ITUB20154783A1 - APPARATUS AND METHOD FOR BIOMASS DISGREGATION - Google Patents
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Description
" Apparecchio e metodo per la disgregazione di biomasse" "Apparatus and method for the disintegration of biomass"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Settore della Tecnica Technical sector
La presente invenzione si riferisce ad un apparecchio per la disgregazione di biomasse, in particolare di biomasse fornite in balle. The present invention refers to an apparatus for the disintegration of biomass, in particular of biomass supplied in bales.
La presente invenzione si riferisce altresì ad un metodo per la disgregazione di biomasse, in particolare di biomasse fornite in balle. The present invention also refers to a method for the disintegration of biomass, in particular of biomass supplied in bales.
La presente invenzione trova particolare applicazione negli impianti per il pretrattamento di biomasse destinate ad una bioraffineria o ad un analogo impianto per la produzione di biocarburanti. The present invention finds particular application in plants for the pretreatment of biomass destined for a biorefinery or a similar plant for the production of biofuels.
Arte Nota Note Art
Sono note bioraffìnerie in cui biocarburanti - fra cui in particolare bioetanolo - sono ottenuti a partire da biomasse attraverso un processo di fermentazione. Biofuels are known in which biofuels - including in particular bioethanol - are obtained starting from biomass through a fermentation process.
In particolare, al fine di non sottrarre risorse al settore alimentare, in tempi recenti si è tentato di ottenere biocarburanti, ed in particolare bioetanolo, a partire dalla cellulosa presente in biomasse non alimentari, quali ad esempio paglia di frumento o paglia di riso ed altri scarti agricoli. In particular, in order not to steal resources from the food sector, in recent times attempts have been made to obtain biofuels, and in particular bioethanol, starting from the cellulose present in non-food biomass, such as for example wheat straw or rice straw and others. agricultural waste.
Peraltro, la cellulosa è una materia prima di grande interesse non solo per la produzione di bioetanolo, ma, più in generale, per tutto il settore della cosiddetta “chimica verde”. Moreover, cellulose is a raw material of great interest not only for the production of bioethanol, but, more generally, for the entire so-called “green chemistry” sector.
Tuttavia, al momento la produzione di bioetanolo da cellulosa appare eccessivamente costosa e non competitiva da un punto di vista economico se confrontata con la produzione a partire da colture agricole ricche in zucchero, quali ad esempio canna da zucchero, mais, girasole e soia. However, at the moment the production of bioethanol from cellulose appears excessively expensive and uncompetitive from an economic point of view when compared with the production from agricultural crops rich in sugar, such as sugar cane, corn, sunflower and soy.
Le principali difficoltà nella produzione di bioetanolo da cellulosa non risiedono tanto nel processo di fermentazione della cellulosa, quanto piuttosto nelle fasi preparatorie di pretrattamento delle materie prime. The main difficulties in the production of bioethanol from cellulose lie not so much in the fermentation process of the cellulose, but rather in the preparatory stages of pre-treatment of the raw materials.
Infatti, per poter rendere la cellulosa disponibile per il processo di fermentazione ed esporla ai microrganismi responsabili di detto processo di fermentazione, è necessario separarla dalla lignina. Tale separazione può avvenire secondo diversi procedimenti: per via chimico fisica (ad esempio mediante “steam cracking”), per via termica (ad esempio mediante gassificazione), per via enzimatica. In fact, in order to make the cellulose available for the fermentation process and expose it to the microorganisms responsible for said fermentation process, it is necessary to separate it from the lignin. This separation can take place according to different procedures: by chemical and physical way (for example by "steam cracking"), by thermal way (for example by gasification), by enzymatic way.
Qualunque sia il metodo di separazione è necessario che le materie prima vengano omogeneizzate e depurate da eventuali contaminanti quali sassi, pietre, terra, pezzi di metallo e così via. Whatever the separation method, the raw materials must be homogenized and purified from any contaminants such as stones, stones, earth, pieces of metal and so on.
Negli impianti attualmente noti biomasse non alimentari, quali paglia di frumento e/o paglia di riso alimentate in balle, vengono liberate dalle regge e triturate. In currently known plants, non-food biomass, such as wheat straw and / or rice straw fed into bales, are freed from the straps and shredded.
La fase di triturazione può essere eventualmente accompagnata (preferibilmente preceduta) da una fase di rimozione dei corpi estranei, come descritto ad esempio nelle domande di brevetto T02014A000741 e T02014A000742 a nome della Richiedente, Al fine di facilitare e rendere efficiente la fase di triturazione (e, qualora sia presente, la fase di rimozione dei corpi estranei), è opportuno che le biomasse - le quali sono solitamente fomite in forma di balle - siano liberate dalle regge e disgregate. The shredding step can possibly be accompanied (preferably preceded) by a step for removing the foreign bodies, as described for example in the patent applications T02014A000741 and T02014A000742 in the name of the Applicant, in order to facilitate and make efficient the shredding phase (and , if present, the phase of removal of foreign bodies), it is advisable that the biomass - which are usually supplied in the form of bales - are freed from the supports and disintegrated.
Tale disgregazione delle biomasse consente di spandere le biomasse ed alimentare dette biomasse all’ apparecchio di triturazione in uno strato sostanzialmente uniforme; essa inoltre permette di esporre i corpi estranei contenuti al suo interno, facilitandone in tal modo la rimozione. This biomass disintegration allows the biomass to be spread and feed said biomass to the shredding apparatus in a substantially uniform layer; it also allows to expose the foreign bodies contained within it, thus facilitating their removal.
Sono noti nello stato della tecnica dispositivi per disgregare biomasse in balle, in particolare per disgregare balle di paglia destinate agli allevamenti di bestiame. Devices for breaking up biomass into bales are known in the state of the art, in particular for breaking up bales of straw intended for livestock breeding.
Tuttavia, detti dispositivi sono progettati per trattare quantità modeste di biomasse e non possono essere efficacemente applicati o riadattati per Γ utilizzo in impianti per il pretrattamento di biomasse destinate a bioraffinerie e simili impianti, in cui è desiderabile ottenere portate di biomassa dell’ordine di 10 - 30 t/h. However, these devices are designed to treat modest quantities of biomass and cannot be effectively applied or readapted for use in biomass pretreatment plants destined for biorefineries and similar plants, where it is desirable to obtain biomass flow rates of the order of 10 - 30 t / h.
Scopo principale della presente invenzione è pertanto quello di fornire un apparecchio ed un metodo per la disgregazione di biomasse, in particolare di biomasse in balle, che possa essere efficacemente utilizzato per la disgregazione di grandi quantitativi di biomasse e che si presti quindi ad applicazioni industriali nell’ambito di impianti per il trattamento di biomasse destinate a bioraffinerie ed analoghi impianti. The main purpose of the present invention is therefore to provide an apparatus and a method for the disintegration of biomass, in particular of biomass in bales, which can be effectively used for the disintegration of large quantities of biomass and which is therefore suitable for industrial applications in '' scope of biomass treatment plants destined for biorefineries and similar plants.
Questo ed altri scopi sono raggiunti mediante l’apparecchio ed il metodo come rivendicati nelle unite rivendicazioni. This and other purposes are achieved by means of the apparatus and the method as claimed in the attached claims.
Esposizione Sintetica dell’Invenzione Summary of the Invention
Secondo l’invenzione l’apparecchio per la disgregazione di biomasse comprende due stazioni separate disposte in serie, e nello specifico una prima stazione per la disgregazione grossolana delle biomasse ed una seconda stazione - disposta a valle di detta prima stazione - per la disgregazione fine di dette biomasse. According to the invention, the apparatus for the disintegration of biomass comprises two separate stations arranged in series, and specifically a first station for the coarse disintegration of the biomasses and a second station - arranged downstream of said first station - for the fine disintegration of called biomass.
La prima stazione per la disgregazione grossolana delle biomasse provvede a fresare le biomasse - solitamente fomite in balle pressate - portando ad una riduzione della pezzatura del materiale delle biomasse e comportando contestualmente un aumento del volume. The first station for the coarse disintegration of the biomasses mills the biomass - usually supplied in pressed bales - leading to a reduction in the size of the biomass material and at the same time leading to an increase in volume.
La seconda stazione per la disgregazione fine delle biomasse provvede a raffinare il materiale proveniente da detta prima stazione al fine di ottenere un materiale disgregato con la densità desiderata per le successive fasi di trattamento (rimozione dei corpi estranei, triturazione, ecc.). The second station for the fine disintegration of the biomasses refines the material coming from said first station in order to obtain a disintegrated material with the desired density for the subsequent treatment phases (removal of foreign bodies, shredding, etc.).
Analogamente, il metodo per la disgregazione di biomasse secondo l’invenzione prevede due fasi distinte e in successione, e nello specifico una prima fase di disgregazione grossolana delle biomasse ed una successiva, seconda fase di disgregazione fine di dette biomasse. Similarly, the method for the disintegration of biomass according to the invention provides for two distinct phases in succession, and specifically a first phase of coarse disintegration of biomass and a subsequent, second phase of fine disintegration of said biomass.
La prima stazione di disgregazione grossolana dell’ apparecchio secondo l’invenzione può essere implementata utilizzando una pluralità di coclee disposte parallele e distanziate tra loro, comprendenti ciascuna un rispettivo albero rotante provvisto di un’elica dentata. La seconda stazione di disgregazione fine dell’apparecchio secondo l’invenzione può essere implementata utilizzando una pluralità di coclee disposte parallele e distanziate tra loro, comprendenti ciascuna un rispettivo albero rotante provvisto di un’elica dentata. In una forma preferita di realizzazione dell’invenzione, le biomasse avanzano attraverso detta prima e detta seconda stazione di disgregazione disposte su un piano (quale ad esempio il piano di un nastro trasportatore) e gli alberi rotanti delle coclee di detta prima e detta seconda stazione di disgregazione sono disposti in direzione sostanzialmente perpendicolare a detto piano di avanzamento. The first coarse disintegration station of the apparatus according to the invention can be implemented using a plurality of augers arranged parallel and spaced apart, each comprising a respective rotating shaft equipped with a toothed propeller. The second station of fine disintegration of the apparatus according to the invention can be implemented using a plurality of augers arranged parallel and spaced apart, each comprising a respective rotating shaft equipped with a toothed propeller. In a preferred embodiment of the invention, the biomasses advance through said first and said second disintegration station arranged on a plane (such as the plane of a conveyor belt) and the rotating shafts of the augers of said first and said second station of disintegration are arranged in a direction substantially perpendicular to said advancement plane.
In una forma di realizzazione dell’invenzione ogni stazione di disgregazione comprende un sistema di azionamento comune che comanda gli alberi di rotazione di tutte le coclee. In una forma di realizzazione alternativa dell’invenzione l’albero di rotazione di ogni coclea di ciascuna stazione di disgregazione comprende un sistema di azionamento separato. In an embodiment of the invention, each disintegration station comprises a common drive system that controls the rotation shafts of all the augers. In an alternative embodiment of the invention, the rotation shaft of each auger of each disintegration station comprises a separate drive system.
In una forma preferita di realizzazione dell’invenzione, gli alberi rotanti delle coclee di detta prima e/o detta seconda stazione di disgregazione sono controllati in modo tale che il loro senso di rotazione possa essere invertito. In a preferred embodiment of the invention, the rotating shafts of the augers of said first and / or said second disintegration station are controlled in such a way that their direction of rotation can be reversed.
Preferibilmente gli alberi rotanti delle coclee di una stessa stazione ruotano con verso di rotazione concorde e l’inversione del senso di rotazione avviene simultaneamente per tutti gli alberi di rotazione della stessa stazione. Preferably, the rotating shafts of the augers of the same station rotate with the same direction of rotation and the inversion of the direction of rotation occurs simultaneously for all the rotation shafts of the same station.
D periodo di inversione può essere vantaggiosamente determinato in funzione di uno o più parametri delle biomasse da trattare, quali ad esempio materiale che compone dette biomasse, portata o velocità di avanzamento delle biomasse, e così via. The inversion period can be advantageously determined as a function of one or more parameters of the biomass to be treated, such as for example the material composing said biomass, flow rate or speed of advancement of the biomass, and so on.
Descrizione Sintetica delle Figure Brief Description of the Figures
Ulteriori caratteristiche e vantaggi deirinvenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma preferita di realizzazione deirinvenzione stessa, data a titolo di esempio non limitativo con riferimento alla Figura 1 allegata, che è una vista in prospettiva che illustra schematicamente un apparecchio per a disgregazione di biomasse secondo l’invenzione Further characteristics and advantages of the invention will become more evident from the following detailed description of a preferred embodiment of the invention itself, given by way of non-limiting example with reference to the attached Figure 1, which is a perspective view schematically illustrating an apparatus for the disintegration of biomass according to the invention
Descrizione di una Forma Preferita di Realizzazione dell ’ Invenzione Description of a Preferred Form of Implementation of the Invention
Nel seguito verrà descritta in dettaglio una forma di realizzazione preferita deirinvenzione. A preferred embodiment of the invention will be described in detail below.
Tale forma di realizzazione non deve essere intesa come limitativa rispetto all’ambito di tutela della presente invenzione. This embodiment should not be understood as limiting the scope of protection of the present invention.
In particolare, anche se nel seguito si farà particolare riferimento alla disgregazione di paglia di frumento e/o di riso fornita sotto forma di balle pressate, l’invenzione potrà essere ugualmente applicata a biomasse di natura diversa e/o fornita in forme diverse. Nella Figura 1 è schematicamente illustrato un esempio di un apparecchio per la disgregazione di biomasse 1 secondo l’invenzione. In particular, although particular reference will be made below to the disintegration of wheat and / or rice straw supplied in the form of pressed bales, the invention may equally be applied to biomass of a different nature and / or supplied in different forms. Figure 1 schematically illustrates an example of an apparatus for the disintegration of biomass 1 according to the invention.
Detto apparecchio per la disgregazione di biomasse 1 comprende una struttura di supporto montata su piedi di supporto 3 e comprendente una parete di fondo 5 e pareti laterali 7. La struttura di supporto è preferibilmente completamente carenata, al fine di contenere le polveri generate durante la disgregazione delle biomasse, ma in Figura 1 è illustrata priva di carenatura per ragioni di chiarezza. Said apparatus for the disintegration of biomass 1 comprises a support structure mounted on support feet 3 and comprising a bottom wall 5 and side walls 7. The support structure is preferably completely enclosed, in order to contain the dust generated during the disintegration biomass, but in Figure 1 it is shown without fairing for reasons of clarity.
All’interno della struttura di supporto, sulla parete di fondo 5, è prevista una linea di trasporto 9 costituita da uno o più nastri trasportatori 9a, 9b. Inside the support structure, on the bottom wall 5, there is a transport line 9 consisting of one or more conveyor belts 9a, 9b.
Secondo l’invenzione, lungo la linea di trasporto 9 sono disposte una prima stazione di disgregazione 11 e - a valle di detta prima stazione 11 nella direzione di avanzamento della linea di trasporto 9 - una seconda stazione di disgregazione 21 distinta e separata. In particolare, la prima stazione di disgregazione 11 opera una disgregazione grossolana delle biomasse che avanzano sulla linea di trasporto 9 mentre la seconda stazione di disgregazione 21 opera una successiva disgregazione fine di dette biomasse. According to the invention, a first disintegration station 11 is arranged along the transport line 9 and - downstream of said first station 11 in the direction of advancement of the transport line 9 - a second separate and separate disintegration station 21. In particular, the first disintegration station 11 carries out a coarse disintegration of the biomasses advancing on the transport line 9 while the second disintegration station 21 carries out a subsequent fine disintegration of said biomass.
Ad esempio, nel caso in cui le biomasse trattate siano costituite da paglia di riso e/o di frumento in forma di balle pressate, la prima stazione di disgregazione 11 provvederà a fresare le balle di paglia, riducendone la pezzatura, mentre la seconda stazione di disgregazione 21 provvederà a raffinare il materiale fresato in uscita da detta prima stazione 1 1 al fine di ottenere la densità desiderata e atta a subire efficacemente le successive fasi di lavorazione. For example, if the treated biomasses consist of rice and / or wheat straw in the form of pressed bales, the first disintegration station 11 will mill the straw bales, reducing their size, while the second disintegration 21 will refine the milled material leaving said first station 11 in order to obtain the desired density and suitable for effectively undergoing the subsequent processing steps.
Preferibilmente, nel caso di biomasse fomite in balle, a monte della prima stazione di disgregazione 1 1 sarà prevista una stazione dereggiatrice (non illustrata) per la rimozione delle regge dalle balle. Preferably, in the case of biomass supplied in bales, upstream of the first disintegration station 11 there will be a derailing station (not shown) for removing the straps from the bales.
In corrispondenza della zona di disgregazione (cioè della prima e della seconda stazione di disgregazione 11, 21) potranno vantaggiosamente essere previsti ugelli atomizzatori (non illustrati) per nebulizzare acqua al fine di prevenire il rischio di esplosioni, nonché uno o più ugelli spruzzatori antincendio. In correspondence with the disintegration zone (i.e. the first and second disintegration stations 11, 21) atomising nozzles (not shown) can be advantageously provided for atomising water in order to prevent the risk of explosions, as well as one or more fire-fighting spray nozzles.
La prima stazione di disgregazione 11 comprende una o più coclee 13 montate su un portale di supporto 17, ciascuna di dette coclee comprendendo un albero rotante 13a che porta un’elica 13b, The first disintegration station 11 comprises one or more augers 13 mounted on a support portal 17, each of said augers comprising a rotating shaft 13a carrying a propeller 13b,
Vantaggiosamente le eliche 13b delle coclee 13 sono provviste di denti ad esse fìssati, ad esempio mediante bulloni. Advantageously, the propellers 13b of the augers 13 are provided with teeth fixed thereto, for example by means of bolts.
Gli alberi rotanti 13a delle coclee 13 sono disposti paralleli ed allineati e sono opportunamente distanziati tra loro. The rotating shafts 13a of the augers 13 are arranged parallel and aligned and are suitably spaced from each other.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata nella Figura, gli alberi rotanti 13a delle coclee sono disposti in direzione sostanzialmente perpendicolare al piano su cui avanzano le biomasse, cioè al piano della linea di trasporto 9. In the preferred embodiment illustrated in the Figure, the rotating shafts 13a of the augers are arranged in a direction substantially perpendicular to the plane on which the biomass advances, that is to the plane of the transport line 9.
Nella forma di realizzazione illustrata nella Figura, l’albero rotante 13a di ciascuna coclea 13 comprende un dispositivo di azionamento 15 separato, costituito ad esempio da un motore e da un corrispondente riduttore. In the embodiment illustrated in the Figure, the rotating shaft 13a of each auger 13 comprises a separate drive device 15, consisting for example of a motor and a corresponding reducer.
In alternativa, la prima stazione di disgregazione 1 1 potrebbe essere provvista di un unico dispositivo di azionamento e di un meccanismo cinematico per la trasmissione del moto da detto dispositivo di azionamento agli alberi rotanti 13a di tutte le coclee 13. Alternatively, the first disintegration station 11 could be provided with a single actuation device and a kinematic mechanism for transmitting the motion from said actuation device to the rotating shafts 13a of all the augers 13.
I dispositivi di azionamento 15 - o il dispositivo di azionamento unico ed il relativo meccanismo cinematico - sono predisposti a mantenere in rotazione gli alberi rotanti I3a delle coclee 13, a velocità uguali o diverse fra loro, con sensi di rotazione uguali o diversi fra loro. Preferibilmente, gli alberi rotanti 13a di tutte le coclee 13 sono azionati in modo da ruotare con senso di rotazione concorde. The actuation devices 15 - or the single actuation device and the relative kinematic mechanism - are designed to keep the rotating shafts I3a of the augers 13 in rotation, at the same or different speeds, with the same or different directions of rotation. Preferably, the rotating shafts 13a of all the augers 13 are operated in such a way as to rotate with the same direction of rotation.
Secondo una forma preferita di realizzazione dell’invenzione, i dispositivi di azionamento 15 - o il dispositivo di azionamento unico ed il relativo meccanismo cinematico - sono predisposti per invertire periodicamente il senso di rotazione degli alberi rotanti 13a delle coclee 13. Ad esempio, essi sono provvisti di un in verter. Il periodo di inversione può vantaggiosamente essere determinato sulla base di uno o più parametri delle biomasse da trattare, ad esempio sulla base del materiale che le compone. According to a preferred embodiment of the invention, the actuation devices 15 - or the single actuation device and the relative kinematic mechanism - are arranged to periodically reverse the direction of rotation of the rotating shafts 13a of the augers 13. For example, they are equipped with an in verter. The inversion period can advantageously be determined on the basis of one or more parameters of the biomass to be treated, for example on the basis of the material that composes them.
Analogamente la seconda stazione di disgregazione 21 comprende una o più coclee 23 montate su un portale di supporto 27, ciascuna di dette coclee comprendendo un albero rotante 23a che porta un’elica 23b, Similarly, the second disintegration station 21 comprises one or more augers 23 mounted on a support portal 27, each of said augers comprising a rotating shaft 23a carrying a propeller 23b,
Vantaggiosamente, le eliche 23b delle coclee 23 sono provviste di denti ad esse fissati, ad esempio mediante bulloni. Advantageously, the propellers 23b of the augers 23 are provided with teeth fixed thereto, for example by means of bolts.
Gli alberi rotanti 23a delle coclee 23 sono disposti paralleli ed allineati e sono opportunamente distanziati tra loro. In particolare, a seconda dei casi, la distanza fra gli alberi rotanti 23a di due coclee 23 adiacenti può essere scelta in modo tale che le rispettive eliche dentate 23b si intersechino parzialmente fra loro oppure può essere scelta in modo tale che dette eliche dentate 23b non si intersechino. The rotating shafts 23a of the augers 23 are arranged parallel and aligned and are suitably spaced from each other. In particular, depending on the case, the distance between the rotating shafts 23a of two adjacent augers 23 can be chosen in such a way that the respective toothed propellers 23b partially intersect each other or it can be chosen in such a way that said toothed propellers 23b do not intersect.
Nella forma di realizzazione preferita illustrata nella Figura, gli alberi rotanti 23a delle coclee sono disposti in direzione sostanzialmente perpendicolare al piano su cui avanzano le biomasse, cioè al piano della linea di trasporto 9. In the preferred embodiment illustrated in the Figure, the rotating shafts 23a of the augers are arranged in a direction substantially perpendicular to the plane on which the biomasses advance, that is, to the plane of the conveyor line 9.
L’albero rotante 23a di ciascuna coclea 23 può comprendere un unico dispositivo di azionamento (non illustrato) e un relativo meccanismo cinematico (non illustrato) per la trasmissione del moto da detto dispositivo di azionamento agli alberi rotanti 23 a di tutte le coclee 23; in alternativa, la seconda stazione di disgregazione 21 potrebbe essere provvista di dispositivi di azionamento separati per ciascuna coclea 23. The rotating shaft 23a of each auger 23 may comprise a single drive device (not shown) and a related kinematic mechanism (not shown) for the transmission of motion from said drive device to the rotating shafts 23 a of all the augers 23; alternatively, the second disintegration station 21 could be provided with separate actuation devices for each auger 23.
Detto dispositivo di azionamento unico ed il relativo meccanismo cinematico - o detti dispositivi di azionamento separati - sono predisposti per mantenere in rotazione gli alberi rotanti 23a delle coclee 23, a velocità uguali o diverse fra loro, con sensi di rotazione uguali o diversi fra loro. Preferibilmente, gli alberi rotanti 23a di tutte le coclee 23 sono azionati in modo da ruotare con senso di rotazione concorde. Said single actuation device and the relative kinematic mechanism - or said separate actuation devices - are arranged to keep the rotating shafts 23a of the augers 23 in rotation, at the same or different speeds, with the same or different directions of rotation. Preferably, the rotating shafts 23a of all the augers 23 are operated in such a way as to rotate with the same direction of rotation.
Come nel caso della prima stazione di disgregazione, anche il dispositivo di azionamento unico ed il relativo meccanismo cinematico - o detti dispositivi di azionamento separati -della seconda stazione di disgregazione 21 possono essere predisposti per invertire periodicamente il senso di rotazione degli alberi rotanti 23a delle coclee 23. In particolare, essi possono essere provvisti di un in verter. Anche in questo caso, il periodo di inversione potrebbe vantaggiosamente essere determinato sulla base di uno o più parametri delle biomasse da trattare, ad esempio sulla base del materiale che le compone. As in the case of the first disintegration station, also the single actuation device and the relative kinematic mechanism - or said separate actuation devices - of the second disintegration station 21 can be arranged to periodically reverse the direction of rotation of the rotating shafts 23a of the augers. 23. In particular, they can be provided with an in verter. Also in this case, the inversion period could advantageously be determined on the basis of one or more parameters of the biomass to be treated, for example on the basis of the material that composes them.
Grazie alla presenza della prima stazione di disgregazione 11 a monte della seconda stazione di disgregazione 21, il materiale in ingresso in detta seconda stazione di disgregazione 21 è già grossolanamente disgregato, il che consente di mantenere le coclee 23 di detta seconda stazione di disgregazione 21 in rotazione a velocità elevate con una bassa potenza elettrica assorbita. Thanks to the presence of the first disintegration station 11 upstream of the second disintegration station 21, the material entering said second disintegration station 21 is already roughly disintegrated, which allows to keep the augers 23 of said second disintegration station 21 in rotation at high speeds with low electrical power consumption.
Inoltre, grazie alla presenza di due stazioni di disgregazione separate disposte in serie, è possibile trattare portate elevate di biomasse, comprese fra 10 e 30 t/h, e preferibilmente fra 20 e 30 t/h. Moreover, thanks to the presence of two separate disintegration stations arranged in series, it is possible to treat high flow rates of biomass, between 10 and 30 t / h, and preferably between 20 and 30 t / h.
Sempre grazie alla presenza di due stazioni di disgregazione separate disposte in serie, è possibile ottenere una efficace disgregazione delle biomasse trattate. Ad esempio, nel caso di paglia di frumento e/o paglia di riso fornite in balle pressate è possibile passare da una dimensione media delle particelle prima della disgregazione di 200 - 1.000 mm ad una dimensione media delle particelle dopo la disgregazione di 20 - 50 mm. Again thanks to the presence of two separate disintegration stations arranged in series, it is possible to obtain an effective disintegration of the treated biomasses. For example, in the case of wheat straw and / or rice straw supplied in pressed bales, it is possible to switch from an average particle size before disintegration of 200 - 1,000 mm to an average particle size after disintegration of 20 - 50 mm .
Alla luce di quanto sopra descritto, sarà evidente al tecnico del settore che il metodo secondo l’invenzione comporterà: In light of the above, it will be obvious to the skilled person that the method according to the invention will involve:
una prima fase di disgregazione grossolana delle biomasse; a first phase of coarse disintegration of biomass;
una seconda fase di disgregazione fine di dette biomasse, successiva a detta prima fase di disgregazione. a second phase of fine disintegration of said biomass, subsequent to said first phase of disintegration.
Preferibilmente, ciascuna di dette fasi sarà implementata mediante Γ impiego di una pluralità di coclee disposte parallele, allineate ed opportunamente distanziate tra loro, ciascuna coclea comprendendo un albero rotante ed un’elica dentata montata su detto albero rotante. Preferably, each of said phases will be implemented by Γ the use of a plurality of augers arranged parallel, aligned and suitably spaced apart, each auger comprising a rotating shaft and a toothed propeller mounted on said rotating shaft.
Più preferibilmente, ciascuna di dette fasi sarà implementata mediante l’impiego di una pluralità di coclee disposte in direzione sostanzialmente perpendicolare al piano di avanzamento delle biomasse. More preferably, each of said phases will be implemented through the use of a plurality of augers arranged in a direction substantially perpendicular to the biomass advancement plane.
Nel caso sia così implementato, il metodo secondo l’invenzione prevedrà la possibilità di controllare e regolare la velocità di rotazione ed il senso di rotazione degli alberi rotanti delle coclee, o individualmente o collettivamente. If so implemented, the method according to the invention will provide for the possibility of controlling and adjusting the rotation speed and the direction of rotation of the rotating shafts of the augers, either individually or collectively.
In particolare, il metodo secondo l’invenzione prevedrà la possibilità di invertire periodicamente il senso di rotazione degli alberi rotanti di dette coclee. In particular, the method according to the invention will provide for the possibility of periodically reversing the direction of rotation of the rotating shafts of said augers.
Da quanto sopra descritto, risulta evidente che l’apparecchio ed il metodo secondo l’invenzione consentono di raggiungere gli scopi sopra prefissati. From what has been described above, it is clear that the apparatus and the method according to the invention allow to achieve the aforementioned purposes.
Infatti, grazie alla disgregazione in due stadi operata secondo l’invenzione è possibile gestire portate elevate di biomasse, mantenendo limitato il consumo di potenza elettrica e fornendo in uscita un prodotto efficacemente disgregato. In fact, thanks to the two-stage disintegration operated according to the invention, it is possible to manage high biomass flows, keeping the consumption of electrical power limited and providing an effectively disintegrated product at the output.
Risulta inoltre evidente che quanto sopra descritto in relazione alla forma di realizzazione preferita secondo l’invenzione è stato fornito a mero titolo di esempio e che numerosi varianti e modifiche possono essere apportate sulla base delle comuni conoscenze del tecnico del settore senza per questo uscire dalPambito di tutela come definito dalla unite rivendicazioni. It is also evident that what has been described above in relation to the preferred embodiment according to the invention has been provided merely by way of example and that numerous variations and modifications can be made on the basis of the common knowledge of the skilled in the art without thereby departing from the scope of protection as defined by the joined claims.
In particolare, benché in precedenza si sia fatto riferimento al pretrattamento di paglia di frumento e/o di riso in balle compresse, è evidente che F invenzione potrà esser ugualmente applicata a biomasse di tipo diverso, sia alimentari sia non alimentari. In particular, although previously reference has been made to the pretreatment of wheat straw and / or rice in compressed bales, it is evident that the invention can equally be applied to biomasses of different types, both food and non-food.
Inoltre, benché in precedenza si sia fatto riferimento a biomasse destinate a bioraffinerie per la produzione di biocarburanti, quali il bioetanolo, è evidente che Finvenzione potrebbe anche essere applicata in altri settori. Furthermore, although reference has previously been made to biomass destined for biorefineries for the production of biofuels, such as bioethanol, it is clear that the invention could also be applied in other sectors.
Claims (1)
Priority Applications (2)
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| ITUB2015A004783A ITUB20154783A1 (en) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | APPARATUS AND METHOD FOR BIOMASS DISGREGATION |
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|---|---|---|---|
| ITUB2015A004783A ITUB20154783A1 (en) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | APPARATUS AND METHOD FOR BIOMASS DISGREGATION |
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Citations (5)
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2015
- 2015-11-02 IT ITUB2015A004783A patent/ITUB20154783A1/en unknown
-
2016
- 2016-10-31 WO PCT/IB2016/056553 patent/WO2017077443A1/en active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017077443A1 (en) | 2017-05-11 |
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