MX2012010137A

MX2012010137A - Pirolisis de biomasa.

Info

Publication number: MX2012010137A
Application number: MX2012010137A
Authority: MX
Inventors: Roodney Taylor; Lee Mcmahon; Philip Wilton Way Garth
Original assignee: Energy Environmental Ltd
Priority date: 2010-03-04
Filing date: 2011-03-01
Publication date: 2012-11-30
Also published as: GB2490835A; WO2011107789A3; US20120324785A1; WO2011107789A2; KR20130050281A; BR112012022133A2; CA2700104A1; GB201003587D0; GB201215219D0; EP2542649A2

Abstract

Un método de tratamiento de material de biomasa, en particular material de biomasa de origen vegetal, para producir pirólisis del mismo, que comprende someter el material de biomasa a radiación electromagnética de radiofrecuencia, por ejemplo radiación de microondas, mientras que el material está siendo agitado, bajo condiciones adecuadas para producir un grado deseado de pirólisis. La temperatura de pirólisis está entre aproximadamente 70°C y 175°C (torrefacción). El producto sólido de carbón obtenido por el proceso, su uso como materia prima para una central eléctrica que usa hulla. La solicitud también se refiere a un producto de carbón comprimido, que se puede preparar mediante procesamiento adicional del producto sólido de carbón mediante la mezcla con un agente aglutinante, tal como agente aglutinante de almidón, y comprimir la mezcla para formar el producto comprimido.

Description

PIRÓLISIS DE BIOMASA CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a la pirólisis de biomasa. El término biomasa se utiliza aquí para referirse a cualquier fuente orgánica de energía o productos químicos, que so renovable, incluyendo árboles (madera) y otra vegetación; productos agrícolas y desechos (maíz, fruta, ensilado, etc.); algas y otras plantas marinas; desechos metabólicos (estiércol, aguas residuales); y residuos urbanos celulósicos. La invención se refiere particularmente a la biomasa de origen vegetal, tal como madera, paja, hierba, etc.

La pirólisis es la transformación térmica, típicamente la degradación, de material por calentamiento en ausencia de oxígeno o con oxígeno limitado (menos de la cantidad requerida para la reacción estequiométrica) . La pirólisis de la biomasa es una técnica útil para la recuperación de energía a partir de biomasa. La pirólisis de la biomasa requiere calentamiento de la biomasa, típicamente a una temperatura en el intervalo de 400 a 1000°C, y los resultados en una amplia gama de posibles productos que incluyen productos sólidos tales como carbón, carbón vegetal, o coque, productos líquidos tales como aceites y alquitrán, y gases de bajo peso molecular tales como monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrógeno, vapor, con la naturaleza y cantidades relativas de los productos en función de las condiciones de reacción.

La presente invención se refiere a un procedimiento alternativo a la pirólisis de biomasa.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un método para tratar material de biomasa con el fin de producir la pirólisis de los mismos, que comprende someter el material de biomasa a la radiación electromagnética de radiofrecuencia, mientras que el material está siendo agitado, en condiciones adecuadas para producir un grado deseado de pirólisis.

El método da por resultado la producción de un producto sólido carbonizado pirolizado.

El término radiofrecuencia se utiliza aquí para referirse a frecuencias de aproximadamente 10 kHz y más. Se prefiere el uso de una radiofrecuencia en un rango de 300 MHz a 3 THz, más preferentemente de 500 Hz a 300 GHz. Se prefiere particularmente al uso de radiación electromagnética de frecuencia de microondas, por ejemplo, que tiene una frecuencia en el intervalo de 500 MHz a 100 GHz, preferentemente de 800 MHz a 5 GHz. Es conveniente utilizar la radiación de microondas a partir de generadores de microondas comercialmente disponibles, que comúnmente producen microondas con una frecuencia de 895 MHz, 915 MHz, 922 MHz o 2450 MHz (2.45 GHz) .

La biomasa es preferentemente biomasa de origen vegetal, en particular madera, paja, hierba por ejemplo miscanthus, etc. La madera (que contiene aproximadamente 15% en peso de agua) típicamente tiene un valor calorífico de aproximadamente 16 MJ/kg.

El material de biomasa está convenientemente en la forma de trozos sólidos discretos. El tamaño y la forma de los trozos no son críticos, pero afectará el procesamiento hasta cierto punto. Los trozos son idealmente uniformes razonablemente en términos de tamaño para la uniformidad de procesamiento. Para facilidad de manejo, los trozos tienen de preferencia una dimensión máxima de no más de aproximadamente 100 mm, y están convenientemente en forma de pedazos, astillas, pellas o gránulos. Cada trozo tiene preferentemente un volumen que no exceda de aproximadamente 30 cm3, ya que se ha encontrado experimentalmente que éste da los mejores resultados. Cuando el material de biomasa comprende madera, la madera está convenientemente en forma de astillas de madera, por ejemplo, como las obtenidas de una máquina convencional de astillado de madera. Cuando el material de biomasa está en forma comprimida, por ejemplo, briquetas, los trozos tienen de preferencia una dimensión máxima de no más de aproximadamente 25 mm, más preferentemente no más de aproximadamente 10 mm, ya que el calor es retenido en el centro de los trozos a un mayor grado que con materiales no comprimidos, menos densos, lo que da por resultado carbonización preferencial en el centro y por lo tanto un producto menos uniforme para trozos más grandes.

El método se lleva a cabo típicamente en un recipiente de tratamiento, por ejemplo, un tambor giratorio como se indica a continuación, que tiene medios de entrada para suministrar material a tratar al recipiente y los medios de salida para retirar el producto resultante pirolizado. El recipiente está cerrado o dentro de una caja sellada para evitar la entrada no deseada de aire, permitiendo el control del ambiente gaseoso dentro del recipiente y por lo tanto permitir que se lleve a cabo el procesamiento en ausencia de oxígeno o con oxígeno limitado (menos de la cantidad requerida para la reacción estequiométrica) como se requiera para que se produzca la pirólisis .

El procesamiento debe llevarse a cabo a una temperatura de procesamiento (en el recipiente de procesamiento) que sea suficientemente alto para asegurar que las especies volátiles gaseosas (por ejemplo, vapor) liberadas durante la pirólisis no se condensen en el recipiente de procesamiento durante el proceso. El procesamiento se lleva a cabo preferentemente a una temperatura alrededor de 70°C, deseablemente de al menos 100°C, o por lo menos 120°C, con la temperatura de procesamiento, preferentemente no superior a aproximadamente 175 °C.

Se ha encontrado que la pirólisis de acuerdo con la invención se puede llevar a cabo a temperaturas considerablemente más bajas que las requeridas en las técnicas de pirólisis convencionales, que no utilizan radiación electromagnética de radiofrecuencia. Esto es debido a que el mecanismo de pirólisis inducida por radiofrecuencia es tal que el calentamiento es muy limitado en el material de biomasa, que en consecuencia tiene una temperatura global relativamente baja. Con el método de la invención se requiere menor entrada de energía en comparación con los métodos convencionales para producir el mismo grado de pirólisis y carbonización. El método de la invención es por lo tanto más eficiente en cuanto a energía. Un beneficio adicional es que el producto final sólido carbonizado está a una temperatura más baja que con las técnicas convencionales, reduciendo o eliminando la necesidad de enfriamiento, por ejemplo, por temple en agua. Por ejemplo, el uso de astillas de sauce (que tiene un valor calorífico de aproximadamente 18 J/kg, en un contenido de agua de aproximadamente 15% en peso) como el material de biomasa, el tratamiento a una temperatura de procesamiento de 120 °C (en comparación con aproximadamente 250°C en los métodos convencionales de pirólisis térmica) produce un tipo torrefacto de carbón de sauce (que es de color café y tiene un valor calorífico de aproximadamente 22 MJ/kg) , con el producto carbonizado resultante que tiene una temperatura de aproximadamente 70 °C a la salida del recipiente de procesamiento. Similarmente, un carbón de sauce (que es de color negro y tiene un valor calorífico de aproximadamente 26 MJ/kg) ) se puede producir a partir de astillas de sauce después de su procesamiento más bien prolongado a una temperatura de procesamiento de aproximadamente 175 °C (en comparación con aproximadamente 600°C en los métodos convencionales de pirólisis térmica), con el producto carbonizado resultante que tiene una temperatura de aproximadamente 175 °C a la salida del recipiente de procesamiento.

Las condiciones de reacción, particularmente el tiempo de reacción, temperaturas de reacción y la radiofrecuencia, por ejemplo microondas, potencia, se pueden seleccionar fácilmente para producir los resultados deseados, tomando en cuenta factores que incluyen el tipo de biomasa (material, contenido de humedad, el tamaño de los trozos, etc.) y el grado deseado de pirólisis (y por lo tanto el grado de carbonización y proporciones relativas de carbón y gas) . En general, un tiempo de procesamiento prolongado produce un producto sólido con un mayor grado de carbonización y un valor calorífico superior. Se ha encontrado que el grado de pirólisis se puede controlar con precisión mediante el tiempo de procesamiento (típicamente hasta aproximadamente 45 minutos, y comúnmente en el intervalo de 5 a 30 minutos, típicamente de 15 a 30 minutos, dependiendo de las propiedades de la materia prima) y la densidad de potencia de la radiación de radiofrecuencia. La temperatura de procesamiento está típicamente en el intervalo de 120°C a 175°C, con la temperatura del producto resultante (a la salida del recipiente de procesamiento) que está en el intervalo de 70°C a 175°C.

El material de biomasa se agita, es decir, se mueve y se mezcla, durante el tratamiento, preferentemente sobre una base continua, para fomentar la uniformidad de procesamiento. Esto se consigue convenientemente mediante la realización del método en un recipiente de procesamiento giratorio, por ejemplo un tambor giratorio. Adicional o alternativamente, un gas puede hacerse pasar a través del material de biomasa que se está tratando para causar agitación. El gas puede ser un gas inerte, tal como nitrógeno. Como una posibilidad adicional, el producto gaseoso de la reacción de pirólisis puede ser extraído y recirculado a través del material de biomasa, por ejemplo, al ser inyectado desde abajo, proporcionando una fuente más barata de gas en agitación.

El método se lleva a cabo convenientemente en un recipiente giratorio tal como un tambor dispuesto para rotación alrededor de un eje generalmente horizontal, por ejemplo, como se describe en el documento WO 2007/007068. El recipiente preferentemente se hace girar a una velocidad en el intervalo de 1 a 3 rpm, para causar una ligera agitación del material de biomasa. El eje de rotación está deseablemente ligeramente inclinado para promover el paso del material a lo largo del envase, con el ángulo de inclinación gue se ajusta para producir un tiempo de residencia deseado en el recipiente, por ejemplo aproximadamente 15 minutos.

El contenido de humedad del material de biomasa tal como se suministra para el procesamiento es deseablemente de al menos aproximadamente 10% (p/p) , preferentemente de aproximadamente 15% (p/p) para el procesamiento eficiente en energía. El material con un mayor contenido de humedad se somete preferentemente a un paso de presecado para reducir el contenido de agua, idealmente a aproximadamente 15% (p/p) . Es importante que el material de biomasa tenga cierto contenido de agua.

El método de la invención produce la pirólisis del material de biomasa, lo que da por resultado la producción de un producto sólido carbonizado pirolizado de mayor valor calorífico que el material de biomasa, y un producto gaseoso (gas de pirólisis) que comprende gases de bajo peso molecular, tales como monóxido de carbono, dióxido de carbono, hidrógeno, vapor, etc. El grado de pirólisis, y por lo tanto carbonización, depende de las condiciones de tratamiento, en particular el tiempo de tratamiento y el nivel de potencia de la radiación electromagnética de radio frecuencia, típicamente radiación de microondas, con tiempos de tratamiento más prolongados y/o mayores niveles de potencia que producen mayores grados de pirólisis, con productos más carbonizados de alto valor calorífico. Las proporciones relativas de los productos sólidos y gaseosos también varían con el grado de pirólisis, con mayor producción de gas con niveles de pirólisis más altos.

El producto sólido es útil como un combustible (que tiene un mayor valor calorífico y mayor friabilidad en comparación con el material de biomasa a partir de la que se deriva) , con otros usos, incluyendo como carbón activado (ya que el material pirolizado ha aumentado la porosidad) , como agente secuestrante (que tiene la ventaja de ser altamente resistente a la degradación) , y como un agente de mejoramiento del suelo.

El producto sólido tiene un uso particular como materia prima para las centrales eléctricas que usan hulla, para reemplazar o complementar la hulla. Se prefiere particularmente usar un producto de carbón, por ejemplo, como se indicó anteriormente, para este propósito. El material tiene una serie de beneficios y ventajas: tiene un valor calorífico comparable con el de la hulla (aproximadamente 22 MJ/kg) ; es frágil, y por lo tanto puede ser alimentado directamente a la central eléctrica sin necesidad de ningún pretratamiento tal como pulverización; tiene características de molienda comparables a la de la hulla, como se indica por los valores del índice de Pulverización Hardgrove (HGI) , y así se puede procesar a través de molinos de una manera similar a la hulla con molinos operando a capacidad total. El producto de carbonizado proporciona así una valiosa fuente suplementaria de energía renovable de origen vegetal, que puede ser fácilmente mezclado con hulla o utilizarse individualmente en las actuales centrales eléctricas que usan hulla.

El gas de pirólisis puede ser quemado para aprovechar la energía en el mismo, por ejemplo, en forma de calor, electricidad, etc.

El método puede llevarse a cabo en ausencia sustancial de oxigeno, con o sin aire u oxigeno introducidos. Alternativamente, se puede introducir una pequeña cantidad restringida, controlada de aire/oxigeno (inferior a la requerida para la reacción estequiométrica con oxigeno) durante la reacción de pirólisis. Se ha encontrado que esto da como resultado la producción de una mayor proporción de gas, con una cantidad muy reducida de carbón y poco alquitrán, en un proceso de gasificación.

El método puede llevarse a cabo por lotes, pero preferentemente se lleva a cabo sobre una base continua.

La invención cubre también un producto sólido carbonizado y/o gas de pirólisis, producido por el método de la invención.

La invención también cubre el uso del producto sólido carbonizado como una materia prima para una estación eléctrica que usa hulla.

El producto sólido carbonizado de la invención se puede procesar fácilmente para producir formas compactadas, tales como gránulos y briquetas, por ejemplo, mediante el uso de procesos y equipos bien conocidos. El procesamiento típicamente implica combinar el producto en forma finamente dividida o en forma de partículas con un agente aglutinante apropiado, y comprimir la mezcla. Se puede usar una gama de agentes aglutinantes, por ejemplo almidones, carboximetilcelulosa (CMC) , lignosulfonatos, aglutinantes fenólicos, etc. Los productos resultantes comprimidos tienen uso por ejemplo como combustibles domésticos, comerciales e industriales.

Se ha descubierto sorprendentemente que tales productos comprimidos, preparados con agentes aglutinantes a base de almidón son resistentes al agua y resistente al moho. Por ejemplo, las pellas producidas de este modo y sometidas a inmersión en agua durante 14 dias no se han suavizado, roto o deteriorado de ninguna manera. Por el contrario, las pellas producidas de manera similar a partir de madera o de carbón fabricado por otros procesos de torrefacción no son resistentes al agua; sino que se rompen dentro de segundos en contacto con agua. Además, las pellas producidas a partir del producto sólido de la invención con aglutinantes a base de almidón se han mantenido en alta humedad durante un mes y todavía no han mostrado el crecimiento de moho, a pesar de no haber tenido algún tratamiento térmico posterior al procesamiento y a pesar de no haber tenido ningún fungicida añadido. Se esperaría que las pellas convencionales presentaran el crecimiento de moho en tales circunstancias.

Cualquier almidón se puede utilizar como el agente aglutinante, con los aglutinantes de almidón adecuados que son bien conocidos en la técnica y están fácilmente disponibles, incluyendo, por ejemplo, almidón de papa, almidón de maíz, almidón de trigo, etc.

El agente aglutinante se utiliza convenientemente en una concentración de hasta aproximadamente 10% en peso, por ejemplo, hasta aproximadamente 5% en peso, y al menos aproximadamente 1% en peso, por ejemplo, en el intervalo de 1 a 4% en peso.

Se puede añadir humedad, típicamente en una cantidad de hasta aproximadamente 10% en peso de agua, si se requiere, para asegurar una lubricación adecuada y así reducir la carga en el equipo de procesamiento.

Así, la invención también incluye dentro de su alcance un producto comprimido, tal como una pella o briqueta, formado a partir del producto sólido carbonizado de la invención, particularmente un producto comprimido formado con un agente aglutinante de almidón.

También la presente invención abarca un producto de carbón comprimido resistente al agua, por ejemplo, una pella o briqueta. El término "resistente al agua" en este contexto significa capaz de resistir la inmersión en agua durante al menos 24 horas sin perder la integridad estructural, por ejemplo, romperse. Esto se puede lograr mediante el uso del producto sólido carbonizado de la invención, procesado con un aglutinante de almidón, como se describió anteriormente, sin requerir recubrimiento superficial o algún tratamiento especial del producto.

La invención también abarca un método para procesar un producto sólido carbonizado, producido por el método de la invención, que comprende mezclar el producto en forma finamente dividida con un agente aglutinante, particularmente un agente aglutinante a base de almidón, y comprimir la mezcla para producir un producto sólido comprimido, en particular una pella o briqueta.

La invención también incluye dentro de su alcance un método para tratar material de biomasa, que comprende someter el material de biomasa a radiación electromagnética de radiofrecuencia, mientras que el material está siendo agitado, bajo condiciones adecuadas para producir un producto sólido pirolizado; mezclar el producto en forma finamente dividida con un agente aglutinante, particularmente un agente aglutinante a base de almidón; y comprimir la mezcla para producir un producto sólido comprimido, particularmente una pella o briqueta.

La invención se describirá adicionalmente, a modo de ilustración, en los siguientes ejemplos.

Ejemplo 1 Se llevaron a cabo experimentos en un banco de pruebas que comprendía un recipiente de procesamiento de microondas con tambor giratorio generalmente como se describe y se ilustra en el documento WO 2007/007068. El banco de prueba comprende un tambor tipo persiana que corresponde en general al recipiente 10 de las Figuras 1 a 4 del documento WO 2007/007068, con una cama de soporte asociada 60, medios de entrada de materia prima 54 y medios de descarga 56, guía de ondas 58, recinto 90, etc. como se muestra en las Figuras 5 a 15 del documento WO 2007/007068. Los calentadores de infrarrojos 84, 86, 88 están montados en el interior del recinto. El tambor de la plataforma de apoyo es de acero inoxidable y tiene 1500 mm de largo y 550 mm de diámetro. El recipiente del banco de prueba se modificó en ciertos aspectos en comparación con el recipiente 10, carente de las aletas 40 que no se necesitaban durante el procesamiento de la biomasa y que podrían ser una fuente de puntos calientes no deseados, y carente de azulejos de cerámica 36 ya que la biomasa generalmente no es abrasiva. El recipiente tiene idealmente vertederos en el extremo de descarga, de un tamaño para permitir una profundidad del lecho de materia prima de al menos dos veces la profundidad de penetración de las microondas utilizadas. El recipiente está montado con el eje longitudinal en un ángulo de aproximadamente 1° a la horizontal, con el extremo de descarga por debajo del extremo de entrada, de modo que en uso, el material de biomasa se desplaza gradualmente a lo largo del recipiente. La guía de ondas 58 está unida a un generador de microondas que opera a 895 MHz.

En uso, una materia prima de biomasa se introduce en el recipiente a través de los medios de entrada, con el recipiente que gira continuamente a una velocidad en el intervalo de 1 a 3 rpm para causar agitación suave. La materia prima se desplaza a lo largo del recipiente hacia los medios de descarga, que se mueven y se mezclan continuamente de manera suave. El tiempo de residencia en el recipiente se controla mediante la regulación de factores que incluyen la inclinación del tambor y la velocidad de rotación. La energía de microondas se introduce en el recipiente por medio de la guía de ondas, que provoca el calentamiento de la materia prima. Esto da lugar a la pirólisis de la biomasa, la producción de un producto sólido carbonizado, gases de bajo peso molecular y posiblemente, también un producto líquido, tal como aceites o alquitrán, con los productos exactos en función de las condiciones de reacción y la naturaleza de la materia prima. El producto gaseoso y vapor se extraen del recipiente a través de los respiraderos tipo persiana en el cuadrante superior del tambor, a lo largo de toda la longitud del tambor, mediante aplicación de succión. Esto evita la acumulación de presión dentro del recipiente, y también evita posibles reacciones secundarias indeseables. El gas extraído se recicla al interior del recipiente a través de la tubería adecuada, que se alimenta a través de respiraderos tipo persiana en el cuadrante inferior del tambor para permear a través del lecho de biomasa. El gas ayuda a agitar la biomasa y también ayuda a extraer los recién generados productos de pirólisis gaseosos del lecho de los sitios de activación en que se producen, mejorando la eficiencia del proceso. En lugar de reciclar el gas de pirólisis de esta manera, se podría inyectar un gas inerte tal como nitrógeno en la parte inferior del lecho de biomasa, pero esto es más caro. El procesamiento puede llevarse a cabo sobre una base continua.

El procesamiento se lleva a cabo en ausencia sustancial de oxígeno. Con este fin, el recipiente de procesamiento se encuentra en un recinto hermético al gas para evitar la entrada de aire. El recipiente inicialmente puede lavarse con un gas inerte, por ejemplo, nitrógeno, pero esto no es esencial y el procesamiento en presencia de aire inicialmente presente en el recipiente da resultados aceptables .

En una variante del proceso, el procesamiento se lleva a cabo con una cantidad restringida, controlada de oxígeno (inferior a la requerida para la reacción estequiométrica) introducido en el recipiente durante la pirólisis. Esto da por resultado la producción de una proporción mayor de gas con una calidad mucho más reducida de carbón y un poco de alquitrán en una reacción de gasificación .

Los experimentos se llevaron a cabo usando astillas de sauce que tenían una dimensión máxima de menos de 40 mm, como materia prima al banco de prueba descrito anteriormente. El análisis (en % en peso) de las astillas de madera es el siguiente: Humedad 14.4 Material volátil 71.5 Carbón fijo 13.7 Ceniza 0.4 100.00 Valor calorífico 18.41 MJ/kg El recipiente se precalentó por medio de calentadores infrarrojos montados en el interior del tambor para elevar la temperatura del recipiente a aproximadamente 120 °C con el fin de evitar la condensación de vapor. La materia prima que comprende las astillas de sauce se introdujo en el tambor a través de los medios de entrada, con los recipientes girados a una velocidad de 1 rpm, con energía de microondas a 895 MHz introducida por medio de la guía de ondas. El gas es recirculado como se describió anteriormente. La materia prima se agita suavemente y se expone a energía de microondas a una temperatura de procesamiento de aproximadamente 120 °C, pasando lentamente a lo largo del recipiente, con parámetros que se establecen para producir un tiempo de residencia en el tambor de aproximadamente 15 minutos. El producto sólido que sale del tambor por los medios de descarga estaba en la forma de trozos frágiles, de color café oscuro de carbón que está a una temperatura de aproximadamente 70 °C a la salida del banco de prueba. El análisis (en % en peso) del producto del carbón fue como sigue: Humedad 5.4 Material volátil 61.1 Carbón fijo 31.8 Ceniza 1.7 100.00 Valor calorífico 22.49 MJ/kg El producto de carbón se puede utilizar como combustible, con aplicación particular como una materia prima para centrales eléctricas de hulla, sin requerir procesamiento adicional, como se discutió anteriormente.

Ejemplo 2 En otros experimentos similares, una materia prima de astillas de sauce con un tamaño de menos de 75 mm y un contenido de humedad de aproximadamente 14%, se procesó como se describió en el Ejemplo 1, durante 15 minutos a una temperatura de procesamiento de 150 °C, lo que dio por resultado la producción de trozos frágiles, de color café oscuro de carbón.

El valor HGI del producto de carbón se medió como 54. El HGI es un parámetro específicamente diseñado para la hulla y es una medida de las características de molienda de la hulla. Para la hulla, un HGI de 50 o superior indica generalmente que un molino puede operar a capacidad total. El producto de carbón de sauce así se puede procesar a través de molinos de una manera similar a la hulla.

La prueba de HGI es inadecuada para las astillas de sauce no tratadas (y otros materiales de biomasa) , debido a su naturaleza fibrosa. La naturaleza fibrosa de tales materiales significa que no pueden ser molidos de la misma manera que la hulla, y reduciría en gran medida la capacidad del molino.

Ejemplo 3 En experimentos adicionales, el carbón de acuerdo con la invención se produjo a partir de una mezcla de maderas blandas mediante procesamiento generalmente como se describe en el Ejemplo 1. El carbón se procesó a continuación en un molino de laboratorio a escala de pellas para producir pellas de 10 mm de diámetro, utilizando almidón de papa como agente aglutinante a una concentración de 2.4% en peso, a una temperatura de pelletización de 60°C. No se llevó a cabo secado o enfriamiento forzado de los pellas. Las pellas tenían una densidad aparente de aproximadamente 600 kg/m3.

Las pellas resultantes presentaron resistencia al agua y resistencia al crecimiento de moho, a pesar de no haber tenido el procesamiento posterior con tratamiento térmico y sin tratamiento fungicida. Las pellas se sumergieron totalmente en agua durante 14 días, sin embargo, no mostraron ablandamiento o rompimiento estructural. Las pellas se mantuvieron en condiciones de alta humedad durante un mes, sin embargo, no presentaron crecimiento de moho.

Se obtuvieron resultados similares utilizando una variedad de agentes aglutinantes de almidón diferentes.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Método para tratar material de biomasa para producir pirólisis del mismo, que comprende someter el material de biomasa a radiación electromagnética de radiofrecuencia, mientras que el material está siendo agitado para producir la pirólisis.

2. Método según la reivindicación 1, en donde la radiación electromagnética comprende la radiación de frecuencia de microondas.

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, en donde la biomasa es biomasa de origen vegetal.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de biomasa comprende trozos que tienen un volumen que no excede aproximadamente 30 cm3.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de biomasa se procesa a una temperatura de procesamiento de al menos aproximadamente 70°C.

6. Método según la reivindicación 5, en donde el material de biomasa está a una temperatura de procesamiento de al menos aproximadamente 120 °C.

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de biomasa se encuentra a una temperatura de procesamiento que no excede aproximadamente 175°C.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de biomasa se agita en un recipiente giratorio.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el material de biomasa se agita mediante el paso de gas a través del material .

10. Método según la reivindicación 9, en donde el producto gaseoso de la reacción de pirólisis se hace recircular a través del material de biomasa.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el contenido de humedad del material de biomasa es de al menos aproximadamente 10% (p/p) .

12. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde una cantidad restringida de aire/oxigeno se introduce (inferior a la requerida para la reacción estequiométrica con oxigeno) durante la reacción de pirólisis.

13. Método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, llevado a cabo sobre una base continua .

14. Producto sólido carbonizado y/o gas de pirólisis producido por el método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

15. Uso del producto sólido carbonizado según la reivindicación 14 como materia prima para una central eléctrica que usa hulla.

16. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende además procesar el producto sólido carbonizado pirolizado resultante, al mezclar el producto en forma finamente dividida con un agente aglutinante, y comprimir la mezcla para formar un producto comprimido.

17. Producto comprimido formado a partir de un producto sólido carbonizado según la reivindicación 14.

18. Producto carbonizado comprimido resistente al agua.

19. Método de procesamiento de un producto sólido carbonizado según la reivindicación 14, que comprende mezclar el producto en forma finamente dividida con un agente aglutinante, y comprimir la mezcla para formar un producto comprimido.

20. Método para tratar material de biomasa, que comprende someter el material de biomasa a radiación electromagnética de radiofrecuencia, mientras que el material está siendo agitado para producir un producto sólido pirolizado; mezclar el producto con un agente aglutinante; y comprimir la mezcla para producir un producto sólido comprimido.

21. Método según la reivindicación 16, 19 ó 20, en donde el agente aglutinante comprende un agente aglutinante de almidón.