ITRM20070270A1

ITRM20070270A1 - Procedimento e reattore per allontanare le componenti volatili della frazione fine proveniente dalla frantumazione di veicoli e di rottami contenenti ferro.

Info

Publication number: ITRM20070270A1
Application number: IT000270A
Authority: IT
Inventors: Prete Leopoldo Del; Giuseppe Faslivi; Medardo Pinti; Fabio Salvati
Original assignee: Ct Rottami Srl; Ct Sviluppo Materiali Spa
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2008-11-10
Also published as: US20110036270A1; EP2149016B1; WO2008139408A2; WO2008139408A3; EP2149016A2; US8517724B2

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce al settore dello smaltimento dei rifiuti, in particolare alla valorizzazione della frazione fine proveniente dalla separazione del residuo da frantumazione di veicoli e di rottami contenenti ferro in generale (il cosiddetto FLUFF), così come prodotta secondo il procedimento descritto in LT04A000006.

La presente invenzione contribuisce notevolmente alla risoluzione del problema del recupero della frazione fine del FLUFF dai "veicoli a fine vita".

Come è noto, la frazione fine del FLUFF disponibile, sia per composizione che per granulometria, sarebbe idonea ad essere usata come componente nel processo di fabbricazione di conglomerati bituminosi o cementizi a parziale sostituzione degli inerti provenienti da cave.

Questo uso è tuttavia compromesso dal fatto che da detta frazione fine si sprigionano cattivi odori nel corso delle indispensabili successive fasi di trattamento a caldo, come ad esempio nella preparazione degli asfalti e nella fase di ricoprimento delle strade.

In RM2004A000324 viene descritto un apparato a tamburo rotante con una sola camera.

Questo apparato non è tuttavia in grado di allontanare le componenti volatili della frazione fine in questione senza l'apporto continuo di combustibile. Inoltre, le particelle della frazione fine causano l'inconveniente di intasare gli ugelli che in RM2004A000324 si trovano nel mantello della camera unica.

Esiste pertanto nello specifico settore l'esigenza di poter disporre di una tecnologia semplice ed economica per allontanare le componenti volatili della frazione fine, ottenendo così un prodotto termicamente stabile e non suscettibile quindi di emanare i cattivi odori che ne pregiudicano l'impiego.

Questa esigenza viene soddisfatta dalla presente invenzione con il conseguimento di ulteriori vantaggi che verranno chiariti nel seguito.

È infatti oggetto della presente invenzione un procedimento per l'allontanamento dei componenti volatili della frazione fine proveniente dalla separazione del residuo della frantumazione di veicoli e di rottami contenenti ferro, comprendente le seguenti operazioni, svolte in un reattore a tamburo rotante con due camere cilindriche a basi sovrapposte, inizialmente preriscaldate a temperature comprese rispettivamente nell'intervallo 500-800°C e 400-600°C:

alimentare detta frazione fine nella prima camera;

immettere e distribuire nella prima camera un comburente, mediante almeno due ugelli radiali disposti su un tubo coassiale alla prima camera, con parziale combustione della frazione fine, conseguente parziale allontanamento delle sostanze volatili in essa presenti e mantenimento della temperatura di 500-800°C;

trasferimento della frazione fine calda, parzialmente privata delle sostanze volatili in essa presenti, dalla prima alla seconda camera mediante un condotto con sezione trasversale progressivamente decrescente, per favorire il conseguimento nella prima camera dei tempi di permanenza necessari alla parziale volatilizzazione;

alimentare nella seconda camera altra frazione fine che si mescola a quella già trattata nella prima camera;

immissione e distribuzione nella seconda camera di altro comburente, mediante almeno due ugelli disposti su un tubo coassiale ad essa con totale allontanamento delle sostanze volatili presenti nella frazione fine da trattare e mantenimento della temperatura di 400-600°C;

raccolta della frazione fine priva dei componenti volatili in essa originariamente contenuti.

Il procedimento secondo l'invenzione può prevedere che la seconda camera cilindrica possa essere più grande della prima sia in lunghezza che in diametro.

Le due camere formanti il reattore sono preferibilmente coassiali tra di loro; è anche possibile, per motivi di elevata produttività, realizzare un impianto con due reattori funzionanti in parallelo.

Uno dei vantaggi più importanti del procedimento secondo l'invenzione è che, nonostante il basso potere calorifico della frazione fine iniziale, non è necessario alcun contributo di altre fonti di riscaldamento se non durante la fase transitoria per la sua messa a regime.

Il basso potere calorifico della frazione fine, costituito per circa il 70% da composti inorganici (cenere), non consentirebbe infatti di realizzare con un'unica camera, quale ad esempio quella proposta in RM2004A000324, un processo termico di volatilizzazione senza l'uso di un combustibile aqqiuntivo.

Un altro vantaqqio è che le particelle fini da trattare non intasano qli ugelli ricavati nei tubi coassiali alle singole camere (come avveniva invece per gli ugelli presenti nel mantello dell'apparato a camera unica di RM2004A000324).

La presente invenzione si estende anche ad un reattore idoneo allo svolgimento del procedimento secondo l'invenzione.

È infatti oggetto della presente invenzione anche un reattore idoneo ad allontanare le componenti volatili dalla frazione fine proveniente dalla separazione del residuo della frantumazione di veicoli e di rottami contenenti ferro, comprendente le seguenti parti:

una prima camera (1) sostanzialmente cilindrica e rotante attorno al proprio asse, contenente un bruciatore al proprio interno e dotata di mezzi di alimentazione (2) della frazione fine e mezzi di immissione (3) del comburente da un tubo coassiale ad essa (4);

una seconda camera (5), sostanzialmente cilindrica e rotante attorno al proprio asse, dotata di mezzi di alimentazione (6) della frazione fine e mezzi di immissione (7) del comburente da un tubo coassiale ad essa (S);

essendo la prima e la seconda camera dotate di mezzi (9) per la miscelazione di frazione fine e comburente, ed essendo collegate tra loro mediante un condotto (10), eventualmente a forma di tronco di cono con sezione trasversale progressivamente decrescente.

La seconda camera (5) può essere più grande della prima camera (1) sia in lunghezza (L>1) che in diametro (D>d).

In questo caso, la prima camera (1) e la seconda camera (5) possono essere coassiali fra loro oppure i loro assi possono essere paralleli.

I mezzi di alimentazione della frazione fine (2) e (6), alla prima camera (1) ed alla seconda camera (5) rispettivamente, possono consistere in una coclea.

I mezzi di immissione del comburente (3) e (7), nella prima camera (1) e nella seconda camera (5) rispettivamente, possono consistere in ugelli ricavati nei tubi coassiali (4) e (8).

Questi ugelli, almeno in parte, sia nella prima che nella seconda camera possono essere orientati rispetto all'asse orizzontale di un angolo compreso tra 30 e 150°.

I mezzi (9) per la miscelazione di frazione fine e comburente nella prima camera (1) e nella seconda camera (5) possono consistere in alette poste all'interno delle due camere.

Si è data finora della presente invenzione una descrizione di carattere generale. Con l'aiuto delle figure e degli esempi verrà ora fornita una descrizione più dettagliata di sue forme di realizzazione finalizzate a farne meglio comprendere scopi, caratteristiche, vantaggi e modalità di applicazione.

La figura 1 è una sezione longitudinale di una forma di realizzazione del reattore secondo 1'invenzione .

Le figure 2 e 3 rappresentano rispettivamente le sezioni A-A e B-B del reattore di figura 1 con alcuni degli ugelli che distribuiscono l'aria nella prima e nella seconda camera in direzione radiale e che sono orientati, rispetto all'asse orizzontale, rispettivamente di angoli a e δ compresi fra 30 e 150°.

ESEMPI

Gli esempi realizzati prevedono valori dei parametri operativi e strutturali che si trovano all'interno degli intervalli indicati nelle seguenti tabelle.

Le tabelle 1, 2, 3 e 4 mostrano rispettivamente i principali parametri geometrici del reattore secondo l'invenzione utilizzato negli esempi, i flussi in ingresso al reattore, i parametri operativi ed i flussi in uscita dal reattore.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per l'allontanamento dei componenti volatili dalla frazione fine proveniente dalla separazione del residuo della frantumazione di veicoli e di rottami contenenti ferro, comprendente le seguenti operazioni, svolte in un reattore a tamburo rotante con due camere cilindriche a basi sovrapposte, inizialmente preriscaldate rispettivamente a temperature comprese fra 500 ed 800°C e 400 e 600°C: alimentare detta frazione fine nella prima camera; immettere e distribuire nella prima camera un comburente, mediante almeno due ugelli radiali disposti su un tubo coassiale alla prima camera, con parziale combustione della frazione fine, conseguente parziale allontanamento delle sostanze volatili in essa presenti e mantenimento della temperatura di 500-800°C; trasferire la frazione fine calda, parzialmente privata delle sostanze volatili in essa presenti, dalla prima alla seconda camera mediante un condotto atto a favorire il conseguimento nella prima camera dei tempi di permanenza necessari alla parziale volatilizzazione; alimentare nella seconda camera altra frazione fine che si mescola a quella già trattata nella prima camera; immettere e distribuire nella seconda camera altro comburente, mediante almeno due ugelli disposti su un tubo coassiale alla seconda camera con totale allontanamento delle sostanze volatili presenti nella frazione fine da trattare e mantenimento della temperatura di 400-600°C; raccogliere la frazione fine priva dei componenti volatili.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui la seconda camera è più grande della prima camera sia in lunghezza che in diametro.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui la prima camera e la seconda camera sono coassiali fra loro.
4. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il condotto per trasferire la frazione fine calda dalla prima alla seconda camera ha una sezione trasversale progressivamente decrescente.
5. Reattore idoneo ad allontanare le componenti volatili dalla frazione fine proveniente dalla separazione del residuo della frantumazione di veicoli e di rottami contenenti ferro, comprendente le seguenti parti: una prima camera (1) sostanzialmente cilindrica e rotante attorno al proprio asse, contenente un bruciatore al proprio interno e dotata di mezzi di alimentazione (2) della frazione fine e mezzi di immissione (3) del comburente da un tubo coassiale ad essa (4); una seconda camera (5), sostanzialmente cilindrica e rotante attorno al proprio asse, e dotata di mezzi di alimentazione (6) della frazione fine e mezzi di immissione (7) del comburente da un tubo coassiale ad essa (8), essendo la prima camera (1) e la seconda camera (5) dotate di mezzi (9) per la miscelazione di frazione fine e comburente ed essendo collegate tra loro mediante un condotto (10).
6. Reattore come da rivendicazione 5, in cui la seconda camera (5) è più grande della prima camera (1) sia in lunghezza che in diametro.
7. Reattore come da rivendicazione 6, in cui la prima camera (1) e la seconda camera (5) sono coassiali fra loro.
8. Reattore come da una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di alimentazione della frazione fine (2) e (6), alla prima camera (1) ed alla seconda camera (5) rispettivamente, consistono in una coclea.
9. Reattore come da una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui i mezzi di immissione del comburente (3) e (7), nella prima camera (1) e nella seconda camera (5) rispettivamente, consistono in ugelli ricavati nei tubi coassiali rispettivamente (4) e (8).
10. Reattore come da rivendicazione 9, in cui gli ugelli ricavati nei tubi coassiali (4) e (8) sono orientati rispetto all'asse orizzontale di un angolo compreso tra 30 e 150°.
11. Reattore come da una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il condotto (10) per collegare la prima camera (1) e la seconda camera (5) è a forma di tronco di cono con una sezione trasversale progressivamente decrescente.
12. Reattore come da una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 11, in cui i mezzi (10) per la miscelazione di frazione e comburente nella prima camera (1) e nella seconda camera (5) consistono in alette poste all'interno delle due camere.
13. Uso della frazione fine, proveniente dalla separazione del residuo della frantumazione di veicoli e di rottami contenenti ferro, privata delle componenti volatili come dalle rivendicazioni da 1 a 4, nella produzione di conglomerati bituminosi o cementizi in sostituzione di inerti da cava e di materiale sabbioso.
14. Procedimento e reattore per allontanare i componenti volatili dalla frazione fine proveniente dalla separazione del residuo della frantumazione di veicoli e di rottami contenenti ferro, e uso del prodotto risultante nella fabbricazione di conglomerati bituminosi o cementizi in sostituzione di inerti da cava e di materiale sabbioso.