MX2008009142A - Sistemas para la prevencion de emisiones de contaminantes de aire peligrosos y para procesos de secado/deshidratacion eficientes - Google Patents

Abstract

Esta invención describe sistemas, aparatos y métodos para secar o deshidratar material de alimentación con un contenido de humedad alto para secar o bajar la humedad de productos. Los sistemas de equipo comprenden una unidad generadora de turbina de gas (fuente de calor preferida), un recipiente secador y una unidad de procesamiento, donde la conexión entre la turbina de gas y el recipiente secador dirige sustancialmente toda la exhaustación o escape de la turbina de gas hacia el recipiente secador e impide sustancialmente la introducción de aire en el recipiente secador donde la unidad de procesamiento forma el material seco del recipiente secador en gránulos, perdigones, laminillas u otra forma deseada para el producto final. Los sistemas, aparatos y métodos de esta invención también proporcionan la prevención de liberación de HAP, incluyendo VOC, emisiones de instalaciones de fabricación en conjunto con o independientemente del tratamiento anterior del material de alimentación con un alto contenido de agua.

Description

SISTEMAS PARA LA PREVENCIÓN DE EMISIONES DE CONTAMINANTES DE AIRE PELIGROSOS Y PARA PROCESOS DE SECADO/DESHIDRATACION EFICIENTES CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con procesos, sistemas y equipo para remover económicamente agua de materias primas o materiales intermedios en procesos de fabricación y/o para controlar o prevenir económicamente HAP, incluyendo VOC, emisiones en procesos industriales y plantas de operación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las instalaciones de procesamiento industrial para alimentos, papel, fármacos y otros de fabricación que implican el uso y remoción de grandes cantidades de agua tienen una necesidad continua de equipo y procesos más eficientes y más económicos para la remoción de agua de flujos de materia primera y/o flujos de productos intermedios. El aumento de los costos de combustible siempre surge ante la necesidad de tecnologías de remoción de agua y deshidratación más eficientes y menos costosas . Las instalaciones de fabricación y procesamiento industrial que producen contaminantes del aire peligrosos (HAP) , incluyendo compuestos orgánicos volátiles ' (VOC) , emisiones que tienen una necesidad continua de equipo y procesos más efectivos y más económicos para el control y prevención de esas emisiones hacia la atmósfera. El incremento de las presiones reguladoras de las Agencias de Protección Ambiental (EPA) federales, estatales y provinciales sobre las operaciones industriales para eliminar o reducir la emisión de HAP está dando como resultado una mayor urgencia en tecnologías de control de emisiones de HAP mejores y más económicas. Los sistemas de la técnica anterior no han resuelto de manera satisfactoria el problema de las emisiones de HAP producidas en operaciones de fabricación industrial. Las fuentes de esas emisiones son los procesos de fabricación en si y los materiales producidos en los procesos de fabricación. Algunas de esas emisiones se hacen pasar a través de depuradores o convertidores para contener o alterar el contenido de HAP, pero algunas son típica y frecuentemente ventiladas o liberadas a la atmósfera, y son ambientalmente objetables debido a la contaminación causada por los VOC, gases de invernadero y otros componentes contenidos en ellas. Los ejemplos de publicaciones de la técnica anterior que han tratado los problemas anteriores incluyen las Patentes Estadounidenses 5,866,7'52 de Goozner y 6,944,967, de Staples, la descripción de las cuales se incorpora aqui como referencia en su totalidad. Es evidente de lo anterior que existe una necesidad sustancialmente no satisfecha de tecnologías ambiental y económicamente aceptables para controlar y prevenir emisiones de HAP y para la remoción económica de agua de flujos de proceso con un alto contenido de agua. La presente invención está dirigida a métodos, aparatos, sistemas y productos para satisfacer algunas o todas esas necesidades.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona métodos, sistemas y aparatos económicos y simplificados para controlar y contener emisiones de HAP, incluyendo emisiones de VOC de varias operaciones industriales. En un aspecto, esta invención proporciona un método para controlar emisiones de HAP de una instalación de fabricación que comprende pasar la emisión de HAP a la admisión de aire de combustión de una turbina de gas, la cual es preferiblemente generador de turbinas de gas. En otro aspecto, esta invención proporciona un aparato para controlar emisiones de HAP de una instalación de fabricación que comprende una turbina de gas, preferiblemente un generador de turbina de gas, y una conexión entre el equipo emisor de HAP y la turbina de gas que dirige al menos una porción, y preferiblemente, todas las emisiones de HAP hacia la admisión de aire de combustión de la turbina de gas. En otro aspecto, esta invención proporciona un método para modificar una instalación de fabricación existente que contiene una turbina de gas o generador de turbina de gas y que tiene emisiones de HAP el cual comprende conectar la fuente de emisión de HAP a la admisión de aire de combustión de la turbina para dirigir al menos una porción, y preferiblemente todas las emisiones de HAP a la admisión de aire de combustión de la turbina de gas. En otro aspecto, esta invención proporciona métodos, sistemas y aparatos económicos y simplificados para remover agua, deshidratar y/o convertir térmicamente al menos un material de alimentación que contiene agua, preferiblemente al menos un material de alimentación con un alto contenido de agua. En otro aspecto, esta invención proporciona un método para el agua de y un material de alimentación con un alto contenido de agua que comprende poner en contacto el material de alimentación con los gases de exhaustación de una turbina de gas, preferiblemente un generador de turbina de gas. Preferiblemente, el contacto es bajo condiciones de exclusión sustancial hacia fuera del aire del paso de contacto para proporcionar mejor economía e impedir la oxidación de los materiales de alimentación durante la remoción de agua. En otro aspecto, esta invención proporciona un aparato para secar y/o convertir material de alimentación con un alto contenido de agua que comprende una turbina de gas en combinación con recipiente secador adaptado para recibir una alimentación con un alto contenido de agua para recibir los gases de exhaustación de la turbina de gas a través de una conexión; donde la conexión entre la turbina de gas y el recipiente secador está adaptada preferiblemente para impedir sustancialmente la introducción de aire en el recipiente secador y preferiblemente proporciona el recipiente secador adaptado para ese secado y/o convertir el material de alimentación con un alto contenido de agua por contacto directo de los gases de exhaustación y el material de alimentación con un alto contenido de agua. En otro aspecto, esta invención proporciona un sistema portátil para procesar el material de alimentación con un alto contenido de agua que comprende la menos una unidad secadora portátil adaptada para secar o tratar con calor un material de alimentación con un alto contenido de agua para producir un material seco o alterado y al menos una unidad de procesamiento portátil adaptada para convertir el material seco o alterado de la unidad secadora en un producto que tiene una . forma adecuada para el manejo y transporte convencional, y preferiblemente proporciona ese sistema portátil donde la unidad secadora comprende una turbina de gas, preferiblemente un generador de turbina de gas y un recipiente secador. Además, la invención proporciona opcionalmente un sistema portátil donde la turbina de gas y el recipiente secador son conectados por un arreglo que pasa los gases de exhaustación de la turbina de gas al recipiente secador e impide sustancialmente la introducción de aire en el recipiente secador. En otro aspecto, esta invención proporciona el sistema portátil anterior que comprende una primera unidad montada en patines que comprende el generador de turbina de gas adaptado para producir electricidad; y una segunda unidad montada en patines que comprende el recipiente secador adaptado para la conexión a la turbina de gas para recibir los gases de exhaustación de la turbina de gas y para impedir la introducción de aire en el recipiente secador. Opcionalmente, se proporciona una tercera unidad montada en patines que comprende la unidad de procesamiento. Preferiblemente, los sistemas portátiles de esta invención comprenden unidades montadas en rieles, montadas en camiones o montadas en semirremolques. En otro aspecto, esta invención proporciona el sistema portátil, que comprende la turbina de gas y el recipiente secador, más una unidad de procesamiento opcional, configurada y dimensionada para una sola instalación montada en patines o montada en un camión. Otro aspecto opcional comprende un recinto o recintos para la unidad portátil, principalmente para la atenuación del ruido de operación asi como protección de las condiciones climáticas. En otro aspecto, esta invención proporciona un sistema para controlar y destruir emisiones de HAP de instalaciones industriales que comprenden una turbina de gas que tiene una admisión de aire de combustión en una instalación que tiene una emisión de HAP, donde la admisión de aire de combustión está adaptada para recibir al menos una porción de, y de manera sustancialmente preferible toda, la emisión de HAP de la instalación. La turbina de gas puede comprender opcionalmente un generador de turbina de gas y puede opcionalmente incluir un recipiente secador adaptado para recibir la exhaustación o escape de la turbina de gas y para recibir y tratar con calor el material de alimentación con un alto contenido de agua. En un aspecto alternativo, esta invención proporciona sistemas para procesar emisiones de HAP a través de la admisión de aire de combustión de un motor oscilante, el cual puede incluir opcionalmente un generador eléctrico y puede opcionalmente incluir un recipiente secador adaptado para recibir la exhaustación del motor. En otro aspecto alternativo, las emisiones de HAP pueden ser dirigidas a la admisión de aire de combustión de gas, aceite u otros quemadores que sean empleados para efectuar el secado, deshidratación y/o conversión de material de acuerdo a los aspectos anteriores de esta invención. En otro aspecto, esta invención proporciona un aparato para tratar material de alimentación con un alto contenido de agua que comprende una turbina de gas que tiene una admisión de aire de combustión adaptada para recibir emisiones de HAP de una instalación industrial que produce material de alimentación con un alto contenido de agua, un recipiente secador que tiene una conexión adaptada para recibir gases de exhaustación de la turbina de gas y que tiene una entrada para recibir el material de alimentación con un alto contenido de agua. Opcionalmente, la admisión de aire de combustión puede estar adaptada para conectar al sistema de ventilación de la instalación, por lo que la admisión de aire de combustión recibe sustancialmente todas las emisiones de HAP de la instalación. Adicionalmente, en este aspecto, la conexión entre el recipiente secador y la exhaustación de la turbina de gas puede ser adaptada para impedir de manera sustancial la introducción de aire en el recipiente secador. Los aspectos anteriores y otros aspectos serán evidentes a un experto en la técnica con la descripción de la presente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es un diagrama esquemático de un proceso para tratar un material de alimentación con un alto contenido de agua usando el proceso y equipo de acuerdo con la presente invención. La Figura 2 es una vista plana de las unidades de proceso de acuerdo a esta invención en forma de unidades montables en camiones, montables en patines, portátiles . La Figura 3 es una vista plana de las unidades de proceso de acuerdo a esta invención en forma de unidades montables en patines, montables en camiones, portátiles en otra configuración. La Figura 4A es una vista plana y la Figura 4B es una vista en elevación de la ilustración de una configuración del sistema de esta invención montada sobre un camión de semirremolque.

La Figura 5 es una vista esquemática de los procesos para evitar emisiones de HAP y otros gases a la atmósfera usando los sistemas de la presente invención DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Esta invención proporciona una solución económica, eficiente y simplificada al problema cada vez más severo de contaminación ambiental causada por emisiones de HAP de operaciones industriales. Los métodos y sistemas de la técnica anterior, proporcionados hasta la fecha no son suficientemente efectivos para controlar esas emisiones y no son adaptables para ser económicamente factibles para operaciones industriales pequeñas asi como grandes. Existen otros problemas con muchos de los sistemas de la técnica anterior, incluyendo no económicos para operar, fallas de descontaminación y fallas para evitar la contaminación del aire (o en efecto producir problemas ambientales adicionales o alternativos en la operación de los procesos) . La presente invención proporciona una tecnología altamente eficiente y económica en forma de procesos, aparatos y sistemas para (a) procesar materiales de alimentación con un alto contenido de agua y para (b) reducir o eliminar las emisiones HAP indeseables. La mayor eficiencia y beneficio económico de la presente invención se logra cuando los procesos, aparatos y sistemas de esta invención son empleados en una sola instalación industrial para procesar material de alimentación con un alto contenido de agua y controlar emisiones de HAP, pero puede hacerse realidad beneficios similares cuando los procesos, aparatos y sistemas de esta invención sean usados para procesar material de alimentación con un alto contenido de agua en o para una instalación y para controlar emisiones de HAP en o de una segunda instalación cercana o vecina. Y, esta invención puede proporcionar beneficios sustanciales a una instalación que utilice (a) o (b) , o ambos. El término "material de alimentación con un alto contenido de agua" se usa aqui para referirse e incluye flujos de proceso de fabricación industrial los cuales puede ser flujos de materia prima, flujos intermedios o flujos de productos semiterminados que necesiten que el agua sea removida para permitir su procesamiento adicional o para producir un producto final y el cual puede opcionalmente comprender materiales orgánicos o el cual comprende opcionalmente materiales inorgánicos o mezclas de los mismos. Esta invención puede proporcionar procesos y sistemas eficientes para la remoción de agua de flujos de proceso y/o proporcionar calor para convertir o hacer reaccionar térmicamente un flujo de producto a un producto convertido o que reaccionó (en operaciones por lotes o continuos) . Los usos de esta invención incluyen remover agua de, secar y tratar flujos de proceso continuos y/o lotes en la fabricación de papel, fabricación de cartón particulado, cartón, crudos para paredes de piedras secas, tableros para invernaderos, etc., procesamiento de papas, producción de alimentos para humanos, como la producción de avena, hojuelas de maiz, jarabe de maiz, harina de maiz, almidón de maiz, papas amasadas, azúcar, leche, leche en polvo, queso, aderezos, capsut, mermeladas y jaleas, café "instantáneo", concentrados de jugo, y otros productos deshidratados los cuales son rehidratados al momento de su uso, cerveza y otros productos fermentados y/o destilados, bocadillos y otros productos de consumo, como alimento para mascotas, fármacos, cosméticos, instalaciones químicas y otras de fabricación. Como es evidente, los sistemas y procesos de esta invención pueden ser usados para procesar un material de alimentación por deshidratación sin conversión o reacción, por conversión o reacción sin deshidratación, o por cualquier combinación o proporción de ambas. Los sistemas y aparatos de esta invención también pueden ser adaptados para instalarse en instalaciones individuales particulares para interceptar los flujos de proceso para la remoción de agua. Los aspectos relacionadas de esta invención para usarse en materiales residuales de procesamiento, materiales guisantes y de imagen municipales, se describen en la Solicitudes de Patente Estadounidenses copendientes, comúnmente asignadas No. de Serie 11/184,738 y No. de Serie 11/184,739 ambas presentadas en Julio 18, 2005, las descripciones de las cuales se incorporan aqui como referencia en su totalidad. La presente invención proporciona procesos simplificados, económicamente eficientes para producir productos líquidos, en pasta, suspensiones o sólidos que comprenden el contenido de sólidos del material de alimentación con un alto contenido de agua (incluyendo flujos de proceso intermedios o productos intermedios) que han sido deshidratados al nivel de contenido de humedad deseado y/o han sido convertidos, han reaccionado o han sido alterados física y/o químicamente cuando se desee. Esta invención también proporciona la recuperación y reciclaje del agua removida del material de alimentación, agua la cual puede ser usada como agua de proceso u otros usos industriales, y para recuperar el reciclado de todos los sólidos (finos u otros) producidos en el proceso, de modo que no existan productos sólidos significativos producidos o resultantes de esta invención más que los productos deseados adecuados para uso comercial. La selección y adaptación de los procesos, aparatos y sistemas de esta invención para tratar o procesar un material de alimentación particular para producir un producto sólido, liquido, en pasta o suspensión deseada fue evidente a un experto en la técnica a partir de la presente descripción. De acuerdo a esta invención, una forma más eficiente de proporcionar los gases calientes para el contacto con el material de alimentación con un alto contenido de agua es la exhaustación de una turbina de gas, y preferiblemente un generador eléctrico de turbina de gas. De acuerdo al sistema de esta invención, la turbina de gas es alimentada con combustible desde fuentes de combustible convencionales, localmente disponibles, como gas natural entubado. La electricidad producida por el generador de turbina de gas es usada de manera preferible internamente en la instalación de fabricación o en otras operaciones cercanas, fuente de energia o en una combinación de usos para recuperar energia y calor de los procesos empleados en esta invención, o puede venderse a la red de energia local como una fuente de ingresos. Una característica preferida del proceso y aparato de esta invención es que la turbina de gas y el recipiente secador del material de alimentación con un alto contenido de agua que recibe el gas de exhaustación de la turbina de gas se conectan juntos, de modo que la inducción de aire exterior hacia el recipiente secador es sustancial o completamente impedido y el recipiente secador preferiblemente recibe los gases de exhaustación directamente de la turbina de gas. Se prefiere que el 100% de los gases de exhaustación de la turbina de gas pasen hacia el recipiente secador y, para una operación más eficiente, preferiblemente sin pasar a través de ningún intercambiador de calor, silenciador u otro tipo interviniente de modo que el recipiente secador reciba el calentamiento máximo de la exhaustación de la turbina de gas. También, se reconoce que el exceso de gases de exhaustación de la turbina no necesarios para la operación del recipiente secador pueden ser desviados para proporcionar el calor requerido en otros aspectos de la instalación de fabricación o en otras operaciones cercanas. También se prefiere que los gases de exhaustación resultantes de las relaciones de combustión convencionales y eficientes en la turbina de gas, de modo que los gases de exhaustación contengan una cantidad mínima o limitado de oxigeno libre, esencialmente combustible no quemado, no expuesto a las llamas y que se alcance la temperatura óptima del gas de exhaustación (EGT) , por el calor máximo producido, por unidad de combustible consumido. Si se desea, la combustión puede ser una relación estequiométrica para la operación EGT pico a una temperatura máxima y entrada máxima de calor para el proceso y el sistema de esta invención, la ausencia de exceso de oxigeno y los gases de exhaustación, que impide la inducción de aire del exterior al recipiente secador, la ausencia de exposición a las llamas y operación a las temperaturas expuesta aqui evita una oxidación significativa del material de alimentación con un alto contenido de agua en el recipiente secador, como preserva el valor nutritivo máximo en el material de alimentación con un alto contenido de agua para su contención en el producto final y, cuando la salida del recipiente secador es un material seco, oxidable, evita el peligro de daño por fuego al equipo y proporciona una operación segura de fuegos instantáneos en el recipiente secador. La ausencia de exceso de combustible en los gases de exhaustación evita que los gases de exhaustación sean una fuente de hidrocarburos que deban ser depurados del efluente de vapor de operación de esta invención antes de ser liberados hacia la atmósfera. En otras operaciones preferidas de esta invención puede ser deseabl Líe esencial que el aire u oxigeno sea introducido en cantidades o relaciones controladas para proporcionar una oxidación o conversión química deseada del material de alimentación con un alto contenido de agua en el recipiente secador. Para usarse en esta invención, se prefiere que el material de alimentación con alto contenido de agua tenga un contenido de humedad de al menos 30% en peso de agua, preferiblemente al menos 50% y preferiblemente al menos 70% para que el beneficio económico de esta invención sea mejor utilizado. Sin embargo, en algunas operaciones el contenido de agua del material de alimentación puede ser tan alto como del 90%, 95% o a un 98%. Además, el material de alimentación puede ser una solución con todos los sólidos disueltos en ella, donde los sólidos disueltos se precipitan cuando el agua se evapora del material de alimentación en los procesos y sistemas de esta invención. La presente invención puede procesar de manera eficiente y económica esos materiales de alimentación con un alto contenido de agua no solo para recuperar el contenido de sólidos en forma de un producto final, sino también para recuperar el agua de proceso, la cual puede ser reciclada y reutilizada. Esta invención puede procesar y deshidratar materiales de alimentación con un alto contenido de agua de manera eficiente y económica debido al hecho de que, en sus aspectos preferidos, de una combustión dada de combustible de gas natural, el generador de turbina de gas proporciona energia eléctrica para usarse o venderse y calor para procesar el material de alimentación, además el exceso de vapor producido en el recipiente secador puede ser usado corriente abajo, corriente arriba o en otras operaciones cercanas, como para precalentar material de alimentación con un alto contenido de agua, calor de proceso, etc., proporcionando eficiencia de combustible de operación adicional. Esta invención puede ser adaptada como se describe aqui, para contener y procesar no únicamente el agua y los sólidos sino también los gases producidos en una operación de fabricación. En algunos casos puede ser deseable por razones económicas separar mecánicamente parte del agua del material de alimentación con un alto contenido de agua, por ejemplo, por centrifugas, filtros o prensas, antes de procesar el material de alimentación en el sistema de esta invención. Esa agua separada puede ser reciclada para usarse como se describió anteriormente. El significado del término "turbina de gas" usado aqui incluye cualquier motor de turbina que tenga una etapa de turbina de compresor, una zona de combustión y una etapa de turbina de exhaustación que sea capaz de producir temperaturas de gas de exhaustación de al menos 260°C (500°F) , preferiblemente al menos aproximadamente 371.1°C (700°F) , de manera más preferible al menos aproximadamente 482.2°C (900°F), y de manera más preferible más de aproximadamente 537.7°C (1,000°F). Las turbinas de gas son la fuente de calor preferida para usarse en esta invención debido a su operación eficiente y alto rendimiento de calor. El generador de turbina de gas es más preferido para usarse en esta invención debido a la producción de energia por el generador, energia la cual puede ser utilizada o vendida para mejorar la economía de la operación del sistema de esta invención. El generador típicamente será un generador eléctrico debido a la conveniencia de usar y/o vender la electricidad producida. Sin embargo, el generador puede ser cualquier otro tipo de generador de energia deseado, como una bomba hidráulica o un paquete de energia que pueda accionar motores o bombas hidráulicas, tornillos sin fin, transportadoras y otros tipos de equipo del sistema en esta invención o equipo en otras operaciones cercanas. Los requerimientos de calor y la economía del sistema determinarán si es usada una turbina de gas o un generador de turbina de gas. Si se desea tener gases con una alta temperatura de exhaustación y una producción de calor mayor de una turbina de gas de tamaño pequeño dado, puede ser deseable usar una turbina de gas en lugar de un generador de turbina de gas de tamaño similar. En comparación con la turbina de gas, el generador de turbina de gas expande y enfria además los gases de exhaustación absorbiendo energia para accionar el generador, donde en una turbina de gas esa energia está contenida en gases de temperatura más alta disponibles para usarse en el recipiente secador de esta invención. Esta puede ser la opción cuando sea más económicamente importante en la práctica de esta invención tener unidades de alta temperatura pequeñas (montables) en camiones que no tengan el beneficio de flujo de ganancias o económico de la electricidad u otra producción de energia por la turbina de gas. La turbina de gas o generador de turbina de gas útil en esta invención puede ser alimentado con combustible desde cualquier fuente disponible con cualquier combustible adecuado para la turbina de gas particular y para el equipo de proceso diseñado de acuerdo a esta invención. Los combustibles preferidos y convencionales son gas natural dulce, diesel, queroseno combustible de chorro debido a que las turbinas de gas están diseñadas para funcionar de manera más eficiente con combustibles de buena calidad de esos tipos y debido a su disponibilidad común, particularmente en operaciones agrícolas remotas, donde las unidades de esta invención se localizan con mucha frecuencia de manera eficiente. Sin embargo, otros combustibles que puedan ser usados para alimentar la turbina de gas incluyen el metano, propano, butano, hidrógeno y biogas y combustibles bioliquidos (como el metano, aceites, diesel y etanol) . Puesto que el sistema de esta invención no produce biocombustible, el combustible de la turbina de gas usado en esta invención debe estar disponible en el sitio local donde sea utilizada la invención. Si no está disponible el combustible localmente, puede ser llevado combustible diesel al sitio cuando sea necesario. Los ejemplos de turbinas de gas y generadores de turbina de gas comercialmente disponibles útiles en la presente invención incluyen los siguientes (los rendimientos en megawatts nominales (MW) son aproximados) : - Rolls Royce Gas Turbine Engines Allison 501-KB5, -KB5S o -KB7 que tiene un rendimiento nominal con condiciones estándar de 3.9 MW. - European Gas Turbines Tornado que tiene un rendimiento nominal de 7.0 MW. Solar Mars 90 que tiene un rendimiento nominal de 9.4 MW y Solar Mars 100 que tiene un rendimiento nominal de 10.7 MW. - Solar Tarus 60 que tiene un rendimiento nominal de 5.5 MW y Solar Tarus 70 que tiene un rendimiento nominal de 7.5 MW. Para una capacidad de rendimiento de productos de sólidos nominal de 2.5 toneladas métricas/hr. (2,500 kg/hr) puede ser usado un tamaño de generador de turbina de gas de aproximadamente 4 MW, dependiendo del asilamiento término y las eficiencias de recuperación de calor diseñadas en todo el sistema. Para sistemas de semirremolque o camión individuales pequeños, la unidad puede ser escalada más pequeña. Para sistemas de producción de producto más pequeños, como de 0.3 toneladas métricas/hr de producto producido, pueden ser usadas turbinas de gas pequeñas, como Solar Saturn 0.8 MW, Solar Spartan 0.2 MW o los generadores Capstone de 0.5 MW, o 0.3 MW, dependiendo de las eficiencias del sistema y los intervalos de alimentación requeridos. Para instalaciones industriales grandes, donde no exista interés en mover el sistema de esta invención entre instalaciones, el generador de turbina de gas puede ser de cualquier tamaño adecuado para la instalación permanente en la instalación, como una unidad de 10 MW, 20 MW, o 40 MW, o más grande. Se reconocerá que los sistemas de acuerdo a esta invención también pueden ser diseñados para utilizar el calor del gas de exhaustación de motores oscilantes, como generadores de gasolina o diesel.

El recipiente secador empleado en esta invención puede ser de cualquier tipo o configuración que sea adecuada para secar el material de alimentación con un alto contenido de agua disponible y que pueda adaptarse para recibir los gases de exhaustación de la turbina de gas y recibir el material de alimentación con un alto contenido de agua sin permitir que una cantidad significativa del aire exterior entre en la cámara de secado, en el recipiente secador, donde los gases de exhaustación entran en contacto con el material de alimentación con un alto contenido de agua. El objetivo del diseño de la conexión de exhaustación de la turbina de gas al recipiente secador para propósitos de esta invención es impedir que cualquier cantidad significativa de aire exterior entre al recipiente secador para ayudar a evitar una oxidación significativa del material de alimentación con un alto contenido de agua. Como se señaló anteriormente, se prefiere preservar los valores de materia orgánica, carbonácea, y/o nutritiva presentes en aquellos tipos de materiales de alimentación con un alto contenido de agua, para evitar incendios y para proporcionar una operación segura. Como se usa en esta invención se prefiere y espera que la turbina sea operada a una relación convencional de combustible a aire de combustión para producir la temperatura de gas de exhaustación (EGT) más eficiente para el recipiente secador y para producir gases que entren al recipiente secador que contengan un mínimo de oxigeno libre. Será reconocido por aquellos expertos en la técnica de la descripción de esta invención, que pueden ser usadas fuentes alternativas de gases diferentes a la turbina de gas y conectarse al recipiente secador, como la exhaustación de quemadores de petróleo o gas convencionales y motores oscilantes, siempre que sean operados a condiciones de relación de combustión convencionales para minimizar el oxigeno libre, o a una relación estequiométrica para que no exista oxigeno libre, en la exhaustación y se conecte al recipiente secador en una forma que impida que una cantidad significativa del aire del exterior entre al recipiente secador para impedir la oxidación significativa del material de alimentación. Por supuesto, esa fuente alternativa y adicional de gases calientes puede ser conectada opcionalmente al recipiente secador de acuerdo a esta invención y ser usada para suplementar los gases de exhaustación producidos por la turbina de gas para proporcionar capacidad de alimentación de calor adicional para el recipiente secador si se necesita para las condiciones de arranque, interrupción o sobrecarga o refuerzo en el caso de que la turbina de gas quede fuera de linea.

Se reconocerá que en algunas operaciones de la invención, no todo el aire exterior puede ser excluido y la oxidación del material de alimentación con un alto contenido de agua no puede ser completamente impedida, principalmente debido al aire presente en y atrapado en el material de alimentación con un alto contenido de agua, el aire disuelto en la humedad presente en el material de alimentación con un alto contenido de agua y el exceso de oxigeno que pueda estar presente en los gases de exhaustación de la turbina durante periodos en los que no se emplea una relación estequiométrica de combustible y aire. Además, en algunos casos, el oxigeno puede ser producido o liberado de materiales orgánicos u otros presentes en el material de alimentación con un alto contenido de agua cuando el tratamiento y conversión térmica tome lugar y descomponga o convierta esos materiales. Por lo tanto, los términos como se usan aquí con referencia a "impedir la introducción de aire", "sin oxidación significativa", y similares, se usan en el contexto operativo anterior y con el reconocimiento y significado pretendido de que el aire u oxígeno que entre al sistema como parte del material de alimentación con un alto contenido de agua o los gases de exhaustación producidos en el proceso de conversión térmica no pretende ser excluido y que la oxidación que pueda ocurrir como resultado del aire que entre al sistema con el material con un alto contenido de agua no pretende ser evitada. Sin embargo, ese nivel de oxidación no se considera significativo dentro del alcance, el contexto y la práctica de esta invención o los significados de aquellos términos usados aquí. De manera similar "sin pirólisis significativa" se usa aqui en el sentido de que no más de una porción insignificante del material de alimentación con un alto contenido de agua se piroliza, por ejemplo, como en la Patente Estadounidense 6,039,774. Los productos de la pirólisis son normalmente indeseables en los procesos y productos de la presente invención, y los procesos y equipos de esta invención son operados para lograr el secado deseado del material de alimentación con un alto contenido de agua y la conversión deseada de varios componentes del material de alimentación con un alto contenido de agua a los productos finales deseados. Después de las descripciones de la presente, será evidente a un experto en la técnica para algunas aplicaciones de esta invención, controlar las temperaturas del gas de exhaustación, los tiempos de contacto y/o tiempos de residencia en el recipiente secador, el contenido de humedad de los sólidos de la fase vapor en el recipiente secador y otras variables para producir un material de alimentación con un alto contenido de agua particular para lograr los resultados deseados y para maximizar los productos finales deseados. En otras aplicaciones de esta invención, las temperaturas, tiempos de contacto y otros parámetros de operación de esta invención pueden ser adaptados para lograr el nivel o grado deseado de oxidación o pirólisis, si las propiedades del producto final a ser producido usando el sistema de esta invención requieren oxidación o pirólisis del material de alimentación. La exclusión del aire exterior es también preferida por eficiencia económica también, debido a que el exceso de calor o aire externo junto con el calentamiento del material de alimentación con un alto contenido de agua reduce la eficiencia del proceso. En algunos casos donde el material de alimentación con un alto contenido de agua es muy bajo en su contenido de humedad o demasiado seco para la operación preferida de esta invención, puede agregarse agua al material de alimentación, la turbina de exhaustación, a la admisión de la turbina o al recipiente secador para elevar el nivel de humedad en el recipiente secador a un nivel para la operación eficiente y para producir un material sólido del recipiente secador con un contenido de humedad deseado. Se reconocerá que la operación del recipiente secador es normalmente para secar o reducir el contenido de humedad del material de alimentación con un alto contenido de agua, pero también para lograr el calentamiento de temperatura alta del material de alimentación con un alto contenido de agua para convertir ciertos componentes y para lograr una alteración química o térmica del material de alimentación para proporcionar el contenido y las propiedades deseadas en el producto final. Como se hizo notar, un aspecto de esta invención es la conversión térmica de los diferentes componentes del material de alimentación con un alto contenido de agua sin una oxidación significativa del aire externo. Aunque la gama de componentes en el material de alimentación con un alto contenido de agua varía ampliamente, será comprendido por un experto en la técnica del procesamiento convencional de una alimentación con un alto contenido de agua particular como emplear de manera efectiva y eficiente esta invención para mejorar la economía de la operación de fabricación que procese ese material de alimentación. Los tipos de recipientes secadores que pueden ser usados en esta invención son, por ejemplo, los siguientes: - Tambor giratorio con o sin raspadores, placas de agitación y/o paletas internas - Secador de tambor "erizo" estacionario con o sin raspadores y/o placas agitadoras y/o paletas - Sistemas de cilindro de secado gradual de triple paso o secador de tambor giratorio con o sin raspadores y/o placas agitadoras y/o paletas - Sistemas de secador de tambor giratorio con o sin tubos de vapor y con o sin raspadores y/o placas agitadoras y/o paletas - Sistemas turbosecadores o turbulizadores - Sistemas secadores de transporte con o sin raspadores y/o placas agitadoras y/o paletas - Sistemas secadores de contacto indirecto o directo con o sin raspadores y/o palcas agitadoras y/o paletas - Secadores de bandeja - Secadores de lecho fluido - Sistemas evaporadores - Hornos de panadero Los ejemplos de recipientes secadores comercialmente disponibles útiles o que pueden ser adaptados para usarse en esta invención incluyen: - Sistemas Scott AST DryerMR - Secadores de Tambor Simón Dryer Ltd - Sistemas de Turbo Secador Wyssmont - Duske Engineering Co., Inc.

- Sistemas de Secado Energy Unlimited Sistemas de deshidratación de Ónix Corporation - Sistemas secadores directos o indirectos de International Technology Systems - Pulse Drying Systems, Inc. - Sistemas Secadores de MEC Company Los ejemplos adicionales de recipientes secadores útiles o que pueden ser adaptados para usarse en esta invención se describen en las Patentes Estadounidenses Nos. 5,746,006 de Duske et al. y 5,570,517 y 6,367,163 de Luker, las descripciones de las cuales se incorporan aqui como referencia en su totalidad. Como se hizo notar anteriormente el "recipiente secador" no necesariamente siempre funciona principalmente como un secador removiendo humedad del material de alimentación con un alto contenido de agua en el sistema de esta invención. El recipiente secador también funciona como el recipiente u horno de tratamiento térmico/conversión/alteración en el cual el material de alimentación con un alto contenido de agua es calentado a temperaturas suficientes durante tiempos suficientes para producir los materiales y productos finales deseados como se describe aquí. Además, el recipiente secador no necesita proporcionar contacto directo de los gases de exhaustación de la turbina u otra fuente de calor y el material de alimentación con un alto contenido de agua, o que puede proporcionar calentamiento indirecto del material de alimentación con un alto contenido de agua para lograr el secado y/o tratamiento térmico/conversión/alteración deseada de acuerdo a esta invención. El recipiente secador puede ser recubierto con un material apropiado para evitar o reducir la corrosión, erosión o desgaste excesivo. Se reconocerá que los sistemas de esta invención pueden ser adaptados para efectuar varias funciones en varias configuraciones en una instalación u operación particular. Por ejemplo, los recipientes secadores pueden ser operados en serie donde un material de alimentación con un alto contenido de agua se ha secado en el primer recipiente secador y entonces el producto del primer recipiente secador se ha tratado térmicamente en el segundo recipiente secador para lograr la conversión o alteración química o física deseada. En ese arreglo, los gases de exhaustación pueden ser suministrados desde una sola bifurcación de exhaustación de la turbina de gas entre los dos recipientes secadores, o puede suministrarse por medio de dos turbinas de gas separadas. De este ejemplo puede observarse que los procesos, aparatos y sistemas de esta invención pueden ser adaptados para operar varios componentes de equipo en serie o en paralelo para efectuar varias funciones de procesamiento deseadas siguiendo las enseñanzas de esta invención para lograr la operación efectiva y económica de los mismos. Otro aspecto del recipiente secador adaptado para usarse en esta invención es que el recipiente secador preferiblemente también funciona como el silenciador para la turbina de gas u otro motor que proporciona los gases de exhaustación calientes. Es bien sabido que las turbinas de gas (esencialmente motores de aeronaves de chorro) , producen un alto nivel de impacto de ruido sobre el ambiente cercano. Las turbinas de gas estacionarias usadas para la producción de energía eléctrica u otros propósitos son usualmente requeridas por las regulaciones locales, estatales y federales para obtener silenciadores instalados para amortiguar el ruido de la exhaustación de la turbina de gas a niveles aceptables. Esos silenciadores tienen las desventajas económicas de costo y crear contrapresión sobre la exhaustación de la turbina de gas, lo cual reduce la eficiencia de la operación de la turbina de gas. Una ventaja proporcionada por esta invención, debido a la conexión entre la exhaustación de la turbina de gas y el recipiente secador está preferiblemente cerrada al aire exterior, y que el recipiente secador funciona efectivamente como un silenciador para la turbina de gas. Esto es al menos en parte resultado de la construcción de la configuración interna del recipiente secador que actúa en combinación con la presencia del material de alimentación con un alto contenido de agua, combinación la cual es efectiva para absorber y amortiguar el ruido de exhaustación de la turbina de gas. Esto también se debe al extremo corriente abajo del secador que también está cerrado a la atmósfera, debido a que el vapor y los gases desprendidos del recipiente secador son recolectados de la condensación, limpieza, reciclaje y por la recuperación de calor en el procesamiento corriente abajo en un sistema cerrado antes de ser ventilado a la atmósfera. Será evidente a un experto en la técnica que la capacidad para ventilar varios puntos en el proceso y en sistema del equipo puede ser deseable para acomodar el arranque, interrupción, desajuste o variabilidad del material de alimentación, pero normalmente será operado como un sistema cerrado que tiene únicamente una salida de producto final y ventilación de gas de limpieza. La exhaustación de la turbina puede opcionalmente ser parcial o temporalmente desviada por completo a otras unidades corriente abajo, desviando el recipiente secador, cuando sea necesario para calor suplementario en otras unidades de proceso o para el arranque; interrupción o desajuste. Otro aspecto de esta invención es que el vapor y los gases de desprendimiento pueden ser jalados del extremo de descarga del recipiente secador por un ventilador apropiado, fuelle de ventilación, etc., para proporcionar una presión reducida en la entrada corriente arriba del recipiente secador, reduciendo por lo tanto la contrapresión sobre la exhaustación de la turbina. Esto incrementa la eficiencia de la operación de la turbina de gas y se vuelve posible debido a que la conexión entre la exhaustación de la turbina de gas y el recipiente secador no se abre al aire exterior. Se comprenderá que el diseño del sistema comercial puede incluir una ventilación o aún un silenciador convencional conectado por una t u otra configuración a la conexión entre la exhaustación de la turbina de gas y el recipiente secador para usarse durante la operación de arranque, interrupción o desajuste, pero no empleada en la configuración de operación normal para el proceso y aparato de esta invención como se describió anteriormente. Para lograr una mejor eficiencia de operación de esta invención, se prefiere que la conexión entre la exhaustación de la turbina de gas y la entrada del recipiente secador no tenga obstrucciones para proporcionar los gases de exhaustación al recipiente secador con un mínimo de pérdida de calor y energía entre la turbina de gas y el recipiente secador. También se reconocerá de esta descripción, que la operación de un generador de la turbina de gas preferiblemente será controlada para la eficiencia o economía óptima para el secado del material de alimentación con un alto contenido de agua, conversión térmica, alteración química y otros procesos necesarios, las cuales pueden no ser las condiciones de operación óptimas o mejores de la turbina de gas para la producción de electricidad. La producción de electricidad es una fuente de recuperación de los costos para el sistema, pero la economía total de la operación de esta invención puede ser mejor bajo las condiciones de operación de la turbina de gas que favorecen la salida de calor de exhaustación óptima para una operación del recipiente secador eficiente y la producción corriente abajo de los productos que tienen propiedades deseadas y producción de electricidad desfavorable. La determinación de esas condiciones de operación para una instalación particular de esta invención será evidente a un experto en la técnica siguiendo las enseñanzas de la presente. Los sistemas de control de la turbina de gas de este tipo son descritos en la solicitud de Patente Estadounidense copendiente, comúnmente asignada, Numero de Serie 11/185,433 presentada en Julio 19, 2005, la descripción de la cual se incorpora aquí como referencia en su totalidad. Otra ventaja proporcionada por esta invención resulta del contacto del gas de exhaustación de la turbina de gas con el material de alimentación con alto contenido de agua en el espacio confinado del recipiente secador sin aire exterior significativo presente. Las emisiones de NOx y SOx y en algún grado las emisiones de CO y C02, en la exhaustación de la turbina de gas son sustancialmente reducidas, y en algunos casos reducidas hasta cero, absorbiendo o complejando los componentes de NOx y SOx en el material de alimentación con un alto contenido de agua, donde permanecen absorbidos, complejos o fijados en el material secado o tratado que sale del recipiente secador y en el producto después del procesamiento en forma granular, tabletas o pildoras. Esto proporciona la ventaja tanto de disminuir o eliminar las emisiones de NOx y SOx (y CO/C02) a la atmósfera como de agregar los componentes de nitrógeno, azufre y carbono al valor nutritivo del producto producido por el proceso y aparato de esta invención. Las condiciones y procedimientos de operación para el recipiente secador serán evidentes a un experto en la técnica siguiendo las enseñanzas de la presente descripción de esta invención. La temperatura del gas de exhaustación de la turbina típica que entra al recipiente secador está en el intervalo de aproximadamente 260 °C (500°F) hasta aproximadamente 815.5°C (1500°F), dependiendo de la humedad y otro contenido del material de alimentación con un alto contenido de agua y la condición deseada del producto producido del recipiente secador. En sistemas más pequeños con motores más pequeños, la temperatura del gas de exhaustación de entrada puede ser tan baja como de aproximadamente 148.8°C (300°F) o aproximadamente 176.6°C (350°F) . Un intervalo preferido es de aproximadamente 315.5°C (600°F) hasta aproximadamente 648.8 °C (1200°F), y se prefiere más que la temperatura de entrada sea de al menos aproximadamente 343.3°C (650°C) y de manera más preferible al menos aproximadamente 371.1°C (700°F) . La temperatura y velocidad de flujo del gas que entre al recipiente secador dependerá en parte del contenido de humedad y otras propiedades del material de alimentación con un alto contenido de agua. Un mayor contenido de humedad obviamente generalmente requerirá temperaturas del gas de entrada más altas para reducir el contenido de humedad. Se cree que se logra una eficiencia adicional en los sistemas de la presente invención donde el material de alimentación con un alto contenido de agua se pone en contacto con gases a temperatura más alta. Ese contacto da lugar a la formación, algunas veces instantáneamente, de vapor sobrecalentado cuando la humedad abandona el material de alimentación con un alto contenido de agua, entonces el vapor sobrecalentado calienta y lleva la humedad fuera del material de alimentación con alto contenido de agua adyacente. Se cree que este mecanismo es responsable del secado rápido del material de alimentación con un alto contenido de agua a un contenido de humedad bajo, debido a que el tiempo de residencia restante del material de alimentación con un alto contenido de agua en el recipiente secador contribuye al tratamiento/conversión/alteración térmica o "cocción" del mismo de acuerdo a esta invención. Algunos materiales de alimentación con un alto contenido de agua pueden requerir temperaturas más bajas pero tiempos de residencia más prolongados para lograr la conversión o "cocción" necesaria para producir un producto que tenga propiedades de autoaglutinación u otras deseadas. La temperatura del material que sale del recipiente secador típicamente estará en el intervalo de aproximadamente 65.55°C (150°F) hasta aproximadamente 232.2°C (450°F) y de manera preferible, entre aproximadamente 93.3°C (200°F) y aproximadamente 176.6°C (350°F) . En algunas operaciones, la temperatura de salida del recipiente secador del material deberá ser de al menos aproximadamente 79.4°C (175°F) y preferiblemente al menos aproximadamente 93.3°C (200°F). Como se usa aqui el término "material convertido" se usó para referirse y significa el material de alimentación con un alto contenido de agua seco el cual es producido en el recipiente secador reduciendo el contenido de humedad del material de alimentación con un alto contenido de agua de un nivel existente a un nivel menor de acuerdo con esta invención y/o lograr las alteraciones y conversiones químicas referidas aquí. "Material convertido" se considera un producto intermedio que es adecuado para su procesamiento adicional en un producto final adecuado para el consumidor, uso comercial o industrial. Típicamente, el material convertido del recipiente secador será procesado por molienda para producir un polvo o harina, seguido por granulación, formación de perdigones o pildoras del polvo o harina para formar hojuelas u otras formas de producto final adecuadas para el manejo, envase y/o transporte convencional. El material convertido también puede ser molido o pulverizado de otro modo y ponerse en suspensión u otro producto líquido bombeable que puede ser reciclado o usado cuando sea necesario. La economía local tendrá un impacto sobre la determinación del uso final que se hará del material producido del recipiente secador o el producto final producido del sistema de esta invención y si el material del recipiente secador es sometido a procesamiento adicional. Como se usa aqui el término "granulo", "granulación" y similares se refieren a cualquier forma granular del material o producto producido por esta invención, incluyendo granulos, polvos, polvo, grumos, y similares convencionales, producidos por procesos y equipo de granulación convencional, incluyendo la trituración o desmoronación de perdigones previamente formados. El término "perdigones o pelotillas", "nodulización o granulación" y similares se refiere a cualquier forma de perdigón o pelotilla de los materiales o productos producidos por esta invención, incluyendo la forma cilindrica, esférica u otra, típicamente hecha por procesos y equipo de nodulación o granulación convencionales, como por extrusión de una suspensión o pasta y corte, o ruptura del extruido al tamaño deseado. El término "pepitas" o "formación de pepitas" y similares se refieren a cualquier forma de pepita del material o productos producidos por esta invención hecho por los procesos y equipo de formación de pepitas convencionales, incluyendo procesos de torre de rocío, procesos de secado por congelamiento, etc. Los términos "hojuelas" y "trozos" o similares se refieren a cualquier forma del producto como hojuelas de maiz, papas rebanadas, trozos de maíz y similares. Otras formas de productos alimenticios (para humanos, mascotas o animales) incluyen nuggets convencionales, productos formados, como estrellas, etc., y similares. Un granulador de extrusión es una de las unidades de proceso preferidas para usarse en relación con o como parte de esta invención, debido a que toma ventaja de las propiedades autoaglutinantes del material producido en el recipiente secador, y debido a que puede ser operado bajo condiciones de temperatura y presión que pueden proporcionar o contribuir adicionalmente a la "cocción" del material para producir las propiedades de autoaglutinación básicas y/o mejoradas del producto de esta invención. En una operación típica, el material del recipiente secador es molido, y el polvo o harina de la unidad de molienda puede ser mezclada con vapor o agua, por ejemplo, vapor o vapor de agua condensado del recipiente secador, suficiente para formar el material que es extruible a presión y temperatura altas para formar pelotillas u otras formas. El calentamiento y temperaturas logradas en el granulador de extrusión puede ser de tornillos, matrices o tambores calentados o pueden ser de la energia de compresión a alta presión. En cualquier caso, el material extruible es calentado a una temperatura alta en el proceso. Se cree que para algunos materiales de alimentación con un alto contenido de agua la temperatura y presión altas en el granulador del extrusor pueden además "cocer" o convertir ciertos componentes en el material para proporcionar o contribuir a propiedades de autoaglutinación adicionales o mejoradas del producto en forma de pelotillas, granulado o en forma de pepitas resultante. Las condiciones de operación típicas para ese granulador de extrusión serán un material extruible que tenga un contenido de humedad de hasta aproximadamente 20% en peso o más, dependiendo del equipo extrusor empleado. Las temperaturas y presión del extrusor serán aquéllas normalmente usadas en el equipo extrusor convencional. Otras condiciones de operación pueden obviamente ser empleadas dependiendo del material de alimentación con un alto contenido de agua que esté siendo procesado y las propiedades deseadas del producto formado. Las pelotillas o perdigones producidos pueden ser secadas para reducir el contenido de humedad a un nivel adecuado para el almacenamiento estable del producto, por ejemplo, aproximadamente 10% en peso. La humedad removida en este punto en el proceso puede ser reciclada para usarse en otros pasos y procesos del sistema de esta invención, como se describe aquí.

El material de alimentación con un alto contenido de agua típicamente tendrá un contenido de humedad entre aproximadamente 50% y aproximadamente 90% en peso, preferiblemente entre aproximadamente 60% y aproximadamente 80% en peso y de manera más preferible entre aproximadamente 65% y aproximadamente 75% en peso. (El por ciento en peso, como se usa aquí, es en referencia al por ciento del componente en cuestión sobre la base del peso total de la mezcla referida) . Aunque el material de alimentación con un alto contenido de agua de contenido de humedad menor, por ejemplo, tan bajo como aproximadamente 40% en peso o aún 30% en peso puede ser procesado en esta invención. El material de alimentación con un alto contenido de agua preferido tiene un contenido de humedad de al menos aproximadamente 50% en peso, más preferiblemente al menos aproximadamente 60% y de manera más preferible al menos aproximadamente 70% en peso. Cuando el material de alimentación con un alto contenido de agua tiene un contenido de humedad alto en este intervalo, las ventajas de procesamiento se logran de la producción esencialmente instantánea de vapor y vapor sobrecalentado en la entrada del recipiente secador donde los gases de exhaustación a 537.7°C (1,000°F) entran en contacto con el material de alimentación con un alto contenido de agua de humedad alta a presión atmosférica o subatmosferica. El vapor y el vapor sobrecalentado así producido contribuyen al secado, cocción y conversión de partículas adyacentes o cercanas y corriente abajo del material de alimentación con un alto contenido de agua, lo cual mejora la eficiencia del proceso. Se prefiere para la operación del proceso y el aparato de esta invención que el material de alimentación con un alto contenido de agua sea mezclado y combinado entre lotes o diferentes partes (superior, inferior, interior, exterior, etc.) de los mismos lotes para proporcionar propiedades uniformes al material de alimentación con un alto contenido de agua. Esta preparación preferida permite la producción de material más uniforme del recipiente secador, y simplifica el control de las operaciones de proceso. La temperatura del material de alimentación con un alto contenido de agua típicamente será la ambiente, es decir, en el intervalo de aproximadamente -1.1°C (30°F) hasta aproximadamente 37.7°C (100°F), pero puede ser menor de -1.1°C (30°F) , siempre que cualesquier conglomeraciones congeladas no interfieran con la preparación del material de alimentación o la operación del recipiente secador y el equipo alimentador del material de alimentación. El material de alimentación con un alto contenido de agua puede ser usado a cualquier temperatura directamente de una instalación de fabricación o de una unidad de proceso, la cual puede estar a una temperatura elevada. La economía del sistema de esta invención, usualmente mejora si el material de alimentación con un alto contenido de agua se encuentra a una temperatura elevada o precalentado antes de ser introducido en el recipiente secador. Si es empleado ese precalentamiento del material de alimentación, éste puede efectuarse en cualquier forma deseada, como intercambiador de calor, calentamiento solar, transportadores o tornillos sinfín calientes o placas de concreto calientes en una etapa y el área de preparación del material de alimentación, y puede efectuarse con calor recuperado y reciclado de los sistemas de proceso de esta invención. El tiempo de contacto entre los gases de exhaustación de la turbina y el material de alimentación con un alto contenido de agua será determinado por varias variables incluyendo el contenido de humedad del material de alimentación, el contenido de humedad deseado en el material que salga del recipiente secador, la alteración/conversión química deseada, el volumen y temperatura de los gases de exhaustación que entran al recipiente secador y otros factores. El tiempo de contacto será regulado para proporcionar no únicamente el secado deseado, sino también para elevar las partículas de sólidos del material de alimentación con un alto contenido de agua a temperaturas suficientemente altas para convertir de manera suficiente los componentes presentes en el material de alimentación cuando se desee esa conversión, y/o para producir un producto autoaglutinante, cuando se desee. La temperatura real alcanzada por las partículas no es importante de determinar, en tanto los niveles deseados de destrucción y conversión de componente, el nivel deseado de autoaglutinación u otras propiedades deseadas sean logradas. El tiempo de contacto deseado puede hacerse variar y ser regulado por el volumen y tamaño del recipiente secador y por los volúmenes de rendimiento del material de alimentación y los gases de exhaustación. La transferencia de calor de los gases de exhaustación al material de alimentación, y en consecuencia la temperatura a la cual se calienta el material de alimentación, será principalmente función de la relación de la masa del gas de exhaustación al material de alimentación. Un ejemplo de la operación del recipiente secador con un generador de turbina de gas es el generador Rolls Royce Allison 501-KB5 (calibrado a 3.9 MW) , que tiene una producción de gas de exhaustación de aproximadamente 55,339.2 kg/hr (122,000 lb/hr) a 537.7°C (1,000°F) y se conecta a un secador tubular giratorio Scott Equipment Company, New Prague, Minnesota, EUA, modelo AST 8424 que tiene un volumen interno de aproximadamente 26 metros cúbicos (m3) . El material de alimentación con un alto contenido de agua es material con un tamaño de partícula pequeño y que tiene un contenido de humedad de aproximadamente 70% en peso y una temperatura de aproximadamente 18.33°C (65°F) y es alimentada al recipiente secador a razón de aproximadamente 6,500 kg/hr, la cual es de aproximadamente 10 m3/hr, (aproximadamente 16,200 lb/hr.) para proporcionar un tiempo de residencia promedio o nominal de los sólidos en el recipiente secador de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 18 minutos y una relación en peso de los gases de exhaustación a material de alimentación con un alto contenido de agua de aproximadamente 7.5. La salida del recipiente secador está a aproximadamente 93.3°C (200°F) . La relación en peso del gas de exhaustación a material de alimentación generalmente será de entre aproximadamente 15:1 y aproximadamente 1:1, preferiblemente entre aproximadamente 10:1 y aproximadamente 3:1 y de manera más preferible entre aproximadamente 8:1 y aproximadamente 4:1. El requerimiento de calor puede ser en una relación de al menos aproximadamente 20:1 o al menos aproximadamente 25:1 o mayor, donde el material de alimentación se enfríe con un contenido de humedad muy alto y el gas de exhaustación no esté a una temperatura alta o máxima. El flujo de gas de exhaustación y el flujo de material de alimentación con un alto contenido de agua a través del recipiente secador puede ser a corriente, contracorriente, en una sola etapa, en etapas múltiples, etc., dependiendo de los resultados deseados y los diferentes diseños del sistema y consideraciones económicas . La salida del recipiente secador comprende vapor, vapor de agua, gases de combustión de la turbina de gas y sólidos que son secados y/o tratados térmicamente y convertidos a formas deseadas. Las temperaturas de salida del recipiente secador típico de los gases y/o sólidos normalmente abarcarán de aproximadamente 93.3°C (200°F) hasta aproximadamente 176.6°C (350°F) , pueden ser seleccionadas y/o deseadas temperaturas más bajas o más altas por razones económicas, de calidad del producto y/o eficiencia del proceso. Las temperaturas de salida pueden ser de al menos aproximadamente 43.3°C (110°F) o al menos aproximadamente 260°C (500°F) , preferiblemente de al menos aproximadamente 82.2°C (180°F) y de manera más preferible al menos aproximadamente 93.3°C (200°F) . Generalmente se desea que el material sólido que salga del recipiente secador tenga, de manera general, un contenido de humedad entre aproximadamente 10% y aproximadamente 15% en peso, pero puede fluctuar de aproximadamente 5% hasta aproximadamente 25% en peso. Nuevamente, puede ser seleccionado y/o deseado un contenido de humedad más bajo o más alto de los sólidos que salgan del recipiente secador por razones similares. El vapor, vapor de agua y gases de combustión que salen del recipiente secador normalmente serán enviados a través de intercambiadores de calor (para la recuperación de calor de proceso útil corriente abajo en las operaciones de granulación o formación de pelotillas o corriente arriba en alimentación o precalentamiento del aire de admisión de la turbina) , condensadores (para recuperación de agua de proceso para su uso corriente arriba o corriente abajo, para aplicaciones agrícolas o para eliminación) , depuradores, filtros o ciclones (para recuperar sólidos atrapados en los gases o líquidos y volver los gases o líquidos ambientalmente aceptables para su descarga) y otro equipo de proceso convencional. Los sólidos producidos del recipiente secador, referidos aquí como material convertido, son típicamente procesados adicionalmente por molienda, granulación, formación de pelotillas, formación de pepitas, laminación u otros procesos para producir una alimentación, combustible, reciclado u otro producto final en la forma deseada para su envase o distribución a granel, transporte y uso. Ese equipo y operaciones de molienda, granulación, nodulación, y formación de pepitas útiles en esta invención son aquéllos que son convencionales y bien conocidos, puesto que la salida del recipiente secador comprende componentes sólidos y en forma de vapor que funcionan como tales a ese procesamiento. Cualquiera que sea el producto en cualquier forma, el proceso, sistema y equipo para esta invención proporciona un procesamiento ambiental y económicamente efectivo de materiales de alimentación con un alto contenido de agua para removerlos como una habilidad ambiental para proporcionar productos los cuales son comercialmente útiles, y para eliminar el desecho en drenajes y tiraderos municipales. Esta invención puede ser usada para producir una variedad de productos y materiales de materiales de alimentación con un alto contenido de agua, pero los materiales y productos preferidos son aquéllos que no tienen componentes indeseables significativos remanentes que no hayan sido convertidos o destruidos en el calentamiento, alteración química y/o tratamiento de secado en el recipiente secador u otras operaciones. Los productos y materiales producidos por esta invención son preferidos para ser alimentos útiles, combustibles, reciclables u otros productos, pero esta invención también es útil para producir sólidos de volumen reducidos para su eliminación en tiraderos con la ventaja de proporcionar sólidos que tienen niveles bajos o ninguna cantidad de componentes peligrosos que se infiltren del tiradero hacia la superficie o aguas freáticas. Los productos y materiales producidos por esta invención son útiles e incluyen combinaciones con otros materiales, productos o productos químicos, según se desee para usos finales particulares que requieran propiedades o características particulares. Esos otros materiales y aditivos pueden ser agregados y combinados en cualquier punto apropiado en el proceso: combinados con el material de alimentación con un alto contenido de agua, agregados al recipiente secador, agregados en el agua de proceso en cualquier punto, agregados al material que sale del recipiente secador, agregados como parte de cualquier proceso de molienda, granulación, nodulación, laminación u otros procesamientos o simplemente mezclados con el producto final o combinados antes de embolsarse o envasarse en el punto de uso. Por ejemplo, los productos finales, aunque usualmente relativamente libres de olor, pueden ser combinados con otros materiales que proporcionen un olor agradable o proporcionen sabor si se desea como es bien conocido en la industria de procesamiento de alimentos. Los sistemas de la invención incluyen configuraciones que pueden ser usadas para reducir y en algunas operaciones eliminar esencialmente la emisión hacia la atmósfera de olores nocivos y gases de invernadero de las instalaciones de fabricación, referidas aquí como emisiones de "contaminantes del aire peligrosos" (HAP) . Las operaciones de fabricación están siendo objeto de regulaciones cada vez mayores por agencias federales y estatales debido al incremento de la presión de áreas de población cerca de las operaciones de fabricación. La regulación está dirigida a dos aspectos de calidad del aire. El primer aspecto es los olores nocivos o gases de emisión de HAP, los cuales contienen mercaptanos y muchos otros compuestos orgánicos que tienen olores ofensivos y que son objetables a comunidades residenciales. El segundo aspecto es los compuestos orgánicos volátiles (VOC) y emisiones de gases de invernadero (GHG) que son peligrosos para la calidad del aire y pueden o no ser nocivas. Los gases de invernadero incluyen C02, CH4, y N20 y usualmente son referidos en términos de efecto equivalente de C02 de la atmósfera. El metano (comúnmente liberado de instalaciones de procesamiento) tiene un factor equivalente de C02 de aproximadamente 23 (como es usado por la USDOE) lo cual significa que 1 kg de CH4 liberado a la atmósfera equivale a 23 kg de C02 liberado. (Algunas fuentes dan el factor equivalente como aproximadamente 21) . Aunque el CH4 es un gas de invernadero producido en muchas operaciones de bioconversión, también se producen gases de C02 y N0X. Es particularmente deseable evitar la liberación de N0X a la atmósfera, debido a que se estima que tiene un equivalente de C02 de aproximadamente 310. El etanol es un VOC que es producida en muchas instalaciones incluyendo plantas de etanol (que fabrican etanol para aditivos combustibles para gasolina) , tuberías, destiladoras, panificadoras y otros procesos de fermentación que utilizan fabricación de biomateriales . Esta invención puede ser usada, como se describe aquí, para eliminar esencialmente la liberación atmosférica de emisiones de HAP conteniendo y procesando las emisiones de HAP, solo o preferiblemente en conjunto con el procesamiento del material de alimentación con un alto contenido de agua para producir productos. Los sistemas de esta invención son particularmente útiles para eliminar esencialmente la liberación de emisiones de HAP de operaciones de fabricación. En el sistema básico de esta invención, se emplea una turbina de gas para controlar las emisiones de HAP producidas en una operación de fabricación, la admisión da aire de combustión de la turbina de gas se conecta al sistema de la instalación de fabricación que produce o ventila las emisiones de HAP, de modo que las emisiones de HAP sean dirigidas hacia la admisión de aire de combustión de la turbina de gas donde uno y opcionalmente dos procesos normalmente tomarán lugar. Primero, los gases de emisión son quemados junto con el suministro de combustible de la turbina de gas regular, convirtiendo por lo tanto el CH4 a H20 y C02 y convirtiendo los mercaptanos y otros compuestos nocivos o irritantes a H20, C0X, NOx, y SOx. Segundo, cuando un recipiente secador opcional se conecta a la exhaustación de la turbina de gas, los gases de exhaustación de la turbina de gas se conectan con un material de alimentación con un alto contenido de agua, donde los gases de NOx y SOx y en algún grado de COx son absorbidos en o complejados con el material de alimentación con un alto contenido de agua como es deseable y/o tratados térmicamente para formar un material convertido o para formar un producto final. Este aspecto de esta invención evita que las emisiones de HAP entren a la atmósfera. Las instalaciones de fabricación existentes pueden utilizar de manera inmediata directa y eficientemente esta invención para controlar emisiones de HAP instalando una turbina de gas preferiblemente un generador de turbina de gas, ya sea una unidad portátil o permanente, y conectando al menos algunas y preferiblemente todas las fuentes de emisión de HAP en la instalación a la admisión de aire de combustión de la turbina. Las instalaciones que son cerradas y ventiladas por entradas de aire fresco y salidas de aire de exhaustación, y particularmente aquéllas que son de clima controlado por calentamiento y acondicionamiento de aire, pueden adicionalmente beneficiarse de esta invención donde ese aire de ventilación tiene emisiones de HAP presente en el debido a que al menos una porción y preferiblemente todo, el aire de exhaustación de ventilación puede ser dirigido a la entrada de aire de combustión de la turbina de gas. Además, las instalaciones pueden ser encerradas económicamente (por ejemplo por paredes de lona) y ventiladas por aire forzado (con o sin control de clima) para recolectar esencialmente todas las emisiones de HAP de la operación de fabricación y dirigir el aire de ventilación a la admisión del aire de combustión de la turbina de gas. Por supuesto, también se prefiere que la instalación tenga ventaja y beneficio económico completo de esta invención incluyendo con el generador de turbina de gas, un recipiente secador para deshidratación y remoción de agua en flujos de proceso y pasos de fabricación apropiados en la instalación, como se describe aquí. Utilizando este aspecto de esta invención, se reconocerá que éste es operado preferiblemente de modo que todas las fuentes de emisión de HAP y/o el aire de ventilación expulsado de la instalación de fabricación sea alimentado a la admisión de aire de la turbina de gas para evitar la liberación de emisiones de HAP a la atmósfera. Cualquier aire de combustión remanente necesario para la turbina de gas será del aire ambiental a través de un filtro de aire convencional, aunque se prefiere que las fuentes de emisión de HAP y el aire de ventilación de la instalación también pase a través del filtro de admisión de la turbina de gas para evitar daño o erosión de los componentes de la turbina por el polvo atrapado u otras partículas. Los sólidos recolectados en el filtro de aire pueden ser alimentados al recipiente secador o a otras unidades de proceso en el sistema para incorporarse en el producto final producido con los sistemas de esta invención. Aunque el metano u otros gases oxidables en los gases de emisión normalmente no constituirán una porción más significativa de los requerimientos de combustible del sistema de esta invención, se quema para producir calor y no se libera a la atmósfera. No obstante, cada kg de gas de emisión quemado reduce el requerimiento de combustible de la turbina de gas exterior en un kg equivalente. Se reconocerá que uno de los principales beneficios ambientales proporcionados por esta invención es la conversión de componentes de emisión de HAP, incluyendo VOC como el metano, etanol, metiletilcetona y similares, que son muy peligrosos para la atmósfera, a C02 y otros compuestos que tienen un impacto mínimo sobre la atmósfera. Además, cuando los aspectos preferidos de esta invención son empleados utilizando los procesos y aparatos de remoción de agua y deshidratación de esta invención, el contacto de los gases de exhaustación de la turbina de gas con el material de alimentación con un alto contenido de agua absorberá o "depurará" al menos una porción de NOx, S0X, y COx, y otros compuestos resultantes de la conversión de emisiones de HAP en la combustión de turbina de gas de los gases de exhaustación y retendrán aquellos compuestos en el agua removida o en el flujo resultante que contiene los sólidos del material de alimentación, evitando por lo tanto que aquellos compuestos resultantes sean liberados hacia la atmósfera. En cualquier caso, esos aspectos de esta invención pueden ser operados de modo que esencialmente todas las emisiones de HAP sean destruidas, como será evidente a un experto en la técnica siguiendo la descripción de la presente.

También se reconocerá que, aunque la descripción anterior está en términos de usar una turbina de gas, el mismo uso de este aspecto de la invención para controlar emisiones de HAP puede hacerse usando cualquier fuente de calor que sea seleccionada para usarse en el sistema. Si la fuente de calor es una turbina de gas, generador de turbina de gas, motor de gas o diesel oscilante o aún un quemador de petróleo o gas convencional (como 107 en la Figura 1), el aire de ventilación de exhaustación de la instalación de fabricación y/o flujo o ventilación de emisiones de HAP puede ser dirigido a la admisión de aire de combustión de modo que las emisiones de HAP sean quemadas y preferiblemente de modo que los gases de combustión entren en contacto con el material de alimentación con un alto contenido de agua. Como descripción e ilustración adicional de los procesos, sistemas y equipo de esta invención, se hace referencia al diagrama de flujo esquemático de la Figura 1. En el proceso ejemplar ilustrado, la unidad generadora de la turbina de gas 100 comprende la turbina de gas 101 y el generador eléctrico 102. La turbina de gas tiene un filtro de admisión de aire 104 y alimentación de combustible 103. Si se desea, puede ser incluido un silenciador de exhaustación de desviación opcional 106 para las condiciones de arranque, interrupción o desajuste durante aquellos tiempos en que la turbina de gas esté funcionando pero los gases de exhaustación no puedan ser dirigidos al recipiente secador. Sin embargo, el recipiente secador 200 funcionará como el silenciador en la operación normal del sistema de esta invención. De manera alternativa, en lugar del silenciador 106, la desviación o bifurcación del gas de exhaustación (véase 908 en la Figura 5) alrededor del recipiente secador puede ser dirigida a cualquier unidad corriente abajo apropiada, como el separador 208 y/o el separador 600, lo cual puede proporcionar una función de silenciador temporal. Este arreglo elimina el costo de un silenciador separado y el espacio requerido para un silenciador separado, el cual es una consideración importante para los sistemas portátiles montados en camiones. La exhaustación de la turbina de gas 101 se conecta al recipiente secador 200 por medio del conector 105. Puede incluirse una entrada de aire opcional (no mostrada) para el recipiente secador 200 en el conector 105 o en otra parte para purgar el recipiente secador o el sistema, por razones de arranque, interrupción u otras, particularmente cuando los gases de exhaustación o el material de alimentación con un alto contenido de agua no esté presente en el recipiente secador 200. Sin embargo, cuando ambos estén presentes, cualquier entrada de aire es cerrada y no usada para impedir sustancialmente la introducción de aire en el recipiente secador y para impedir la oxidación significativa de los materiales que esté siendo procesados en el recipiente secador 200. También puede incluirse un quemador opcional 107 para proporcionar una fuente de calor y gases de combustión suplementaria para el recipiente secador, lo cual puede proporcionar entrada al conector 105 u otra parte. La fuente de calor suplementaria opcional puede ser útil durante el arranque, interrupción, desajuste del proceso, interrupción de la turbina para mantener el rendimiento deseado cuando se encuentre una carga pico o material de alimentación con un contenido de agua inusualmente alto. El material de alimentación con un alto contenido de agua típicamente introducido en el sistema por medios mecánicos, como una bomba, tornillo sin fin o cualquiera que sea apropiado para un material de alimentación particular. En esta ilustración y ejemplo, un cargador del extremo frontal 201, deja caer un sólido, material de alimentación con un alto contenido de agua en un separador oscilante, mezclador, unidad cortadora 202. El material de alimentación puede ser mezclado además y los objetos extraños separados en transportadores de tornillo 203, 204 y entonces alimentado al recipiente secador 200 hasta 215. El material de alimentación también puede ser premezclado o acondicionado para su uniformidad deseada antes de ser cargado en este sistema por el cargador 201, por ejemplo, en ventanas de almacenamiento que puedan ser combinadas y mezcladas. En otras operaciones, el material de alimentación con un alto contenido de agua es ya sea líquido o está en suspensión o no contiene objetos extraños que necesiten ser removidos pueden ser alimentados directamente al recipiente secador 200 vía la entrada 215. La salida del recipiente secador 200 es transferida por los conductos 205, 206 al separador 208 donde los sólidos y gases son separados. Los gases pasan a través de 209 y el fuelle 210 hacia la atmósfera vía 211 o hacia el otro procesamiento corriente abajo vía 212. El fuelle 210 puede ser operado para hacer disminuir la presión en el separador 208 y en el recipiente secador 200, lo cual reducirá el punto de ebullición del agua en el recipiente secador y reducirá el punto de ebullición del agua en el recipiente secador y reducirá la contrapresión sobre la exhaustación de la turbina e incrementará el rendimiento y eficiencia de la turbina. De manera alternativa, el fuelle 210 puede ser operado para mantener el incremento de la presión en el recipiente secador para el tratamiento, conversión o "cocción" a temperatura mas alta del material de alimentación con un alto contenido de agua si se desea. La salida del recipiente secador 200 puede pasar a través de un intercambiador de calor opcional 207 para recuperar el calor de proceso para usarlo corriente abajo o en el precalentamiento del material de alimentación con un alto contenido de agua o el aire de admisión de la turbina. Los sólidos que salen del separador 208 pasan al molino de bolas o molino de martillo 300 vía el conducto, transportador o tornillo sin fin 301 y mezcladores y acondicionadores opcionales 302 y 303. Además, los sólidos reciclados como los finos, del circuito de reciclaje 305 pueden ser mezclador en 303 vía 304 para ser combinados para alimentarse al molino de bolas o molino de martillo 300. Los finos del material fuera de especificaciones es generado en varios puntos en el sistema puede ser recolectado o reciclado vía el circuito o bucle 305 y reintroducido en el sistema de procesamiento de producto en cualquier punto deseado para su procesamiento adicional, como la unidad de molienda 300 vía 304, la unidad nodulizadora 400 vía 404 o aún la preparación de material de alimentación con un alto contenido de agua 202, 203, 204 u otros puntos. Una capacidad importante del sistema de la invención es el reciclaje completo vía el circuito o bucle de reciclaje 305 de todos los finos de sólidos fuera de especificación, de modo que sean incorporados eventualmente en los productos finales. Asi, el sistema de esta invención proporciona 100% de conversión de los sólidos del material de alimentación con un alto contenido de agua (excepto para rocas y otros objetos extraños que no son procesables) en productos finales y no produzcan un flujo residual de sólidos que deba ser eliminado en otras circunstancias, como en un tiradero. El molino de bolas o molino de martillo 300 es usado cuando sea necesario producir un material de longitud de fibra corta, de tamaño de partícula pequeño uniforme llamado "harina" el cual es adecuado para procesarse en una unidad nodulizadora 400 para proporcionar un producto que tenga suficiente dureza y durabilidad mecánica y estabilidad para el procesamiento, envase y almacenamiento convencional normalmente usado para productos secos. La salida del molino de bolas o molino de martillo 300 pasa a través del separador 310, donde los vapores son retirados y enviados vía 315 al separador 600 para el reciclaje de los sólidos vía un circuito de reciclaje 305 y ventilación de los vapores a la atmósfera vía el fuelle 601 y la ventana 602. El separador 310 toma los finos o material adecuado para el reciclaje vía un circuito de reciclaje 305 y hace pasar la harina al mezclador 311. La harina es entonces enviada vía 312 al separador 401 y dirigida al nodulizador 400 vía 408 o a una bandeja de contención o sobrecarga 402 vía 409a y 409b mezclando con otros materiales, materiales de reciclaje de 404 o aditivos para contenerse en el caso de arranque, interrupción o desajuste del proceso. De la bandeja de sobrecarga 402 la harina es enviada otra vez del mezclador 403 ya sea directamente de la unidad nodulizadora 400 vía 417 o al mezclador 311 vía 402 para mezclarse con harina fresca cuando se desee. Las pelotillas o perdigones del nodulizador 400 se hacen pasar a través del intercambiador de calor, la unidad de remoción de vapor 405 y de ahí enviadas vía 406 y 414 ya sea directamente a la limpieza del producto final y las unidades 407 y 415 dejan embarque o almacenamiento de producto terminado 500 vía 416a, 416b, 501 y 503, o enviadas vía 413 a la bandeja de sobrecarga 410 a una unidad granuladora 411 y entonces a las unidades de limpieza de producto final 407 y 415. El producto final es cargado en el camión 502 vía 501, 503 o vía la bandeja de almacenamiento 500 para transportarse al mercado. Los finos y productos fuera de especificación separado en la unidad de limpieza final 415 pueden ser reciclados para su procesamiento vía el circuito de reciclaje 305. El triturador o granulador 411 convierte los granulos a partículas más pequeñas o un tamaño granular que tiene esencialmente la misma dureza y durabilidad y estabilidad mecánica que las pelotillas o perdigones. Los sólidos pueden ser transportados entre las unidades de procesamiento de esta invención por tornillo sin fin, elevadores, bandas transportadoras, transportadores del tubo neumático y similares convencionales, según sea apropiado para el material y por consideraciones ambientales. Como es evidente, el sistema puede ser diseñado y configurado para producir un material o producto de recipiente secador 200 (puede ser embalado para uso directo) , harina de la unidad de molienda 300 (que puede ser embolsada para su procesamiento posterior o para su uso directo) o un producto granular, un producto nodulado o un producto en forma de pepitas de 415. Un ejemplo de la operación del sistema de acuerdo a esta invención puede observarse de la siguiente tabla. Este ejemplo se basó en el uso de un generador de turbina de gas Rolls Royce Allison 501-KB5 (calibrado a 3.9 MW) y un secador de Scott Equipment Co. modelo AST 8424 que procesa material de alimentación con un alto contenido de agua en forma de una suspensión o pasta procesada para producir un producto alimenticio para mascotas como fuente de proteína.

Ejemplo de Sistema Dimensionado para 2.5 Toneladas Métricas/Hr de Producto Terminado Nominal Flujo No. de Componente Velocidad de Condición la Figura 1 Flujo La Figura 2 ilustra una configuración del sistema de esta invención, en forma de una unidad montada en patines, montada en un camión o montada en un ferrocarril que puede ser transportada a y operada en sitios de operación de fabricación deseados donde esté disponible material de alimentación con un alto contenido de agua o sobre una base diaria o periódica y sobre una base temporal o permanente. La primera unidad 700 comprende la turbina de gas 101 y el generador 102. La segunda unidad 701 comprende el recipiente secador 200 y el separador 208. El recipiente secador 200 tiene una entrada de material de alimentación con un alto contenido de agua 215 y se conecta a la exhaustación de la turbina de gas por el conector 105 cuando está estacionaria y en operación. La tercera unidad 702 comprende el equipo de procesamiento deseado para una operación particular, como el molino de bolas y el nodulizador. El producto producido es transportado por 501 a unidades de almacenamiento 500 o al camión 502 para transportarse al mercado. El equipo opcional también puede incluir unidades para embolsar y otras para envasar el producto final para varios mercados. La Figura 3 es una ilustración de las mismas unidades que en la Figura 2, pero colocada en el sitio de operación en una configuración diferente. Es evidente que las unidades montadas en camiones, portátiles, de esta invención son adaptables a una variedad de sitios que pueden tener limitaciones o sobre el espacio disponible. La Figura 4A es una vista plana y la Figura 4B es una vista en elevación de otra configuración portátil del sistema de esta invención donde todas las unidades de operación se montan sobre un solo camión de semirremolque 800a y 800b. La exhaustación de la unidad de la turbina de gas 100 se conecta al recipiente secador 200 por medio del conector 105. El recipiente secador 200 tiene una entrada de material de alimentación con un alto contenido de agua 215 y se conecta al separador 208 por medio del conducto 206. El separador 208 se conecta al separador limpiador de vapor/aire 600 por medio del conducto 209 y el separador 600 ventila hacia la atmósfera por medio de la ventana 602. La salida inferior del separador 208 se conecta vía el conducto 301 a la unidad del molino de bolas 300. La salida de la unidad del molino de bolas 300 se conecta vía el conductor 312 a la unidad nodulizadora 400, la cual se conecta a la unidad de limpieza de producto 415 por medio del conducto 414. La unidad de limpieza 415 tiene una salida de producto 416. No mostrado en las Figuras 2, 3, y 4 se encuentra un recinto opcional para cada unidad montada en patines o montada en un camión para encerrar toda la unidad para la protección contra el ambiente y para la atenuación de ruido. La Figura 5 es un diagrama de flujo del proceso esquemático de algunos de los sistemas opcionales de esta invención. La instalación de fabricación 900 incluye una operación 901 que implica un material de alimentación con alto contenido de agua y que incluye una admisión de aire fresco 902 para usarse por el proceso y/o ventilación. El flujo 903 es las emisiones de HAP y/o aire de ventilación que se alimentó a la turbina de gas 101 como parte de la alimentación de aire de combustión 904 a través del filtro de aire 104. La sección de alto contenido de agua 901 puede estar dentro del mismo recinto de la instalación o pueden ser tanques de contención separados u otras áreas que estén cerradas de modo que cualesquier vapores de HAP desprendidos o proporcionados por el material de alimentación pueden ser contenidos y hacerse pasar a la turbina de gas 101 junto con las emisiones de HAP de la instalación y/o admisión de aire de ventilación 903 para la combustión junto con el combustible de la turbina de gas convencional 103, como el gas natural localmente disponible. Esta configuración de esta invención puede evitar que las emisiones de HAP de todas las operaciones de fabricación en la instalación sean liberadas hacia la atmósfera. Esto no únicamente proporciona la oportunidad de uso comercial de esta invención para obtener créditos de calidad de aire por reducción de emisiones de gas de invernadero, sino que también proporciona las operaciones de fabricación que se vuelvan aceptables a los vecinos con áreas residenciales cercanas, debido a que todas las emisiones de HAP pueden ser contenidas dentro del sistema y convertidas a componentes que no sean nocivos o irritantes antes de ventilarlos a la atmósfera. El generador de turbina de gas 101/102 produce energía eléctrica 905, la cual puedo ser vendido a la compañía de energía local 906 o distribuida por 907 para usarse en la operación de fabricación para las unidades de procesamiento en los sistemas de esta invención. Algunas operaciones de fabricación encontrarán que el costo de encerrar una instalación de fabricación abierta e instalar una ventilación de operación para contener y procesar todas las emisiones de HAP vía 903 puede ser al menos parcialmente si no es que sustancialmente desviado usando la electricidad 905 para la operación de un sistema de ventilación. Por ejemplo, puede ser factible, o necesario en algunos casos debido a regulaciones gubernamentales, cubrir una operación de fabricación normalmente abierta con tiendas inflables, similares a aquéllas usadas para partidos de tenis, para proporcionar sistemas económicos para contener y recolectar emisiones de HAP de esa operación, de modo que aquellos gases puedan ser procesados vía 903 de acuerdo a esta invención. La economía de cada operación comercial, los costos de combustible, precio de venta/precio de compra de electricidad y costo del capital del equipo determinan si la electricidad es usada internamente en la operación de fabricación, vendida a la compañía de energía, usada en los sistemas de esta invención o usada en otras operaciones cercanas o cualquier combinación de las mismas. Los gases de exhaustación de la turbina de gas 101 se hacen pasar al recipiente secador 200 por medio de una conexión 105 que impide que el aire exterior entre al secador. Como se describe aquí, el sistema es operado de modo que la oxidación del material de alimentación con un alto contenido de agua en el recipiente secador 200 y en otra parte en el sistema se minimice y evite sustancialmente. El recipiente secador 200 también sirve como silenciador para la turbina de gas. Puede proporcionarse una bifurcación o desviación opcional 908, de modo que los gases de exhaustación puedan ser enviados al equipo corriente abajo, como separadores/condensadores 208, para silenciar la exhaustación de la turbina de gas cuando el recipiente secador está fuera de línea y para limpiar los gases de exhaustación antes de la liberación hacia la atmósfera durante esa operación temporal. Esta bifurcación elimina los costos de tener un silenciador separado para satisfacer las restricciones de ruido sobre la turbina de gas cuando el recipiente secador esté fuera de línea y proporcione un diseño más compacto para las unidades portátiles o montadas en camiones. El material de alimentación con un alto contenido de agua 215 es alimentado al recipiente secador 200 junto con los gases de exhaustación de la conexión 105 y cualquier calor auxiliar proporcionado de la fuente de calor alternativa o auxiliar 107. El material de alimentación con un alto contenido de agua preferiblemente proviene directamente del material de alimentación con un alto contenido de agua en 901 en la instalación 900 de modo que se renueve y tenga poco o ningún tiempo para la bioconversión. Pueden ser usadas o incluidas otras fuentes de material de alimentación con un alto contenido de agua 910 en el sistema, como material de alimentación apilado o material de alimentación de otras operaciones que vaya a ser combinado o mezclado con el material de alimentación de la instalación inmediata. Aunque la invención así ilustrada aqui con una modalidad de un recipiente secador, será evidente a un experto en la técnica que pueden ser usadas otras configuraciones y diseños de operación de esta invención dependiendo de las necesidades y configuraciones de instalación de fabricación que emplee esta invención. Por ejemplo, una instalación de papel, cartón y paredes de piedra seca puede necesitar remover agua a una suspensión, malla o lámina sobre una banda móvil en lugar de dentro de un recipiente secador per se . En esa operación, los gases de exhaustación de la turbina de gas pueden ser dirigidos a través de conductos apropiados para el contacto directo con el material (material de alimentación aquí) sobre la banda para lograr la remoción de agua, deshidratación y/o conversión deseada del material como se describe aquí. En esencia, en esa configuración todo el recinto alrededor de la banda y el aire donde los gases de exhaustación de la turbina entren en contacto con el material sobre la banda se convierte en el "recipiente secador" para propósitos de descripción de esta invención. La salida del recipiente secador 200 es enviada vía 205 al separador/condensador diseñado para separar los sólidos 912 para su procesamiento adicional corriente abajo, para condensar el vapor de agua como agua recuperada 913 y para limpiar los gases 914 ventilados a la atmósfera. El agua recuperada puede ser usada corriente abajo como agua de proceso, reciclada para usarse en la instalación de fabricación, para preparar o acondicionar el material de alimentación con un alto contenido de agua, usada como agua de proceso industrial u otros usos. Los sólidos que salen 912 de las unidades separadoras 208 son procesados adicionalmente de manera normal por molienda, nodulación, granulación, embolsado, etc. Sin embargo, los sólidos 912 pueden ser usados como un intermediario para formar otros tipos de productos. Por ejemplo, el material seco puede ser embalado, formado en formas, suspendido para bombearse o puede ser usado solo o en combinación con otros materiales para incineración para utilizar el valor combustible del material. En cada una de las operaciones corriente abajo, el vapor de agua puede ser recuperado y reciclado a los separadores/condensadores 208 para su reutilización. Como es evidente, los sistemas de esta invención son adaptables para varias configuraciones y varios diseños dependiendo de las necesidades de procesamiento y economía de las operaciones de fabricación particulares. Varios aspectos de recuperación y reciclaje de calor convencionales, no mostrados en la Figura 5, pueden ser diseñados en la instalación comercial de los sistemas de esta invención usando las destrezas de diseño de ingeniería de proceso comunes, incluyendo el reciclaje de finos 305 mostrado en la Figura 1, el uso del flujo de gas/vapor 914 para varias operaciones de recuperación de calor y precalentamiento, inserción de aglutinantes, aditivos y materiales de mezclado en varios puntos deseados en el sistema, enfriamiento del aire de combustión 904 y/o emisiones de HAP de la instalación 903, por ejemplo, por rocío de agua, para incrementar la eficiencia y producción de energía de las turbinas de gas, pretratar mecánicamente el material de alimentación para deshidratar el material de alimentación con un contenido de agua muy alto, etc., como será evidente a un experto en la técnica siguiendo la descripción de la presente. Como será evidente a un experto en la técnica, pueden ser conectadas conjuntamente múltiples turbinas de gas, otros motores y/o quemadores del mismo o tipos y tamaños variables para alimentar recipientes secadores múltiples del mismo o varios tipos y tamaños en una sola instalación. Esto puede hacerse para no solo proporcionar una mayor capacidad de procesamiento del material de alimentación sino también para proporcionar flexibilidad de operación para procesar varias cargas de material de alimentación y para efectuar el mantenimiento de equipo sin interrumpir la operación. Aunque hemos ilustrado y descrito varias modalidades de esta invención, éstas son a manera de ilustración únicamente y pueden hacerse varios cambios y modificaciones dentro de la contemplación de esta invención y dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:
2. REIVINDICACIONES 1. Un método para el tratamiento de material de alimentación con un alto contenido de agua en una instalación de fabricación, caracterizado porque comprende : operar una turbina de gas que produce gas de exhaustación; poner en contacto los gases de exhaustación con un material de alimentación con un alto contenido de agua durante un tiempo de contacto suficiente para producir un material seco que tiene un contenido de humedad menor que el del material de alimentación; y conducir las emisiones de HAP producidas en la instalación de fabricación a la admisión de aire de combustión de la turbina de gas. 2. Un método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la turbina de gas comprende un generador de turbina de gas . 3. Un método para controlar las emisiones de
3. HAP de una instalación de fabricación, caracterizado porque comprende: operar una turbina de gas; y conducir las emisiones de HAP producidas en la instalación de fabricación a la admisión de aire de combustión de la turbina de gas.
4. 4. Un método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la turbina de gas comprende un generador de turbina de gas.
5. 5. Un aparato para tratar un material de alimentación con un alto contenido de agua en una instalación de fabricación, caracterizado porque comprende : una turbina de gas; y un recipiente secador adaptado para recibir los gases de exhaustación de la turbina de gas a través de una conexión y adaptado para recibir material de alimentación con un alto contenido de agua; donde la conexión entre la turbina de gas y el recipiente secador está adaptada para impedir sustancialmente la introducción de aire en el recipiente secador.
6. 6. Un aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la turbina de gas comprende un generador de turbina de gas.
7. 7. El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque comprende una conexión para dirigir las emisiones de HAP producidas en la instalación de fabricación a la admisión de aire de combustión de la turbina de gas.
8. 8. El aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la turbina de gas comprende un generador de turbina de gas.
9. 9. El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque es portátil de una instalación de fabricación a otra.
10. 10. Un material de alimentación con un alto contenido de agua tratado térmicamente, caracterizado porque contiene componentes de NOx, SOx o COx absorbidos o complejados en él, del contacto del material de alimentación residual con gases de exhaustación de la turbina de gas en un espacio confinado en ausencia de oxidación significativa del material de alimentación con un alto contenido de agua.
11. 11. El material tratado térmicamente de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque está en forma de granulos, pelotillas o pepitas adecuado para su manejo, transporte o uso convencional.
12. 12. Un aparato para procesar emisiones de HAP de una instalación de fabricación, caracterizado porque comprende : una turbina de gas que tiene una admisión de aire de combustión; y una conexión entre el equipo que emite HAP y la admisión de aire de combustión de la turbina de gas para recibir al menos una porción de las emisiones de HAP en la admisión de aire de la turbina de gas.
13. 13. El aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la turbina de gas comprende un generador de turbina de gas.
14. 14. El aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque comprende la conexión entre la exhaustación de la ventilación de la instalación y la admisión de aire de combustión de la turbina de gas.
15. 15. El aparato de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la turbina de gas comprende un generador de turbina de gas.