ITRO20130005A1 - Gassificatore pirolitico per biomassa sigma - Google Patents
Gassificatore pirolitico per biomassa sigma Download PDFInfo
- Publication number
- ITRO20130005A1 ITRO20130005A1 IT000005A ITRO20130005A ITRO20130005A1 IT RO20130005 A1 ITRO20130005 A1 IT RO20130005A1 IT 000005 A IT000005 A IT 000005A IT RO20130005 A ITRO20130005 A IT RO20130005A IT RO20130005 A1 ITRO20130005 A1 IT RO20130005A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- area
- syngas
- biomass
- heating
- filter
- Prior art date
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 claims 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 4
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004801 process automation Methods 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/007—Screw type gasifiers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
- C10B47/28—Other processes
- C10B47/32—Other processes in ovens with mechanical conveying means
- C10B47/44—Other processes in ovens with mechanical conveying means with conveyor-screws
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
ALLEGATI ALLA DOMANDA DI BREVETTO
1) DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE
a) lo specifico campo della tecnica a cui l'invenzione fa riferimento;
Gassifìcatore pirolitico: macchina, a letto di biomassa trascinato, generatrice di syngas in ciclo continuo, automatico, utilizzata per la produzione di energia elettrica e termica,
b) lo stato della tecnica preesistente, per quanto a conoscenza dell’inventore, fornendo eventualmente i riferimenti a documenti specifici;
I gassificatori piroliticì attualmente disponibili sul mercato sono classificati in:
L Gassificatorì a letto fìsso.
Utilizzano un letto fisso di combustibile solido miniaturizzato che, miscelato con vapore ed ossigeno, viene gassificato, in tempi brevi, a temperature comprese tra 800 e 1200 °C , con un notevole dispendio di energia primaria,
Il prodotto è un syngas ricco di idrogeno ma molto povero di metano, privo di char (residuo solido/oleoso).
2. Gassificatorì a letto fluido.
in questi gassificatorì il combustibile, insieme con l'ossigeno e il vapore , forma un sistema dinamico simil-fluido.
La maggior parte dei gassifìcatori a letto fisso o fluido opera in regime endotermico, con somministrazione di aria o ossigeno per permettere la parziale combustione del combustibile direttamente all’interno del gassi ficaio re, il syngas prodotto è sporco da gas combusti di scarico.
c) l’esposizione invenzione che permetta l’agevole comprensione del problema tecnico e della soluzione che l’invenzione apporta;
Il gassi fi catore Sigma, di nostra concezione, ha un funzionamento continuo automatizzato, che avviene separando la fase di gassificazione dalla fase di riscaldamento mediante opportuna separazione metallica, quest’ultima riscaldala direttamente in un forno.
Tale separazione permette il movimento continuo della biomassa, sospinta dalla coclea, mentre la zona di riscaldamento/zona forno è ferma: il calore si trasmette attraverso la camicia che contiene la coclea che trasporta il materiale.
Il riscaldamento della biomassa internamente alla camicia avviene a 500 — 650°C.
Il syngas prodotto con questa tecnica non contiene al suo interno gas combusti!
d) breve descrizione degli eventuali disegni;
Tavola 1 - Vista laterale e dall’alto del macchinario: tramoggia, coclea, forno, scarico, gruppo filtri pulizia syngas
Tavola 2 - Layout Impianto con gruppo elettrogeno
Tavola 3 — Schema strumentale di principio dell’automazione di processo — P&ID
e) la descrizione in dettaglio di almeno un modo di attuazione dell’invenzione fornendo esempi appropriati e facendo riferimento agli eventuali disegni;
DESCRIZIONE PROCESSO
La biomassa essiccata viene immessa nella tramoggia di carico dell’impianto e in questa * triturata finemente per essere raccolta e sospinta dalla coclea verso la zona di riscaldo/zona forno.
All’ interno della camicia della coclea nella zona forno, la biomassa viene riscaldata, in assenza di ossigeno, a temperature variabili in un intervallo compreso tra i 500 e i 650 °C, tale riscaldamento avviene nella zona della camicia su cui è presente un’espansione della stessa, chiamata “Vaso di espansione” (vedi Tav. 1 ).
Fig. 1 - Diagramma del contenuto del syngas in base alla temperatura.
Il mantenimento delle suddette temperature nella zona forno avviene mediante combustione di parte del syngas prodotto (miscela di metano CH4 e idrogeno H2), tranne all’avviamento, in cui, per un breve periodo, viene usato gas GPL o Metano.
AlFuscìta del vaso di espansione, il Syngas prodotto viene convogliato verso il sistema a filtri di pulizia del syngas.
Il sistema a filtri è composto dai seguenti elementi in successione:
Filtro ciclone, scambiatore aria/acqua, ulteriore filtro ciclone, filtro ad acqua.
All’uscita del filtro ad acqua è presente una soffiante, necessaria per mantenere la giusta pressione interno del rimpianto di distribuzione del syngas.
Il syngas viene contabilizzato da contatori volumetrici, in particolare è presente un contatore che misura intera produzione, ed un secondo contatore che misura il syngas utilizzalo dal co-generatore di energia elettrica/termica
l’indicazione esplicita, a meno che ciò non risulti ovvio dalla descrizione o dalla natura , il modo in cui la stessa potrà essere utilizzata in ambito industriale.
Oggetto dello studio preliminare è la valutazione degli aspetti tecnico-economici ed ambientali relativi all'installazione di un impianto di cogenerazione a biomassa Per la redazione del presente lavoro si sono presi in considerazione i diversi fattori preliminari inerenti all’attività prevista, mettendoli a confronto con gii elementi ambientali primari, seguendo le indicazioni della normativa vigente.
Il Decreto legge 06 luglio 2012 classifica come “sottoprodotto” gli scarti di origine agricola provenienti da diversi processi produttivi.
Tali sottoprodotti sono quindi utilizzabili per l'ottenimento di energia elettrica e termica mediante processo di cogenerazione applicata ad impianti alimentati a biomassa.
Ne! caso indicato la biomassa è pollina.
Dati in ingresso:
Si stima che 1 Kg di pollina secca permetta la produzione di 1 Kwh di energia elettrica.
Per alimentare un impianto da 20 KW è necessaria una quantità annua di pollina pari a:
=> Quanttà ANNUA di pollina 20Kg x 8000 ore = 160000 Kg/anno.
Claims (1)
- 2) LE RIVENDICAZIONI devono definire le caratteristiche specifiche dell’invenzione della quale si chiede la registrazione. Devono essere chiare, concise, conformi alla descrizione. 1 ) Il macchinano produce energia elettrica e calore da biomassa, in funzionamento continuo automatizzato. 2) La zona di gassificazione è fisicamente separata dalla zona di riscaldo/zona forno. Cosicché è possìbile la spinta continua della biomassa, in assenza di ossigeno, dalla tramoggia al forno allo scarico, essendo l’avanzamento e il riscaldamento controllati dalle sonde di temperatura, che agiscono sulle valvole proporzionali che controllano il flusso del gas: GPL alfavviamento, syngas (quota parte della produzione) a regime. La zona di riscaldamento/zona forno è dunque ferma: il calore si trasmette attraverso la camicia che contiene la coclea per conduzione. 3) Separando la zona di gassificazione della biomassa dalla zona di riscaldo/zona forno è possibile creare syngas privo di gas combusti, migliorando l’alimentazione del gruppo di cogenerazione. 4) La semplicità del macchinario consente una facile gestione del processo, resa sicura dall’automazione e dal controllo remotato. 5) Le temperature di esercizio (500-650°C) sono molto inferiori a quelle dei gassificatori in commercio, che operano a temperature più elevate (800-1200°C); pertanto la durata dei materiali risulta di gran lunga superiore perché io stress termico è pressoché inesistente. 6) Le produzioni di olio pirolitico, residui carboniosi e acqua di condensa sono distìnte ed accumulabili/trattabili separatamente, al contrario del residuo char dei gassificatori a letto solido/fluido in commercio, che risulta essere un amalgama unico dei prodotti sopraccitati. La separazione delle fasi dei sottoprodotti permette un più agevole ed economico smaltimento. 3) Un RIASSUNTO sintetico della descrizione. Il riassunto non deve contenere disegni. DESCRIZIONE SINTETICA PROCESSO La biomassa essiccata viene immessa nella tramoggia di carico dell’impianto e in questa triturata finemente per essere raccolta e sospinta dalla coclea verso la zona di riscaldo/zona forno. interno della camicia delia coclea nella zona forno, la biomassa viene riscaldata, in assenza di ossigeno, a temperature variabili in un intervallo compreso tra i 500 e i 650 °C, tale riscaldamento avviene nella zona della camicia su cui è presente un’espansione della stessa, chiamata “vaso di espansione”. Il mantenimento delle suddette temperature nella zona forno avviene mediante combustione di parte del syngas prodotto, tranne all 'avviamento, in cui, per un breve periodo, viene usato gas GPL o Metano. All'uscita del vaso di espansione, il Syngas prodotto viene convogliato verso il sistema a filtri di pulizia del syngas. Il sistema a filtri è composto dai seguenti elementi in successione: Filtro ciclone, scambiatore aria-acqua. ulteriore filtro ciclone, filtro ad acqua. All’uscita del filtro ad acqua è presente una soffiante, necessaria per mantenere la giusta pressione interno impianto di distribuzione del syngas. Il syngas viene contabilizzato da due contatori volumetrici: un contatore misura Finterà produzione, ed un secondo misura il syngas usato dal generatore. Infine è presente un gruppo di co-generazione elettrica/termica con motore a scoppio.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000005A ITRO20130005A1 (it) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | Gassificatore pirolitico per biomassa sigma |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT000005A ITRO20130005A1 (it) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | Gassificatore pirolitico per biomassa sigma |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITRO20130005A1 true ITRO20130005A1 (it) | 2014-10-05 |
Family
ID=49263362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT000005A ITRO20130005A1 (it) | 2013-04-04 | 2013-04-04 | Gassificatore pirolitico per biomassa sigma |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITRO20130005A1 (it) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2973306A (en) * | 1957-02-18 | 1961-02-28 | Charles F Stromeyer | Process for producing charcoal and apparatus therefor |
| WO1993020396A1 (en) * | 1992-04-06 | 1993-10-14 | Wu Arthur Cheng Hsin | Thermal conversion pyrolysis reactor system |
| JP2001072979A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-21 | Seishin Kogyo Kk | 有機性廃棄物を乾燥、炭化処理する方法及び処理装置 |
| WO2002083815A1 (de) * | 2001-04-12 | 2002-10-24 | Fenner, Hans, Rudolf | Anlage und verfahren zur energiegewinnung durch pyrolyse |
-
2013
- 2013-04-04 IT IT000005A patent/ITRO20130005A1/it unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2973306A (en) * | 1957-02-18 | 1961-02-28 | Charles F Stromeyer | Process for producing charcoal and apparatus therefor |
| WO1993020396A1 (en) * | 1992-04-06 | 1993-10-14 | Wu Arthur Cheng Hsin | Thermal conversion pyrolysis reactor system |
| JP2001072979A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-21 | Seishin Kogyo Kk | 有機性廃棄物を乾燥、炭化処理する方法及び処理装置 |
| WO2002083815A1 (de) * | 2001-04-12 | 2002-10-24 | Fenner, Hans, Rudolf | Anlage und verfahren zur energiegewinnung durch pyrolyse |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Raman et al. | A dual fired downdraft gasifier system to produce cleaner gas for power generation: Design, development and performance analysis | |
| Ma et al. | Design and experimental investigation of a 190ákWe biomass fixed bed gasification and polygeneration pilot plant using a double air stage downdraftáapproach | |
| Abuadala et al. | Exergy analysis of hydrogen production from biomass gasification | |
| Chawdhury et al. | Development of a Small Downdraft Biomass Gasifier for Developing Countries. | |
| Vera et al. | Comparison between externally fired gas turbine and gasifier-gas turbine system for the olive oil industry | |
| Ram et al. | A detailed experimental analysis of air–steam gasification in a dual fired downdraft biomass gasifier enabling hydrogen enrichment in the producer gas | |
| Allesina et al. | Modeling and investigation of the channeling phenomenon in downdraft stratified gasifiers | |
| Rabea et al. | An improved kinetic modelling of woody biomass gasification in a downdraft reactor based on the pyrolysis gas evolution | |
| Aguado et al. | An integrated gasification plant for electric power generation from wet biomass: toward a sustainable production in the olive oil industry | |
| ITMO20130235A1 (it) | Impianto per la produzione di energia mediante gassificazione. | |
| RU92147U1 (ru) | Газогенератор обращённого процесса газификации | |
| Palma et al. | Model based evaluation of six energy integration schemes applied to a small-scale gasification process for power generation | |
| US10358613B2 (en) | Industrial high-temperature reformer and reforming method | |
| Nyakuma et al. | Thermochemical analysis of palm oil wastes as fuel for biomass gasification | |
| Venugopal et al. | Air and oxygen gasification simulation analysis of sawdust | |
| CN104531217A (zh) | 一种双原料通道生物质固定床气化热解炉装置 | |
| Gujar et al. | Oxygen-blown gasification of pine charcoal in a top-lit downdraft moving-hearth gasifier | |
| WO2009025569A1 (en) | Method for producing synthesis gas and semi-coke from organic biomass and device for carrying out said method | |
| RU2441053C2 (ru) | Пиролизная печь | |
| Jing et al. | Energy quality factor and exergy destruction processes analysis for a proposed polygeneration system coproducing semicoke, coal gas, tar and power | |
| Bonalumi | Preliminary study of pyrolysis and gasification of biomass and thermosetting resins for energy production | |
| Min et al. | Distributed gasification and power generation from solid wastes | |
| JP5748333B2 (ja) | 電気加熱式バイオマスガス化装置 | |
| Muvhiiwa et al. | Using the GH space to show heat and work efficiencies associated with nitrogen plasma gasification of wood | |
| ITRO20130005A1 (it) | Gassificatore pirolitico per biomassa sigma |