, sia in termini delle caratteristiche di potere calorico dello stesso. Within this aim, an object of the invention is to allow an efficient production of synthesis gas, both in terms of volume of gas produced and in terms of its caloric power characteristics.

Un ulteriore scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare un impianto dove gli scambi termici tra le parti riscaldanti e le matrici carboniose da riscaldare siano particolarmente efficienti . A further object of the present invention is to provide a plant where the heat exchanges between the heating parts and the carbonaceous matrices to be heated are particularly efficient.

Un altro scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un impianto che non richieda manutenzioni dovute ad usure, attriti, corrosione ed inceppamenti delle parti mobili. Another object of the invention is to provide a plant which does not require maintenance due to wear, friction, corrosion and jamming of the moving parts.

Un ulteriore scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un impianto che sia in grado di dare le più ampie garanzie di affidabilità e sicurezza nell'uso, prevenendo l'innesco di esplosioni e/o incendi. A further object of the invention is to provide a plant which is capable of giving the greatest guarantees of reliability and safety in use, preventing the triggering of explosions and / or fires.

Un altro scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un impianto che consenta di produrre gas di sintesi privo di composti critici, quali ossido di azoto, ammoniaca o altri sottoprodotti viscosi ed insolubili come catrami. Another object of the invention is to provide a plant which allows to produce synthesis gas free of critical compounds, such as nitrogen oxide, ammonia or other viscous and insoluble by-products such as tars.

Un altro scopo del trovato consiste nel fatto di realizzare un impianto che economicamente competitivo se paragonato alla tecnica nota. Another object of the invention is to provide a plant which is economically competitive if compared to the known art.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un impianto di conversione di matrici carboniose , particolarmente per la produzione di energia, comprendente una stazione di conversione di matrici carboniose, la quale comprende: The aforementioned task, as well as the aforementioned purposes and others which will appear better later, are achieved by a carbon matrix conversion plant, particularly for the production of energy, comprising a carbon matrix conversion station, which comprises:

- una camera di reazione dove un gas di sintesi à ̈ estratto da una matrice carboniosa, - a reaction chamber where a synthesis gas is extracted from a carbonaceous matrix,

- una camera di combustione atta a generare un vettore termico di riscaldamento, per il riscaldamento di detta camera di reazione, e - a combustion chamber adapted to generate a heating thermal vector, for heating said reaction chamber, e

- una torre di espansione, dove detto gas di sintesi à ̈ separato da prodotti solidi, - an expansion tower, where said synthesis gas is separated from solid products,

e comprendente una stazione di filtrazione e raffreddamento di detto gas di sintesi in uscita da detta torre di espansione, and comprising a filtering and cooling station for said synthesis gas leaving said expansion tower,

caratterizzato dal fatto che detta camera di reazione comprende un elemento tubolare interno atto a ruotare rispetto ad un asse di rotazione longitudinale, ed un elemento tubolare esterno concentrico a detto elemento tubolare interno, detto elemento tubolare interno comprendendo, sulla superficie laterale esterna, una pluralità di pale definenti, lungo almeno una porzione longitudinale di detta superficie laterale esterna di detto elemento tubolare interno, una pluralità di canali per l'avanzamento, lungo detta camera di reazione, di detta matrice carboniosa e di detto gas di sintesi in formazione da detta matrice carboniosa, detto vettore termico di riscaldamento scorrendo all'interno di detto elemento tubolare interno . characterized in that said reaction chamber comprises an internal tubular element able to rotate with respect to a longitudinal rotation axis, and an external tubular element concentric to said internal tubular element, said internal tubular element comprising, on the external lateral surface, a plurality of blades defining, along at least a longitudinal portion of said external lateral surface of said internal tubular element, a plurality of channels for the advancement, along said reaction chamber, of said carbonaceous matrix and of said synthesis gas forming from said carbonaceous matrix , said heating thermal vector flowing inside said internal tubular element.

Inoltre, il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati, vengono raggiunti da un procedimento di conversione di matrici carbonìose, comprendente le fasi di: Furthermore, the aforementioned task, as well as the aforementioned purposes, are achieved by a process for the conversion of carbonaceous matrices, comprising the steps of:

- estrarre gas di sintesi da una matrice carboniosa, in una camera di reazione; - extracting synthesis gas from a carbonaceous matrix, in a reaction chamber;

- generare un vettore termico di riscaldamento, per il riscaldamento di detta camera di reazione, - generating a heating thermal vector, for heating said reaction chamber,

- separare detto gas di sintesi da prodotti solidi in una torre di espansione, - separating said synthesis gas from solid products in an expansion tower,

- filtrare e raffreddare detto gas di sintesi in uscita da detta torre di espansione, - filtering and cooling said synthesis gas leaving said expansion tower,

caratterizzato dal fatto che, detta fase di estrarre gas di sintesi da detta matrice carboniosa, comprende le fasi di: characterized in that said step of extracting synthesis gas from said carbonaceous matrix comprises the steps of:

- a partire da detta camera di reazione comprendente un elemento tubolare interno atto a ruotare rispetto a un asse di rotazione longitudinale, e un elemento tubolare esterno concentrico a detto elemento tubolare interno, detto elemento tubolare interno comprendendo, sulla superficie laterale esterna, una pluralità di pale, definenti, lungo almeno una porzione longitudinale di detta superficie laterale esterna di detto elemento tubolare interno, una pluralità di canali, far avanzare detta matrice carboniosa e detto gas di sintesi in formazione da detta matrice carboniosa lungo detti canali; - starting from said reaction chamber comprising an internal tubular element able to rotate with respect to a longitudinal rotation axis, and an external tubular element concentric to said internal tubular element, said internal tubular element comprising, on the external lateral surface, a plurality of blades, defining, along at least a longitudinal portion of said external lateral surface of said internal tubular element, a plurality of channels, to advance said carbonaceous matrix and said synthesis gas being formed by said carbonaceous matrix along said channels;

- far scorrere detto vettore termico di riscaldamento all'interno di detto elemento tubolare interno. - making said heating thermal vector slide inside said internal tubular element.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, di un impianto di conversione di matrici carboniose, particolarmente per la produzione di energia, illustrato a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio degli allegati disegni in cui: Further characteristics and advantages will become clearer from the description of a preferred but not exclusive embodiment of a carbonaceous matrix conversion plant, particularly for the production of energy, illustrated by way of non-limiting example with the aid of the attached drawings in which:

la figura 1 Ã ̈ una rappresentazione schematica di una forma di realizzazione di un impianto di conversione di matrici carboniose, particolarmente per la produzione di energia, secondo il trovato; la figura 2 Ã ̈ una vista in sezione parziale longitudinale, della stazione di conversione di matrici carboniose dell'impianto di figura 1, secondo il trovato; Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of a carbonaceous matrix conversion plant, particularly for the production of energy, according to the invention; Figure 2 is a partial longitudinal sectional view of the carbon matrix conversion station of the plant of Figure 1, according to the invention;

la figura 3 Ã ̈ una vista in sezione longitudinale degli elementi interni alla camera di reazione della stazione di conversione di matrici carboniose di figura 2, secondo il trovato; Figure 3 is a longitudinal section view of the elements inside the reaction chamber of the station for converting carbonaceous matrices of Figure 2, according to the invention;

la figura 4 Ã ̈ una vista in sezione degli elementi interni alla camera di reazione rappresentati in figura 3 effettuata secondo l'asse IV IV; Figure 4 is a sectional view of the elements inside the reaction chamber represented in Figure 3 taken along the axis IV IV;

la figura 5 Ã ̈ una vista in sezione degli elementi interni alla camera di reazione rappresentati in figura 3 effettuata secondo l'asse V - V; Figure 5 is a sectional view of the elements inside the reaction chamber represented in Figure 3 taken along the V - V axis;

la figura 6 Ã ̈ una vista prospettica parzialmente in spaccato degli elementi interni alla camera di reazione rappresentati in figura 3; Figure 6 is a partially cut-away perspective view of the elements inside the reaction chamber shown in Figure 3;

la figura 7 Ã ̈ una vista prospettica della camera di reazione rappresentata in figura 2; Figure 7 is a perspective view of the reaction chamber shown in Figure 2;

le figure 8 e 9 sono rispettivamente una vista in sezione trasversale ed una vista in alzato frontale di una prima forma di realizzazione di una torre di espansione della stazione di conversione di matrici carboniose di figura 2; Figures 8 and 9 are respectively a cross-sectional view and a front elevation view of a first embodiment of an expansion tower of the carbon matrix conversion station of Figure 2;

le figure 10 e 11 sono rispettivamente una vista in sezione trasversale ed una vista in alzato frontale di una seconda forma di realizzazione di una torre di espansione della stazione di conversione di matrici carboniose di figura 2; Figures 10 and 11 are respectively a cross-sectional view and a front elevation view of a second embodiment of an expansion tower of the carbon matrix conversion station of Figure 2;

le figure 12 e 13 sono rispettivamente una vista in sezione trasversale ed una vista in alzato frontale di una terza forma di realizzazione di una torre di espansione della stazione di conversione di matrici carboniose di figura 2; Figures 12 and 13 are respectively a cross-sectional view and a front elevation view of a third embodiment of an expansion tower of the carbon matrix conversion station of Figure 2;

la figura 14 Ã ̈ una rappresentazione schematica del sistema di bypass dell'impianto di figura 1. Figure 14 is a schematic representation of the bypass system of the plant in Figure 1.

Con riferimento alle figure citate, l'impianto di conversione di matrici carboniose, particolarmente per la produzione di energia, indicato globalmente con il numero di riferimento 1, comprende una stazione di conversione di matrici carboniose 2 in un gas di sintesi 20 e una stazione di filtrazione e raffreddamento 7, 8, 9 del gas di sintesi 20 in uscita dalla stazione di conversione 2. With reference to the aforementioned figures, the plant for converting carbonaceous matrices, particularly for the production of energy, generally indicated with the reference number 1, comprises a station for converting carbonaceous matrices 2 into a synthesis gas 20 and a station for filtration and cooling 7, 8, 9 of the synthesis gas 20 leaving the conversion station 2.

In particolare, la stazione di conversione 2 del gas di sintesi 20 comprende: In particular, the synthesis gas conversion station 2 20 comprises:

- una camera di reazione 3 dove il gas di sintesi 20 Ã ̈ estratto dalla matrice carboniosa inserita in corrispondenza di un imbocco 22 della camera di reazione 3 stessa, - a reaction chamber 3 where the synthesis gas 20 is extracted from the carbonaceous matrix inserted in correspondence with an inlet 22 of the reaction chamber 3 itself,

una camera di combustione 4 atta a generare un vettore termico 40 di riscaldamento, per il riscaldamento della camera di reazione 3, e a combustion chamber 4 adapted to generate a heating thermal vector 40, for heating the reaction chamber 3, e

- una torre di espansione 5, dove il gas di sintesi 20 Ã ̈ separato dai prodotti solidi 21 originanti dalla matrice carboniosa. - an expansion tower 5, where the synthesis gas 20 is separated from the solid products 21 originating from the carbonaceous matrix.

Secondo il trovato, la camera di reazione 3 comprende un elemento tubolare interno 30 atto a ruotare rispetto ad un asse di rotazione longitudinale 31, ed un elemento tubolare esterno 300 concentrico all'elemento tubolare interno 30. L'elemento tubolare interno 30 comprende, sulla sua superficie laterale esterna 32, una pluralità di pale 33, 34 definenti, lungo almeno una porzione longitudinale della superficie laterale esterna 32 dell'elemento tubolare interno 30, una pluralità di canali 35 per l'avanzamento, lungo la camera di reazione 3, della matrice carboniosa e del gas di sintesi 20 in formazione dalla matrice carboniosa. Il vettore termico 40 di riscaldamento, generato dalla camera di combustione 4, scorre all'interno dell'elemento tubolare interno 30. According to the invention, the reaction chamber 3 comprises an internal tubular element 30 able to rotate with respect to a longitudinal rotation axis 31, and an external tubular element 300 concentric to the internal tubular element 30. The internal tubular element 30 comprises, on the its external lateral surface 32, a plurality of blades 33, 34 defining, along at least a longitudinal portion of the external lateral surface 32 of the internal tubular element 30, a plurality of channels 35 for the advancement, along the reaction chamber 3, of the carbonaceous matrix and of the synthesis gas 20 forming from the carbonaceous matrix. The heating thermal vector 40, generated by the combustion chamber 4, flows inside the internal tubular element 30.

Quindi, all'interno dell'elemento tubolare interno 30 passa il vettore termico 40 generato dalla camera di combustione 4, mentre nello spazio a sezione anulare compreso tra l'elemento tubolare esterno 300 e l'elemento tubolare interno 30 avanza, lungo i suddetti canali 35 definiti dalle pale 33, 34 la matrice carboniosa che, durante l'avanzamento, per effetto del riscaldamento, si converte in gas di sintesi 20. Then, the thermal vector 40 generated by the combustion chamber 4 passes inside the internal tubular element 30, while in the annular section space comprised between the external tubular element 300 and the internal tubular element 30 it advances along the aforementioned channels 35 defined by the blades 33, 34 the carbonaceous matrix which, during the advancement, due to the heating effect, is converted into synthesis gas 20.

Vantaggiosamente inoltre, il verso di avanzamento, lungo la camera di reazione 3, della matrice carboniosa e del gas di sintesi 20 in formazione dalla matrice carboniosa, Ã ̈ opposto al verso di scorrimento longitudinale del vettore termico 40 all'interno dell'elemento tubolare interno 30. Advantageously, moreover, the direction of advancement, along the reaction chamber 3, of the carbonaceous matrix and of the synthesis gas 20 forming from the carbonaceous matrix, is opposite to the longitudinal flow direction of the thermal vector 40 inside the internal tubular element. 30.

Il vettore termico 40 Ã ̈ vantaggiosamente costituito da aria calda inerte. The thermal vector 40 is advantageously constituted by inert hot air.

La matrice carboniosa viene immessa nella camera dì reazione 3 in corrispondenza dell'imbocco 22 e viene fatta avanzare lungo la camera di reazione 3 verso la torre di espansione 5. Durante tale avanzamento, la matrice carboniosa viene esposta ad una temperatura gradualmente crescente dovuta al fatto che all'interno dell'elemento tubolare interno 30 scorre il vettore termico 40, composto dai fumi ad alta temperatura in uscita dalla camera di combustione 4. Lungo tale tragitto pertanto, la matrice carboniosa assorbe il calore trasmesso dal vettore termico 40, scambiandolo attraverso l'elemento tubolare interno 30 e le pale 33, 34, vantaggiosamente realizzate in materiale termicamente conduttivo ed in grado di resistere alle alte temperature, e si converte in gas di sintesi 20. The carbonaceous matrix is introduced into the reaction chamber 3 at the inlet 22 and is made to advance along the reaction chamber 3 towards the expansion tower 5. During this advancement, the carbonaceous matrix is exposed to a gradually increasing temperature due to the the fact that the thermal vector 40 flows inside the internal tubular element 30, composed of the high temperature fumes leaving the combustion chamber 4. Along this path, therefore, the carbonaceous matrix absorbs the heat transmitted by the thermal vector 40, exchanging it through the internal tubular element 30 and the blades 33, 34, advantageously made of thermally conductive material and capable of withstanding high temperatures, and convert into synthesis gas 20.

Il materiale in cui l'elemento tubolare interno 30, l'elemento tubolare esterno 300 e le pale 33, 34 sono realizzati, Ã ̈ vantaggiosamente del tipo noto con il marchio commerciale ICONEL 601 ®, in grado di resistere a temperature anche nell'ordine dei 1200°C. The material in which the internal tubular element 30, the external tubular element 300 and the blades 33, 34 are advantageously of the type known under the trademark ICONEL 601 ®, capable of withstanding temperatures even in the order 1200 ° C.

Nel funzionamento a regime dell'impianto 1, ed in particolare della camera di reazione 3, all'uscita dalla camera di reazione la matrice carboniosa risulta convertita completamente in gas di sintesi 20 e in prodotti solidi 21. In steady-state operation of the plant 1, and in particular of the reaction chamber 3, at the outlet from the reaction chamber the carbonaceous matrix is completely converted into synthesis gas 20 and solid products 21.

Inoltre, vantaggiosamente, i canali 35 definiti dalle pale 33, 34 si avvolgono a spirale attorno all'elemento tubolare interno 30, e la rotazione dell'elemento tubolare interno 30 e delle pale 33, 34 determina l'avanzamento, lungo la camera di reazione 3, per effetto coclea, della matrice carboniosa e del gas di sintesi 20. Il suddetto avvolgimento a spirale dei canali 35 Ã ̈ illustrato, a titolo esemplificativo, con una linea tratto-punto 36 in figura 6. Furthermore, advantageously, the channels 35 defined by the blades 33, 34 are wound in a spiral around the internal tubular element 30, and the rotation of the internal tubular element 30 and of the blades 33, 34 determines the advancement along the reaction chamber. 3, due to the cochlea effect, of the carbonaceous matrix and of the synthesis gas 20. The aforementioned spiral winding of the channels 35 is illustrated, by way of example, with a dash-dot line 36 in figure 6.

In corrispondenza dell'imbocco 22 alla camera di reazione 3 Ã ̈ vantaggiosamente prevista una coclea 23 che serve a introdurre e far avanzare, nella parte iniziale della camera di reazione 3, la matrice carboniosa. Nella restante parte della camera di reazione 3, l'avanzamento della matrice carboniosa, in fase di conversione a gas di sintesi 20, avviene per effetto della rotazione dell'elemento tubolare interno 30 che regge le pali 33, 34, le quali, per la loro disposizione a spirale intorno all'elemento tubolare interno 30, definiscono appunto i suddetti canali 35, i quali realizzano l'effetto coclea. Durante l'avanzamento, la matrice carboniosa continua ad assorbire il calore proveniente dal vettore di riscaldamento 40, grazie allo scambio termico garantito proprio dalle pale 33, 34 ed in particolare dalla superficie di contatto che esse mettono a disposizione. In correspondence with the inlet 22 to the reaction chamber 3 there is advantageously provided an auger 23 which serves to introduce and advance the carbonaceous matrix in the initial part of the reaction chamber 3. In the remaining part of the reaction chamber 3, the advancement of the carbonaceous matrix, during the conversion to synthesis gas 20, occurs due to the rotation of the internal tubular element 30 which holds the poles 33, 34, which, for the their spiral arrangement around the internal tubular element 30, precisely define the aforesaid channels 35, which produce the cochlea effect. During the advancement, the carbonaceous matrix continues to absorb the heat coming from the heating vector 40, thanks to the heat exchange guaranteed by the blades 33, 34 and in particular by the contact surface they make available.

Alternativamente, o in aggiunta al suddetto effetto coclea, l'asse di rotazione 31 dell'elemento tubolare interno 30 può essere vantaggiosamente inclinato rispetto ad una direzione orizzontale, in modo che la rotazione dell'elemento tubolare interno 30 e delle pale 33, 34 determini, per effetto della gravità, l'avanzamento della matrice carboniosa lungo la camera di reazione 3. Alternatively, or in addition to the aforementioned auger effect, the rotation axis 31 of the internal tubular element 30 can be advantageously inclined with respect to a horizontal direction, so that the rotation of the internal tubular element 30 and of the blades 33, 34 determines , due to gravity, the advancement of the carbonaceous matrix along the reaction chamber 3.

Vantaggiosamente inoltre l'elemento tubolare esterno 300 Ã ̈ atto a ruotare insieme all'elemento tubolare interno 30 e alle pale 33, 34. In altre parole, l'elemento tubolare esterno 300, l'elemento tubolare interno 30 e le pale 33, 34 comprese tra i due elementi tubolari ruotano come un corpo unico, e non presentano parti in movimento relativo le une rispetto alle altre. Advantageously, moreover, the external tubular element 300 is able to rotate together with the internal tubular element 30 and the blades 33, 34. In other words, the external tubular element 300, the internal tubular element 30 and the blades 33, 34 between the two tubular elements, they rotate as a single body, and have no parts in relative movement with respect to each other.

Gli elementi tubolari interno 30 ed esterno 300 sono vantaggiosamente sorretti girevolmente da due teste fisse 301, 302, poste alle estremità degli elementi tubolari stessi. The internal tubular elements 30 and external 300 are advantageously supported rotatably by two fixed heads 301, 302, placed at the ends of the tubular elements themselves.

Le figure 6 e 7 illustrano la camera di reazione 3. In figura 6 Ã ̈ illustrato l'elemento tubolare esterno 300, il quale comprende un mantello esterno 307 ed un refrattario interno 309, atto a ridurre lo scambio termico con l'ambiente esterno. L'elemento tubolare esterno 300 Ã ̈ reso solidale alle pale 33, 34 per mezzo di staffe 308. Tali staffe 308 si innestano da un lato nell'elemento tubolare esterno 300, e dall'altro risultano associate alle pale 33 che, data la loro configurazione ripiegata, illustrata nella sezione di figura 4, risultano premere elasticamente contro le staffe 308 e garantire BIS8944 quindi la trasmissione del moto di rotazione tra elemento tubolare interno 30 e elemento tubolare esterno 300. In figura 7 sono illustrati i rulli di supporto 310 dell'elemento tubolare esterno 300, i quali si impegnano con fasce di rotolamento circonf erenziali 311. Figures 6 and 7 illustrate the reaction chamber 3. Figure 6 illustrates the external tubular element 300, which comprises an external shell 307 and an internal refractory 309, suitable for reducing heat exchange with the external environment. The external tubular element 300 is made integral with the blades 33, 34 by means of brackets 308. These brackets 308 are engaged on one side in the external tubular element 300, and on the other hand they are associated with the blades 33 which, given their folded configuration, illustrated in the section of Figure 4, are elastically pressed against the brackets 308 and thus ensure the transmission of the rotation motion between the internal tubular element 30 and the external tubular element 300. Figure 7 illustrates the support rollers 310 of the external tubular element 300, which engage with circumferential rolling bands 311.

Nella camera di reazione 3 così descritta, lo scambio termico tra il vettore di riscaldamento 40 e le matrici carboniose non avviene solo attraverso la superficie laterale esterna 32 dell'elemento tubolare interno 30, quanto invece attraverso l'ampia superficie di scambio definita dalle pale 33, 34. In aggiunta a ciò, l'opportuno isolamento termico dell'elemento tubolare esterno 300, tramite il refrattario 309, consente di ridurre al minimo le dispersioni termiche verso l'esterno, favorendo il raggiungimento delle temperature necessarie per la conversione delle matrici carboniose in gas di sintesi 20. In the reaction chamber 3 thus described, the heat exchange between the heating vector 40 and the carbonaceous matrices does not occur only through the external lateral surface 32 of the internal tubular element 30, but rather through the large exchange surface defined by the blades 33, 34. In addition to this, the appropriate thermal insulation of the external tubular element 300, by means of the refractory 309, allows to reduce to a minimum the thermal dispersions towards the outside, favoring the achievement of the temperatures necessary for the conversion of the matrices carbonaceous in synthesis gas 20.

Vantaggiosamente, inoltre, come illustrato in figura 4, ciascuna delle pale 33 à ̈ ripiegata e presenta una conformazione ad L, con un'estremità radiale ripiegata verso l'interno, in modo da aumentare la superficie di contatto con la matrice carboniosa. Inoltre, tale conformazione ad L fa sì che la successione delle pale radiali 33 definisca, come illustrato in particolare in figura 6, dei canali 35 ben delimitati, per l'avanzamento della matrice carboniosa e del gas di sintesi 20 in formazione. Advantageously, moreover, as illustrated in Figure 4, each of the blades 33 is folded and has an L-shaped conformation, with a radial end folded inwards, so as to increase the contact surface with the carbonaceous matrix. Furthermore, this L-shaped conformation causes the succession of the radial blades 33 to define, as illustrated in particular in Figure 6, well-defined channels 35, for the advancement of the carbonaceous matrix and of the synthesis gas 20 being formed.

Nella camera di reazione 3 si realizzano di fatto due camere con flussi contrapposti: nella prima camera, dove viene inserita la matrice carboniosa da trattare, grazie all'effetto coclea si consente l'avanzamento della matrice carboniosa che attraversa quindi tutte le fasi di reazione, fino allo scarico dei prodotti solidi di processo; nella seconda camera, costituita dalla parte interna dell'elemento tubolare interno 30, scorre il vettore termico 40 in controcorrente rispetto all'avanzamento della matrice carboniosa. In the reaction chamber 3, in fact, two chambers with opposing flows are created: in the first chamber, where the carbonaceous matrix to be treated is inserted, thanks to the auger effect, the advancement of the carbonaceous matrix is allowed, which therefore passes through all the reaction phases, up to the discharge of the process solid products; in the second chamber, consisting of the internal part of the internal tubular element 30, the thermal vector 40 flows in countercurrent with respect to the advancement of the carbonaceous matrix.

Tale vettore termico 40, prima di cedere il proprio calore alla matrice carboniosa, ha temperature che si aggirano tra i 1100°C e i 1200°C, mentre in fase di uscita dalla camera di reazione 3 presenta temperature inferiori, a seconda dello scambio termico avvenuto nella camera di reazione 3 stessa. This thermal vector 40, before releasing its heat to the carbonaceous matrix, has temperatures ranging between 1100 ° C and 1200 ° C, while in the phase of leaving the reaction chamber 3 it has lower temperatures, depending on the heat exchange that has taken place. in the reaction chamber 3 itself.

Il contatto della matrice carboniosa introdotta nella camera di reazione 3, con l'elemento tubolare interno 30 e le pale 33, 34 innesca il cosiddetto fenomeno di pirolisi, che consiste nella decomposizione termochimica di materiali organici e non, ottenuto mediante l'applicazione di calore in completa assenza di un agente ossidante (normalmente ossigeno) . Le reazioni che avvengono nella camera di reazione 3 sono infatti reazioni di tipo esotermico che avvengono in assenza di ossigeno. The contact of the carbonaceous matrix introduced into the reaction chamber 3, with the internal tubular element 30 and the blades 33, 34 triggers the so-called pyrolysis phenomenon, which consists in the thermochemical decomposition of organic and non-organic materials, obtained by applying heat in the complete absence of an oxidizing agent (usually oxygen). The reactions which take place in the reaction chamber 3 are in fact exothermic reactions which take place in the absence of oxygen.

La matrice carboniosa scambia calore con il vettore termico 40 senza mai entrare in contatto con esso. Essa infatti scivola all'esterno dell'elemento tubolare interno 30, nei canali 35 definiti dalle pale 33, 34, aumentando gradualmente la sua temperatura, controcorrente rispetto al flusso del vettore termico 40, fino, a regime, alla gassificazione, completa o parziale a seconda delle esigenze di processo. Infatti, alla fine del suo percorso lungo la camera di reazione 3, la matrice carboniosa può risultare completamente assente perché trasformata in componenti solidi (residui) e gassosi (gas di sintesi 20) , nel caso di gassificazione completa. Nel caso di gassificazione parziale della matrice carboniosa, essa si trasformerà in gas di sintesi 20 e sotto-prodotti solidi di varia tipologia. The carbonaceous matrix exchanges heat with the thermal vector 40 without ever coming into contact with it. In fact, it slides outside the internal tubular element 30, in the channels 35 defined by the blades 33, 34, gradually increasing its temperature, counter-current with respect to the flow of the thermal vector 40, until, in steady state, complete or partial gasification. depending on the process requirements. In fact, at the end of its path along the reaction chamber 3, the carbonaceous matrix can be completely absent because it is transformed into solid (residual) and gaseous (synthesis gas 20) components, in the case of complete gasification. In the case of partial gasification of the carbonaceous matrix, it will be transformed into synthesis gas 20 and solid by-products of various types.

Vantaggiosamente, l'elemento tubolare interno 30, in una porzione in prossimità della torre di espansione 5, o in una porzione collocata almeno parzialmente all'interno della torre di espansione 5, presenta pale 34 disposte radialmente in modo da definire un pacco alettato, quale quello illustrato in figura 5. Tale pacco alettato à ̈ vantaggiosamente realizzato con pale radiali 34 in lamiera, inclinate di circa 3° rispetto ad una direzione longitudinale, in modo da poter fungere anche da coclea e permettere ai residui (o sottoprodotti) solidi originanti dalla trasformazione della matrice carboniosa in gas di sìntesi 20 di poter essere scaricati e cadere sul fondo della torre di espansione stessa 5, dove sono vantaggiosamente disposti mezzi per il recupero delle polveri 25, costituiti per esempio da una coclea con relativo serbatoio di stoccaggio. Advantageously, the internal tubular element 30, in a portion near the expansion tower 5, or in a portion located at least partially inside the expansion tower 5, has blades 34 arranged radially so as to define a finned pack, such as the one illustrated in figure 5. This finned pack is advantageously made with radial blades 34 in sheet metal, inclined by about 3 ° with respect to a longitudinal direction, so as to be able to also act as an auger and allow solid residues (or by-products) originating from the transformation of the carbonaceous matrix into gas 20 meaning that it can be discharged and fall to the bottom of the expansion tower 5 itself, where means for recovering the powders 25 are advantageously arranged, consisting for example of an auger with relative storage tank.

Inoltre, poiché tali pale radiali 34 del pacco alettato si trovano proprio a ridosso della camera di combustione 4, risultano avere una temperatura vantaggiosamente intorno ai 1100°C, in grado di innalzare ulteriormente la temperatura del gas di sintesi 20 passante attraverso il pacco alettato, portandolo da circa 700-750°C a circa 900°C, temperatura alla quale la gassificazione della matrice carboniosa può essere completa, al punto da riuscire anche a gassificare eventuali catrami o TARs (sottoprodotti dei processi di pirogassificazione comprendenti composti organici e/o anelli aromatici). Furthermore, since these radial blades 34 of the finned pack are located right next to the combustion chamber 4, they have a temperature advantageously around 1100 ° C, capable of further raising the temperature of the synthesis gas 20 passing through the finned pack. , bringing it from about 700-750 ° C to about 900 ° C, temperature at which the gasification of the carbonaceous matrix can be complete, to the point of being able to gasify any tars or TARs (by-products of pyrogasification processes including organic compounds and / or aromatic rings).

Dal pacco alettato definito dalle pale radiali 34 vengono espulsi, nel fondo della torre di espansione 5, i residui solidi, mentre il gas d sintesi 20 prodotto sale verso l'alto nella torre di espansione 5, favorito dal fatto che l'ambiente della torre di espansione 5, in comunicazione diretta con l'ambiente della camera di reazione 3, à ̈ vantaggiosamente mantenuto in costante depressione, garantendo un flusso di gas verso l'alto avente una velocità non superiore a 0,5 metri al secondo. Tale bassa velocità del flusso garantisce l'ulteriore decantazione sul fondo della torre di espansione 5 di particolato grossolano o polveri comunque presenti nel gas di sintesi 20. The solid residues are expelled from the finned pack defined by the radial blades 34, in the bottom of the expansion tower 5, while the synthesis gas 20 produced rises upwards in the expansion tower 5, favored by the fact that the environment of the tower expansion tube 5, in direct communication with the environment of the reaction chamber 3, is advantageously kept in constant depression, ensuring an upward flow of gas having a speed not exceeding 0.5 meters per second. This low speed of the flow guarantees the further decantation on the bottom of the expansion tower 5 of coarse particulate matter or dust present in the synthesis gas 20.

La torre di espansione 5 comprende vantaggiosamente anche mezzi di iniezione di aria o ossigeno 50, 51, 52 per l'innalzamento della temperatura del gas di sintesi 20 che passa attraverso di essa. The expansion tower 5 advantageously also comprises means for the injection of air or oxygen 50, 51, 52 for raising the temperature of the synthesis gas 20 which passes through it.

Infatti, nel caso in cui il gas di sintesi 20, dopo il passaggio attraverso il pacco alettato, non raggiunga la temperatura desiderata di gassificazione completa, di circa 900°C, vengono attivati i mezzi di iniezione di aria o ossigeno 50, 51, 52 in rapporto sotto-stechiometrico . In fact, in the event that the synthesis gas 20, after passing through the finned pack, does not reach the desired complete gasification temperature, of about 900 ° C, the air or oxygen injection means 50, 51, 52 are activated. in substoichiometric ratio.

Questa operazione, sotto controllo di temperatura, consente una micro-combus tione sotto-stechiometrica dei catrami e dei TARs ancora presenti nel gas di sintesi 20, la quale permette il raggiungimento delle temperature di progetto. This operation, under temperature control, allows a sub-stoichiometric micro-combustion of the tars and TARs still present in the synthesis gas 20, which allows the design temperatures to be reached.

Questa fase, definita anche "fase di reforming del gas", à ̈ utilizzata in particolare nel caso in cui avvengano cambiamenti strutturali della matrice carboniosa introdotta nella camera di reazione 3, laddove l'introduzione di matrice carboniosa più ricca in polveri, o presentante un ridotto potere calorico determina un<1>inertizzazione della fase di gassificazione, con un abbassamento della temperatura della camera di reazione 3 stessa. In questo caso, le temperature di lavoro di 900°C non vengono raggiunte in uscita dal pacco alettato, ma verranno raggiunte nella torre di espansione 5 per effetto dei mezzi di iniezione di aria e/o ossigeno 50, 51, 52. This phase, also called "gas reforming phase", is used in particular in the case in which structural changes occur in the carbonaceous matrix introduced into the reaction chamber 3, where the introduction of a carbonaceous matrix richer in powders, or with a reduced calorific value determines a <1> inertization of the gasification phase, with a lowering of the temperature of the reaction chamber 3 itself. In this case, the working temperatures of 900 ° C are not reached at the outlet from the finned pack, but will be reached in the expansion tower 5 due to the air and / or oxygen injection means 50, 51, 52.

I mezzi di iniezione di aria e/o ossigeno 50, 51, 52 comprendono vantaggiosamente collettori di distribuzione 53, posizionati perimetralmente alla torre di espansione 5, e collegati ad ugelli di iniezione 54 dell'aria e/o dell'ossigeno all'interno della stessa. The air and / or oxygen injection means 50, 51, 52 advantageously comprise distribution manifolds 53, positioned perimeter to the expansion tower 5, and connected to injection nozzles 54 of the air and / or oxygen inside the itself.

Il numero di ugelli di iniezione 54 à ̈ vantaggiosamente proporzionato alla quantità di aria e/o ossigeno da immettere nella torre di espansione 5. Gli ugelli di iniezione 54 sono vantaggiosamente posizionati in modo da creare una lama d'aria e/o ossigeno che si estende trasversalmente sostanzialmente sull'intera sezione trasversale della torre di espansione 5. The number of injection nozzles 54 is advantageously proportional to the quantity of air and / or oxygen to be introduced into the expansion tower 5. The injection nozzles 54 are advantageously positioned so as to create an air and / or oxygen knife which extends transversely substantially over the entire cross section of the expansion tower 5.

I mezzi di iniezione di aria e/o ossigeno 50 comprendono, secondo una prima forma di realizzazione illustrata nelle figure 8 e 9, bombole 501 di ossigeno puro collegate tramite una valvola modulante 502 ai collettori 53. La valvola modulante 502 Ã ̈ azionata da un controllore 503, il quale riceve informazioni relative ai valori di temperatura interni alla torre di espansione 5 da un sensore di temperatura 504, quale una termocoppia . The air and / or oxygen injection means 50 comprise, according to a first embodiment illustrated in Figures 8 and 9, cylinders 501 of pure oxygen connected by means of a modulating valve 502 to the manifolds 53. The modulating valve 502 is operated by a controller 503, which receives information relating to the temperature values inside the expansion tower 5 from a temperature sensor 504, such as a thermocouple.

Secondo una seconda forma di realizzazione illustrata nelle figure 10 e 11, i mezzi di iniezione di aria e/o ossigeno 51 comprendono un compressore 511 collegato tramite una valvola modulante 502 ai collettori 53. La valvola modulante 502 Ã ̈ azionata da un controllore 503, il quale riceve informazioni relative ai valori di temperatura interni alla torre di espansione 5 da un sensore di temperatura 504, quale una termocoppia . According to a second embodiment illustrated in Figures 10 and 11, the air and / or oxygen injection means 51 comprise a compressor 511 connected through a modulating valve 502 to the manifolds 53. The modulating valve 502 is operated by a controller 503, which receives information relating to the temperature values inside the expansion tower 5 from a temperature sensor 504, such as a thermocouple.

Secondo una terza forma di realizzazione illustrata nelle figure 12 e 13, i mezzi di iniezione di aria e/o ossigeno 52 comprendono un ventilatore 521. Per la regolazione della portata del ventilatore 521, che tramite il controllore 503 collegato al sensore di temperatura 504 Ã ̈ in grado di diminuire o aumentare il numero di giri del ventilatore 521 e di conseguenza la portata d'aria iniettata, mantenendo costante la temperatura del gas di sintesi 20. According to a third embodiment illustrated in Figures 12 and 13, the air and / or oxygen injection means 52 comprise a fan 521. To adjust the flow rate of the fan 521, which through the controller 503 connected to the temperature sensor 504 Ã It is able to decrease or increase the number of revolutions of the fan 521 and consequently the flow of injected air, keeping the temperature of the synthesis gas 20 constant.

L'impianto di conversione di matrici carboniose 1 comprende inoltre vantaggiosamente una stazione di by-pass 6 atta a raccogliere il gas di sintesi 20 in uscita dalla torre di espansione 5 e a bruciarlo in atmosfera durante la fase di avviamento dell'impianto 1. The carbonaceous matrix conversion plant 1 also advantageously comprises a by-pass station 6 suitable for collecting the synthesis gas 20 leaving the expansion tower 5 and burning it in the atmosphere during the start-up phase of the plant 1.

Durante la fase di avviamento dell'impianto 1, infatti, non essendoci ancora tutte le condizioni ideali alla produzione del gas di sintesi 20, all'uscita della torre di espansione 5 à ̈ prevista una valvola a tre vie 60 che permette di bypassare la stazione di filtrazione e e raffreddamento 7, 8, 9 del gas di sintesi, evitando così un inutile intasamento dei sistemi di filtrazione. In fact, during the start-up phase of the plant 1, as there are not yet all the ideal conditions for the production of synthesis gas 20, a three-way valve 60 is provided at the outlet of the expansion tower 5 which allows the station to be bypassed of filtration and cooling 7, 8, 9 of the synthesis gas, thus avoiding an unnecessary clogging of the filtration systems.

Per mezzo di un ventilatore 61 ad alta temperatura, il gas di sintesi 20 viene aspirato ed inviato ad una torcia 62 e bruciato in atmosfera . By means of a high temperature fan 61, the synthesis gas 20 is sucked in and sent to a torch 62 and burned in the atmosphere.

Il ventilatore 61 mette vantaggiosamente in depressione costante anche gli ambienti interni della camera di reazione 3 e della torre di espansione 5. Vantaggiosamente il flusso di gas passante attraverso le tubazioni 64 della stazione di by-pass 6 presenta una velocità nell'ordine dei 20 metri al secondo, velocità che impedisce al particolato di potersi fissare alle pareti delle tubazioni. Inoltre, vantaggiosamente, le tubazioni 64 sono perfettamente isolate termicamente per evitare che i catrami presenti nel gas di sintesi 20 possano condensare e depositarsi sulle pareti delle tubazioni, intasandole. La temperatura del gas di sintesi 20 in questa fase à ̈ comunque mantenuta superiore a circa 350°C, in quanto il punto di rugiada dei catrami e dei TARs inizia a circa 300°C. Il ventilatore 61 à ̈ messo in comunicazione con una presa d'aria atmosferica 65, per il raffreddamento dello stesso, tramite una prima valvola on-off 66. Il flusso di gas dal ventilatore 61 verso la torcia 62 può essere interrotto da una seconda valvola on-off 67. Prima della fuoriuscita in torcia 62, il gas passa attraverso una guardia idraulica 68. The fan 61 advantageously puts also the internal environments of the reaction chamber 3 and of the expansion tower 5 under constant depression. Advantageously, the flow of gas passing through the pipes 64 of the by-pass station 6 has a speed in the order of 20 meters per second, a speed that prevents the particulate from being able to attach itself to the walls of the pipes. Moreover, advantageously, the pipes 64 are perfectly thermally insulated to prevent the tars present in the synthesis gas 20 from condensing and depositing on the walls of the pipes, clogging them. The temperature of the synthesis gas 20 in this phase is however kept above about 350 ° C, since the dew point of the tars and TARs starts at about 300 ° C. The fan 61 is put in communication with an atmospheric air intake 65, for cooling it, through a first on-off valve 66. The flow of gas from the fan 61 towards the torch 62 can be interrupted by a second valve on-off 67. Before escaping into the flare 62, the gas passes through a hydraulic seal 68.

La stazione di filtrazione e raffreddamento 7, 8, 9 del gas di sintesi 20 comprende: The filtration and cooling station 7, 8, 9 of the synthesis gas 20 comprises:

una stazione con cicloni raffreddati 7, - una stazione con filtri a maniche 8, a station with cooled cyclones 7, - a station with bag filters 8,

- una stazione di scambio termico 9. - a heat exchange station 9.

In particolare, la stazione filtrazione e raffreddamento 7, 8, 9 comprende: In particular, the filtration and cooling station 7, 8, 9 includes:

- almeno un ciclone 70, 71 atto ad abbattere il particolato presente nel gas di sintesi 20; - at least one cyclone 70, 71 adapted to abate the particulate matter present in the synthesis gas 20;

- almeno un filtro a maniche 80 atto a depurare il gas di sintesi 20 da micro-particolato presente nel gas di sintesi 20; - at least one bag filter 80 adapted to purify the synthesis gas 20 from micro-particles present in the synthesis gas 20;

- almeno una batteria di scambio termico 90, 91 atta ad abbassare la temperatura del gas sintesi 20. - at least one heat exchange battery 90, 91 suitable for lowering the temperature of the synthesis gas 20.

Il gas di sintesi 20, nel passaggio attraverso le suddette stazioni, Ã ̈ inoltre vantaggiosamente soggetto a rispettive cadute di temperatura. The synthesis gas 20, in passing through the aforesaid stations, is also advantageously subject to respective temperature drops.

Secondo la forma di realizzazione dell'impianto 1 illustrata in figura 1, il gas di sintesi 20, uscendo dalla torre di espansione 5 ormai depurato dai catrami prodotti dalla pirolisi, entra vantaggiosamente in un primo ciclone 70 e successivamente in un secondo ciclone 71, dove deposita parte del particolato non abbattuto dalla torre di espansione 5. In particolare, al gas in entrata nei cicloni 70, 71 viene imposto un moto a spirale nell'intercapedine presente tra due cilindri che definiscono il ciclone, dall'alto verso il basso. Le particelle aventi maggiore inerzia tendono a sbattere contro le pareti del cilindro più esterno e a cadere sul fondo del ciclone, dove vengono recuperate. Inoltre il moto a spirale consente al gas di venire a contatto con la parete fredda del cilindro del ciclone e di conseguenza cedere calorie e abbassare la propria temperatura. La parete fredda del ciclone à ̈ generalmente raffreddata ad acqua per mezzo di ventilatori di raffreddamento 72. According to the embodiment of the plant 1 illustrated in Figure 1, the synthesis gas 20, exiting the expansion tower 5 by now purified of the tars produced by pyrolysis, advantageously enters a first cyclone 70 and subsequently into a second cyclone 71, where it deposits part of the particulate not removed by the expansion tower 5. In particular, the gas entering the cyclones 70, 71 is forced into a spiral motion in the interspace between two cylinders that define the cyclone, from top to bottom. Particles with greater inertia tend to hit the walls of the outermost cylinder and fall to the bottom of the cyclone, where they are recovered. Furthermore, the spiral motion allows the gas to come into contact with the cold wall of the cyclone cylinder and consequently release calories and lower its own temperature. The cold wall of the cyclone is generally water-cooled by means of 72 cooling fans.

Il gas di sintesi 20, che ha una temperatura di circa 900°C entra nel primo ciclone 70 uscendone ad una temperatura di circa 500°C, ed entra nel secondo ciclone 71 a circa 500°C, uscendone ad una temperatura di circa 250°C. The synthesis gas 20, which has a temperature of about 900 ° C, enters the first cyclone 70 leaving it at a temperature of about 500 ° C, and enters the second cyclone 71 at about 500 ° C, leaving it at a temperature of about 250 ° C.

Successivamente il gas di sintesi 20 entra in un filtro a maniche speciali per alta temperatura 80, dove il gas viene depurato perfettamente dal micro-particolato, raccolto in un serbatoio di accumulo 82. Le maniche del filtro a maniche 80 vengono ciclicamente lavate in controcorrente con azoto proveniente da un impianto di produzione di azoto 81. Subsequently, the synthesis gas 20 enters a special high temperature bag filter 80, where the gas is perfectly purified from the micro-particulate, collected in an accumulation tank 82. The bags of the bag filter 80 are cyclically washed in counter-current with nitrogen from a nitrogen production plant 81.

Il gas di sintesi 20 esce dal filtro a maniche 80 ad una temperatura di circa 230-240°C ed entra in un primo scambiatore gas/aria 90, il quale utilizza aria atmosferica per raffreddare il fascio tubiero e di conseguenza il gas. La temperatura del gas viene quindi abbassata intorno ai 90°C. The synthesis gas 20 leaves the bag filter 80 at a temperature of about 230-240 ° C and enters a first gas / air exchanger 90, which uses atmospheric air to cool the tube bundle and consequently the gas. The gas temperature is then lowered to around 90 ° C.

Il gas passa poi attraverso un secondo scambiatore gas/acqua 91, collegato ad un gruppo frigorifero 93, il quale porta la temperatura del gas di sintesi a circa 5°C. A questa temperatura il vapore acqueo presente nel gas di sintesi 20 generato dall'umidità della matrice carboniosa gassificata viene condensato rendendo il gas totalmente disidratato. La condensa viene raccolta in un serbatoio 94. The gas then passes through a second gas / water exchanger 91, connected to a refrigeration unit 93, which brings the temperature of the synthesis gas to about 5 ° C. At this temperature the water vapor present in the synthesis gas 20 generated by the humidity of the gasified carbonaceous matrix is condensed making the gas totally dehydrated. The condensate is collected in a tank 94.

Il fatto di prevedere un primo scambiatore gas/aria 90, a monte del secondo scambiatore gas/acqua 91, consente di ridurre la potenza richiesta per il gruppo frigorifero 93, e di conseguenza anche i consumi elettrici. The fact of providing a first gas / air exchanger 90, upstream of the second gas / water exchanger 91, allows to reduce the power required for the refrigeration unit 93, and consequently also the electricity consumption.

Un ventilatore ad alta pressione 102 mette tutti i suddetti macchinari in costante depressione. Tutti i sistemi di regolazione sono gestiti da un controllore collegato a termocoppie, pressostati e regolatori di portata. A high-pressure fan 102 puts all the aforementioned machinery in constant depression. All regulation systems are managed by a controller connected to thermocouples, pressure switches and flow regulators.

Un gas di sintesi 20 può contenere fino a 70 tipi diversi di catrami, ciascuno tipo di catrame presenta caratteristiche fisico -chimiche proprie, tra le quali, in particolare, il "punto di rugiada", ossia le condizioni di temperatura e pressione alle quali il catrame contenuto in un gas condensa. Il fatto di prevedere molteplici cadute di temperatura del gas di sintesi 20 passante attraverso le varie stazioni 7, 8, 9 della stazione di filtrazione e raffreddamento, favorisce l'eliminazione graduale delle varie tipologie di catrame, riducendo quindi, in ogni stazione 7, 8, 9 l'intasamento dovuto all'eventuale deposito di catrame condensato. A synthesis gas 20 can contain up to 70 different types of tars, each type of tar has its own physical-chemical characteristics, among which, in particular, the "dew point", that is the temperature and pressure conditions at which the tar contained in a condensate gas. The fact of providing multiple temperature drops of the synthesis gas 20 passing through the various stations 7, 8, 9 of the filtration and cooling station, favors the gradual elimination of the various types of tar, thus reducing, in each station 7, 8 , 9 clogging due to the possible deposition of condensed tar.

All'uscita della stazione di filtrazione e raffreddamento 7, 8, 9, parte del gas di sintesi 20 così prodotto può essere convogliato alla camera di combustione 4 tramite la tubazione 104, per essere bruciato e produrre il vettore termico 40 di riscaldamento della camera di reazione 3. At the outlet of the filtration and cooling station 7, 8, 9, part of the synthesis gas 20 thus produced can be conveyed to the combustion chamber 4 through the pipe 104, to be burned and produce the thermal vector 40 for heating the chamber reaction 3.

La restante parte del gas di sìntesi così prodotto può essere invece utilizzato per generare energia elettrica e/o termica, per esempio tramite un motogeneratore 103, o eventualmente bruciato in una torcia 105. The remaining part of the syntesis gas thus produced can instead be used to generate electrical and / or thermal energy, for example by means of a motor generator 103, or possibly burned in a torch 105.

Il procedimento di conversione di matrici carboniose, che può essere vantaggiosamente eseguito tramite l'impianto di conversione di matrici carboniose, secondo il trovato, comprende le fasi di: The process for converting carbonaceous matrices, which can be advantageously carried out through the plant for converting carbonaceous matrices, according to the invention, comprises the steps of:

- estrarre gas di sintesi 20 da una matrice carboniosa, in una camera di reazione (3); - extracting synthesis gas 20 from a carbonaceous matrix, in a reaction chamber (3);

- generare un vettore termico 40 per il riscaldamento della camera di reazione 3; - generating a thermal vector 40 for heating the reaction chamber 3;

- separare il gas di sintesi 20 dai prodotti solidi 21 in una torre di espansione 5; - separating the synthesis gas 20 from the solid products 21 in an expansion tower 5;

- filtrare e raffreddare il gas di sintesi 20 in uscita dalla torre di espansione 5. - filtering and cooling the synthesis gas 20 leaving the expansion tower 5.

Secondo il trovato, la fase di estrarre gas di sintesi 20 da una matrice carboniosa, comprende le fasi di: According to the invention, the step of extracting synthesis gas 20 from a carbonaceous matrix comprises the steps of:

- a partire da una camera di reazione 3 comprendente un elemento tubolare interno 30 atto a ruotare rispetto ad un asse di rotazione longitudinale 31, e un elemento tubolare esterno 300 concentrico all'elemento tubolare interno 30, laddove l'elemento tubolare interno 30 comprende, sulla superficie laterale esterna 32, una pluralità di pale radiali 33, 34, definenti, lungo almeno una porzione longitudinale della superficie laterale esterna 32 dell'elemento tubolare interno 30, una pluralità di canali 35, far avanzare la matrice carboniosa e il gas di sintesi 20 in formazione dalla matrice carboniosa lungo i canali far scorrere il vettore termico 40 di riscaldamento all'interno dell'elemento tubolare interno 30. - starting from a reaction chamber 3 comprising an internal tubular element 30 able to rotate with respect to a longitudinal rotation axis 31, and an external tubular element 300 concentric to the internal tubular element 30, where the internal tubular element 30 comprises, on the external lateral surface 32, a plurality of radial blades 33, 34, defining, along at least a longitudinal portion of the external lateral surface 32 of the internal tubular element 30, a plurality of channels 35, to advance the carbonaceous matrix and the synthesis gas 20 in formation from the carbonaceous matrix along the channels to cause the heating thermal vector 40 to flow inside the internal tubular element 30.

La stazione di filtrazione e raffreddamento 7, 8, 9, secondo il presente trovato, non à ̈ necessariamente vincolata alla stazione di conversione di matrici carboniose 2 oggetto del presente trovato. Infatti, tale stazione di filtrazione e raffreddamento 7, 8, 9, può essere applicata ad un qualsiasi impianto per la produzione di un gas di sintesi ad alte temperature, per esempio intorno ai 900°C, risolvendo il problema tecnico di filtrare e raffreddare il gas stesso, fino a temperature nell'ordine dei 5°C, in modo da prevenire il deposito di catrame condensato e quindi evitare l'intasamento di cicloni, filtri, tubazioni e scambiatori che costituiscono la stazione di filtrazione e raffreddamento stessa. Infatti, la stazione di filtrazione e raffreddamento 7, 8, 9, secondo il presente trovato consente di controllare e gestire la sequenza di cadute di temperatura del gas da filtrare e raffreddare in modo da ottimizzarne la pulizia. The filtering and cooling station 7, 8, 9, according to the present invention, is not necessarily linked to the station for converting carbonaceous matrices 2 according to the present invention. In fact, this filtration and cooling station 7, 8, 9 can be applied to any plant for the production of a synthesis gas at high temperatures, for example around 900 ° C, solving the technical problem of filtering and cooling the gas itself, up to temperatures in the order of 5 ° C, in order to prevent the deposition of condensed tar and thus avoid the clogging of cyclones, filters, pipes and exchangers that make up the filtration and cooling station itself. In fact, the filtration and cooling station 7, 8, 9, according to the present invention, allows to control and manage the sequence of temperature drops of the gas to be filtered and cooled so as to optimize its cleaning.

Si à ̈ in pratica constatato come l'impianto di conversione dì matrici carboniose, particolarmente per la produzione di energia, secondo il presente trovato, assolva il compito nonché gli scopi prefissati in quanto consente di convertire matrici carboniose in energia, in maniera efficiente . In practice it has been found that the plant for converting carbonaceous matrices, particularly for the production of energy, according to the present invention, fulfills the intended aim and objects as it allows to convert carbonaceous matrices into energy, in an efficient manner. .

Un altro vantaggio del trovato consiste nel fatto di consentire la produzione di gas di sintesi ad alto potere calorico. Another advantage of the invention consists in the fact that it allows the production of synthesis gas with a high caloric power.

Un altro vantaggio dell'impianto, secondo il trovato, consiste nel fatto di massimizzare l'efficienza degli scambi termici tra le parti riscaldanti e la matrice carboniosa da riscaldare. In particolare, ciò si realizza perché la matrice carboniosa avanza in uno spazio, compreso tra i due elementi tubolari, esterno allo spazio dove scorre il vettore termico, e perché nella camera di reazione à ̈ prevista un'estesa e controllabile superficie di scambio termico, definita dalla superficie esterna dall'elemento tubolare interno e delle pale che da questo dipartono. A ciò si aggiunge l'effetto dovuto allo scorrimento controcorrente del vettore termico rispetto all'avanzamento della matrice carboniosa lungo la camera di reazione. Another advantage of the plant, according to the invention, consists in maximizing the efficiency of the heat exchanges between the heating parts and the carbonaceous matrix to be heated. In particular, this is achieved because the carbonaceous matrix advances in a space, between the two tubular elements, outside the space where the thermal vector flows, and because an extensive and controllable exchange surface is provided in the reaction chamber. thermal, defined by the external surface of the internal tubular element and the blades that branch off from it. To this is added the effect due to the counter-current sliding of the thermal vector with respect to the advancement of the carbonaceous matrix along the reaction chamber.

Il risultato à ̈ tale per cui l'impianto secondo il trovato à ̈ in grado di generare una corrente gassosa, e quindi un gas di sintesi con un potere calorico fino a tre volte superiore rispetto a quello degli impianti di tipo noto, e come tale, a parità di generazione di energia elettrica e termica, produce un terzo del peso di gas di sintesi e di residui solidi, e quindi anche un terzo di fumi. Di conseguenza, a parità di generazione di energia, dimensioni e costi dell'impianto secondo il trovato risultano inferiori rispetto agli impianti di tipo noto. The result is such that the plant according to the invention is capable of generating a gaseous stream, and therefore a synthesis gas with a calorific value up to three times higher than that of known plants, and as such , with the same generation of electrical and thermal energy, it produces a third of the weight of synthesis gas and solid residues, and therefore also a third of fumes. Consequently, with the same energy generation, the dimensions and costs of the plant according to the invention are lower than conventional plants.

Un ulteriore vantaggio dell’impianto, secondo il trovato, consiste nel fatto di richiedere minimi interventi di manutenzione per risolvere problemi dovuti ad usure, attriti, corrosione ed inceppamenti delle parti mobili. Infatti, il fatto che gli elementi tubolari e le pale siano solidali e ruotino insieme, impedisce che dilatazioni termiche non omogenee comportino ovalizzazioni degli elementi tubolari e conseguenti rotazioni eccentriche in grado di causare usure eccessive. A further advantage of the plant, according to the invention, consists in the fact that it requires minimal maintenance interventions to solve problems due to wear, friction, corrosion and jamming of the moving parts. In fact, the fact that the tubular elements and the blades are integral and rotate together prevents non-homogeneous thermal expansions from causing ovalization of the tubular elements and consequent eccentric rotations capable of causing excessive wear.

Inoltre, poiché l'elemento tubolare esterno non à ̈ mobile relativamente alle pale, si escludono i rischi di inceppamento di materiale tra parti mobili relativamente le une alle altre, prevenendo quindi surriscaldamenti localizzati che possono portare anche all'innesco di esplosioni e/o incendi, rendendo l'impianto secondo il trovato estremamente affidabile e sicuro nell'uso. Furthermore, since the external tubular element is not mobile relative to the blades, the risks of jamming of material between moving parts relative to each other are excluded, thus preventing localized overheating which can also lead to the ignition of explosions and / or fires, making the plant according to the invention extremely reliable and safe in use.

In aggiunta a ciò, la costante depressione degli ambienti interni della camera di reazione e della torre di espansione impedisce la formazione di sacche gassose incontrollate che potrebbero dare luogo ad esplosioni e/o incendi. In addition to this, the constant depression of the internal environments of the reaction chamber and of the expansion tower prevents the formation of uncontrolled gas pockets which could give rise to explosions and / or fires.

Un ulteriore vantaggio dell'impianto, secondo il trovato, consiste nel fatto di consentire una produzione di gas di sintesi privo di composti critici, quali ossido di azoto, ammoniaca o altri sottoprodotti viscosi ed insolubili come catrami. Infatti, a differenze degli impianti di tipo noto, dove la gassificazione avviene in pochi minuti e il tempo di ritenzione della corrente gassosa combustibile à ̈ brevissimo, nell'impianto secondo il trovato la matrice carboniosa che entra nella camera di reazione vi rimane anche per tempi superiori all'ora, venendo esposta a temperature gradatamente più alte fino a raggiungere i 900°C e quindi una gassificazione completa, in cui anche il catrame ha modo di essere sostanzialmente gassificato . A further advantage of the plant, according to the invention, consists in allowing the production of synthesis gas free of critical compounds, such as nitrogen oxide, ammonia or other viscous and insoluble by-products such as tars. In fact, unlike known plants, where gasification takes place in a few minutes and the retention time of the combustible gaseous stream is very short, in the plant according to the invention the carbonaceous matrix that enters the reaction chamber remains there even for times higher than an hour, being exposed to gradually higher temperatures until reaching 900 ° C and therefore a complete gasification, in which even the tar can be substantially gasified.

Durante la fase di avviamento dell'impianto, non potendo garantire una gassificazione completa della matrice carboniosa, Ã ̈ prevista la stazione di by-pass, per evitare inutili intasamenti delle tubazioni e dei sistemi di raffreddamento e filtrazione del gas. During the start-up phase of the plant, not being able to guarantee a complete gasification of the carbonaceous matrix, a by-pass station is provided, to avoid unnecessary blockages of the pipes and of the cooling and filtration systems of the gas.

In aggiunta a ciò, laddove, per vari motivi, tra cui modifiche nel potere calorifero della matrice carboniosa in ingresso, non à ̈ possibile garantire una temperatura di 900°C nella camera di reazione, tale temperatura à ̈ comunque raggiunta, per mezzo dei mezzi di iniezione di gas e/o aria, nella torre di espansione. In addition to this, where, for various reasons, including changes in the calorific value of the inlet carbonaceous matrix, it is not possible to guarantee a temperature of 900 ° C in the reaction chamber, this temperature is in any case reached, by means of the of gas and / or air injection, in the expansion tower.

Un ulteriore vantaggio dell'impianto, secondo il trovato, consiste nel fatto di garantire una buon mescolamento e una buona frantumazione della matrice carboniosa all<1>interno della camera di reazione, grazie alla lenta e costante rotazione delle pale radiali, che impedisce alla matrice carboniosa di adagiarsi, per effetto gravità, sul fondo della camera di reazione, ma la costringe ad avanzare, con continuità ed in maniera omogenea, lungo i canali di passaggio definiti dalle pale radiali stesse. A further advantage of the plant, according to the invention, consists in ensuring good mixing and good crushing of the carbonaceous matrix inside the reaction chamber, thanks to the slow and constant rotation of the radial blades, which prevents the matrix carbonaceous layer to lie down, due to gravity, on the bottom of the reaction chamber, but it forces it to advance, continuously and homogeneously, along the passage channels defined by the radial blades themselves.

Inoltre, grazie alla estesa superficie di contatto tra le pale radiali riscaldate dal vettore termico e la matrice carboniosa, mediante l'utilizzo di metalli o additivi speciali, Ã ̈ possibile aumentare l'effetto catalitico svolto dai corpi termicamente conduttivi. Furthermore, thanks to the extended contact surface between the radial blades heated by the thermal vector and the carbonaceous matrix, through the use of metals or special additives, it is possible to increase the catalytic effect performed by the thermally conductive bodies.

Un altro vantaggio dell'impianto, secondo il trovato , consiste nel fatto di poter essere flessibilmente adattato alla conversione, in gas di sintesi, di matrici carboniose di tipo differente, ossia presentanti caratteristiche chimico- fisiche, quali umidità, granulometria, potere calorifero, differenti. Another advantage of the plant, according to the invention, consists in the fact that it can be flexibly adapted to the conversion, into synthesis gas, of carbonaceous matrices of different types, i.e. having chemical-physical characteristics, such as humidity, granulometry, calorific value, different .

L'impianto di conversione di matrici carboniose, particolarmente per la produzione di energia, così concepito à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo. The plant for converting carbonaceous matrices, particularly for the production of energy, thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept.

Inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti . Furthermore, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.

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. In practice, the materials employed, so long as compatible with the specific use, as well as the contingent shapes and dimensions, may be any according to requirements.

Claims (13)

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Impianto di conversione di matrici carboniose (1), particolarmente per la produzione di energia, comprendente una stazione di conversione di matrici carboniose, la quale comprende : - una camera di reazione (3) dove un gas di sintesi (20) à ̈ estratto da una matrice carboniosa, - una camera di combustione (4) atta a generare un vettore termico (40) di riscaldamento, per il riscaldamento di detta camera di reazione (3) , e - una torre di espansione (5), dove detto gas di sintesi (20) à ̈ separato da prodotti solidi (21) , e comprendente una stazione di filtrazione e raffreddamento (7, 8, 9) di detto gas di sintesi (20) in uscita da detta torre di espansione (5), caratterizzato dal fatto che detta camera di reazione (3) comprende un elemento tubolare interno (30) atto a ruotare rispetto ad un asse di rotazione longitudinale (31), ed un elemento tubolare esterno (300) concentrico a detto elemento tubolare interno (30), detto elemento tubolare interno (30) comprendendo, sulla superficie laterale esterna (32), una pluralità di pale (33, 34) definenti, lungo almeno una porzione longitudinale di detta superficie laterale esterna (32) di detto elemento tubolare interno (30), una pluralità di canali (35) per l'avanzamento, lungo detta camera di reazione (3), di detta matrice carboniosa e di detto gas di sintesi (20) in formazione da detta matrice carboniosa, detto vettore termico (40) di riscaldamento scorrendo all'interno di detto elemento tubolare interno (30) . R I V E N D I C A Z I O N I 1. Carbon matrix conversion plant (1), particularly for the production of energy, comprising a carbon matrix conversion station, which comprises: - a reaction chamber (3) where a synthesis gas (20) is extracted from a carbonaceous matrix, - a combustion chamber (4) capable of generating a heating vector (40) for heating said chamber reaction (3), e - an expansion tower (5), where said synthesis gas (20) is separated from solid products (21), and comprising a filtering and cooling station (7, 8, 9) of said synthesis gas (20) leaving said expansion tower (5), characterized in that said reaction chamber (3) comprises an internal tubular element (30) adapted to rotate with respect to a longitudinal rotation axis (31), and an external tubular element (300) concentric to said internal tubular element (30), said internal tubular element (30) comprising, on the external lateral surface (32 ), a plurality of blades (33, 34) defining, along at least a longitudinal portion of said external lateral surface (32) of said internal tubular element (30), a plurality of channels (35) for advancement, along said chamber reaction (3), of said carbonaceous matrix and of said synthesis gas (20) forming from said carbonaceous matrix, said heating thermal vector (40) flowing inside said internal tubular element (30). 2. Impianto di conversione di matrici carboniose (1), secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il verso di avanzamento, lungo detta camera di reazione (3), di detta matrice carboniosa e di detto gas di sintesi (20) in formazione da detta matrice carboniosa, à ̈ opposto al verso di scorrimento longitudinale di detto vettore termico (40) all'interno di detto elemento tubolare interno (30). 2. Plant for the conversion of carbonaceous matrices (1), according to claim 1, characterized in that the direction of advancement, along said reaction chamber (3), of said carbonaceous matrix and of said synthesis gas (20) being formed from said carbonaceous matrix, it is opposite to the longitudinal flow direction of said thermal vector (40) inside said internal tubular element (30). 3. Impianto di conversione di matrici carboniose (1), secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detti canali (35) si avvolgono a spirale attorno a detto elemento tubolare interno (30), la rotazione di detto elemento tubolare interno (30) e di dette pale (33, 34) determinando l'avanzamento, lungo detta camera di reazione (3), di detta matrice carboniosa e di detto gas di sintesi (20) in formazione da detta matrice carboniosa. 3. Plant for converting carbonaceous matrices (1), according to claims 1 or 2, characterized in that said channels (35) are wound in a spiral around said internal tubular element (30), the rotation of said internal tubular element ( 30) and of said blades (33, 34) causing the advancement, along said reaction chamber (3), of said carbonaceous matrix and of said synthesis gas (20) forming from said carbonaceous matrix. 4. Impianto di conversione di matrici carboniose (1), caratterizzato dal fatto che l'asse di rotazione (31) di detto elemento tubolare interno (30) à ̈ inclinato rispetto ad una direzione orizzontale, la rotazione di detto elemento tubolare interno (30) e di dette pale (33, 34) determinando l'avanzamento, lungo detta camera di reazione (3), di detta matrice carboniosa . 4. Carbon matrix conversion plant (1), characterized in that the rotation axis (31) of said internal tubular element (30) is inclined with respect to a horizontal direction, the rotation of said internal tubular element (30 ) and of said blades (33, 34) causing the advancement, along said reaction chamber (3), of said carbonaceous matrix. 5. Impianto di conversione di matrici carboniose (1), caratterizzato dal fatto che detto elemento tubolare esterno (300) à ̈ atto a ruotare insieme a detto elemento tubolare interno (30) e a dette pale (33, 34). 5. Plant for converting carbonaceous matrices (1), characterized in that said external tubular element (300) is able to rotate together with said internal tubular element (30) and said blades (33, 34). 6. Impianto di conversione di matrici carboniose (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta torre di espansione (5) comprende mezzi di iniezione di aria o ossigeno (50, 51, 52) per l'innalzamento della temperatura di detto gas di sintesi (20). 6. Plant for converting carbonaceous matrices (1), according to one or more of the preceding claims, characterized in that said expansion tower (5) comprises means for the injection of air or oxygen (50, 51, 52) for raising the temperature of said synthesis gas (20). 7. Impianto di conversione di matrici carboniose (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'ambiente interno di detta camera di reazione (3) e di torre di espansione (5) à ̈ in costante depressione. 7. Carbon matrix conversion plant (1), according to one or more of the preceding claims, characterized in that the internal environment of said reaction chamber (3) and expansion tower (5) is in constant depression. 8. Impianto di conversione di matrici carboniose (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una stazione di by-pass (6) atta a raccogliere il gas di sintesi (20) in uscita da detta torre di espansione (5) e a bruciarlo in atmosfera durante la fase di avviamento di detto impianto (1). 8. Plant for converting carbonaceous matrices (1), according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises a by-pass station (6) suitable for collecting the synthesis gas (20) coming out of said expansion (5) and burning it in the atmosphere during the start-up phase of said plant (1). 9 . Impianto di conversione di matrici carboniose (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta stazione di filtrazione e raffreddamento (7, 8, 9) comprende: - almeno un ciclone (70, 71) atto ad abbattere il particolato presente in detto gas di sintesi (20); - almeno un filtro a maniche (80) atto a depurare detto gas di sintesi (20) da microparticolato presente in detto gas di sintesi (20); - almeno una batteria di scambio termico (90, 91) atta ad abbassare la temperatura di detto gas di sintesi (20). 9. Carbon matrix conversion plant (1), according to one or more of the preceding claims, characterized in that said filtration and cooling station (7, 8, 9) comprises: - at least one cyclone (70, 71) adapted to abate the particulate present in said synthesis gas (20); - at least one bag filter (80) adapted to purify said synthesis gas (20) from microparticulate present in said synthesis gas (20); - at least one heat exchange battery (90, 91) suitable for lowering the temperature of said synthesis gas (20). 10. Procedimento di conversione di matrici carboniose, comprendente le fasi di: - estrarre gas di sintesi (20) da una matrice carboniosa, in una camera di reazione (3); generare un vettore termico (40) di riscaldamento, per il riscaldamento di detta camera di reazione (3), - separare detto gas di sintesi (20) da prodotti solidi (21) in una torre di espansione (5), - filtrare e raffreddare detto gas di sintesi (20) in uscita da detta torre di espansione (5), caratterizzato dal fatto che, detta fase di estrarre gas di sintesi (20) da detta matrice carboniosa, comprende le fasi di: - a partire da detta camera di reazione (3) comprendente un elemento tubolare interno (30) atto a ruotare rispetto a un asse di rotazione longitudinale (31), e un elemento tubolare esterno (300) concentrico a detto elemento tubolare interno (30) , detto elemento tubolare interno (30) comprendendo, sulla superficie laterale esterna (32), una pluralità di pale (33, 34), definenti, lungo almeno una porzione longitudinale di detta superficie laterale esterna (32) di detto elemento tubolare interno (30), una pluralità di canali (35) , far avanzare detta matrice carboniosa e detto gas di sintesi (20) in formazione da detta matrice carboniosa lungo detti canali (35); - far scorrere detto vettore termico (40) di riscaldamento all'interno di detto elemento tubolare interno (30). 10. Conversion process of carbonaceous matrices, comprising the steps of: - extracting synthesis gas (20) from a carbonaceous matrix, in a reaction chamber (3); generating a heating thermal vector (40), for heating said reaction chamber (3), - separating said synthesis gas (20) from solid products (21) in an expansion tower (5), - filtering and cooling said synthesis gas (20) leaving said expansion tower (5), characterized in that, said step of extracting synthesis gas (20) from said carbonaceous matrix, comprises the steps of: - starting from said reaction chamber (3) comprising an internal tubular element (30) able to rotate with respect to a longitudinal rotation axis (31), and an external tubular element (300) concentric to said internal tubular element (30) , said internal tubular element (30) comprising, on the external lateral surface (32), a plurality of blades (33, 34), defining, along at least a longitudinal portion of said external lateral surface (32) of said internal tubular element (30 ), a plurality of channels (35), advance said carbonaceous matrix and said synthesis gas (20) in formation from said carbonaceous matrix along said channels (35); - making said heating thermal vector (40) slide inside said internal tubular element (30). 11. Camera di reazione (3) per la conversione di matrici carboniose, caratterizzata dal fatto di comprendere un elemento tubolare interno (30) atto a ruotare rispetto ad un asse di rotazione longitudinale (31), ed un elemento tubolare esterno (300) concentrico a detto elemento tubolare interno (30), detto elemento tubolare interno (30) comprendendo, sulla superficie laterale esterna (32), una pluralità di pale (33, 34) definenti lungo almeno una porzione longitudinale di detta superficie laterale esterna (32) di detto elemento tubolare interno (30), una pluralità di canali (35) per l'avanzamento, lungo detta camera di reazione (3), di una matrice carboniosa e di un gas di sintesi (20) in formazione da detta matrice carboniosa, detto elemento tubolare interno (30) essendo atto a contenere un vettore termico (40) per il riscaldamento di detta camera di reazione (3). 11. Reaction chamber (3) for the conversion of carbonaceous matrices, characterized in that it comprises an internal tubular element (30) able to rotate with respect to a longitudinal rotation axis (31), and a concentric external tubular element (300) to said internal tubular element (30), said internal tubular element (30) comprising, on the external lateral surface (32), a plurality of blades (33, 34) defining along at least a longitudinal portion of said external lateral surface (32) of said internal tubular element (30), a plurality of channels (35) for the advancement, along said reaction chamber (3), of a carbonaceous matrix and of a synthesis gas (20) forming from said carbonaceous matrix, called internal tubular element (30) being able to contain a thermal vector (40) for heating said reaction chamber (3). 12. Stazione di filtrazione e raffreddamento (7, 8, 9), per la filtrazione e il raffreddamento di un gas di sintesi (20), caratterizzata dal fatto di comprendere: - almeno un ciclone (70, 71) atto ad abbattere il particolato presente in detto gas di sintesi (20); - almeno un filtro a maniche (80) atto a depurare detto gas di sintesi (20) da microparticolato presente in detto gas di sintesi (20); - almeno una batteria di scambio termico (90, 91) atta ad abbassare la temperatura di detto gas di sintesi (20). 12. Filtration and cooling station (7, 8, 9), for the filtration and cooling of a synthesis gas (20), characterized by the fact of comprising: - at least one cyclone (70, 71) adapted to abate the particulate present in said synthesis gas (20); - at least one bag filter (80) adapted to purify said synthesis gas (20) from microparticulate present in said synthesis gas (20); - at least one heat exchange battery (90, 91) suitable for lowering the temperature of said synthesis gas (20). 13. Stazione di filtrazione e raffreddamento (7, 8, 9), per la filtrazione e il raffreddamento di un gas di sintesi (20), secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che detto gas di sintesi (20) à ̈ soggetto ad una prima caduta di temperatura in detto almeno un ciclone (70, 71), ad una seconda caduta di temperatura in detto filtro a maniche (80) e ad una terza caduta di temperatura in detta almeno una batteria di scambio termico (90, 91).13. Filtration and cooling station (7, 8, 9), for the filtration and cooling of a synthesis gas (20), according to claim 12, characterized in that said synthesis gas (20) is subject to a first temperature drop in said at least one cyclone (70, 71), at a second temperature drop in said bag filter (80) and at a third temperature drop in said at least one heat exchange battery (90, 91) .
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