PT1601744E - Aparelho e método de gaseificação - Google Patents

Aparelho e método de gaseificação Download PDF

Info

Publication number
PT1601744E
PT1601744E PT04716268T PT04716268T PT1601744E PT 1601744 E PT1601744 E PT 1601744E PT 04716268 T PT04716268 T PT 04716268T PT 04716268 T PT04716268 T PT 04716268T PT 1601744 E PT1601744 E PT 1601744E
Authority
PT
Portugal
Prior art keywords
chamber
vanes
pyrolysis unit
waste material
pyrolysis
Prior art date
Application number
PT04716268T
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Marshall Prigmore
Brian Davies
Colin Cook
Original Assignee
Hudol Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hudol Ltd filed Critical Hudol Ltd
Publication of PT1601744E publication Critical patent/PT1601744E/pt

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/06Reclamation of contaminated soil thermally
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B1/00Retorts
    • C10B1/02Stationary retorts
    • C10B1/04Vertical retorts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/50009Furnace with progressive waste movements in vertical or steeply inclined direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Description

1
DESCRIÇÃO "APARELHO E MÉTODO DE GASEIFICAÇÃO" A presente invenção refere-se a aparelhos de gaseificação para o tratamento de material de resíduos orgânicos ou de material contaminado com materiais orgânicos.
Os sistemas de gaseificação são destinados a destruir compostos -CH-, basicamente materiais orgânicos. Esses materiais podem constituir um fluxo de resíduos em si mesmos, tal como os resíduos municipais de "saco preto" ou de materiais que tenham contaminado locais de trabalho. Os sistemas de gaseificação aquecem o solo ou resíduos orgânicos, por exemplo, contaminados com petróleo, por exemplo, a uma temperatura geralmente na gama de cerca de 700 a cerca de 800 °C num ambiente substancialmente isento de oxigénio para decompor as moléculas de cadeia longa em moléculas mais pequenas que, idealmente, podem ser contida e recicladas ou usados como combustível.
Os compostos orgânicos irão, se aquecidos na ausência de oxigénio, decompor-se em compostos de peso molecular mais baixo. Os sólidos podem decompor-se, muitas vezes mudando a sua forma física para líquidos ou gases. A taxa de decomposição depende da temperatura e, consequentemente, da disponibilidade de energia. Portanto, o produto resultante obtido dependente da temperatura do tratamento e do momento em que o material contaminado esteve à temperatura.
No entanto, muitos sistemas de gaseificação existentes são mal controlados e o processo vai longe demais na medida em que os contaminantes são completamente degradados dentro do aparelho de gaseificação ao ponto de produzir carbono (e 2 hidrogénio), que tem pouca utilidade para qualquer indústria e deve ser eliminado de forma segura. Além disso, a geração de carbono pode fazer com que o aparelho estrangule pelo revestimento das superfícies internas do mesmo, impedindo assim o fluxo de material de resíduos através do aparelho e também reduzindo a eficiência de transferência de calor para o material de resíduos que flui através do aparelho.
Os sistemas de gaseificação conhecidos geralmente utilizam palhetas ou pás operadas mecanicamente ou para mover e distribuir o calor no sistema e têm as seguintes desvantagens adicionais: controlo insuficiente dos parâmetros do processo, levando a um controlo insuficiente dos produtos finais produzidos; peças mecânicas móveis em ambientes de alta temperatura, que levam a exigências de manutenção regular e a tempo de inatividade frequente. 0 documento US 3,150,063 divulga um aparelho adequado para o tratamento de material de resíduos orgânicos, o aparelho incluindo meios de tremonha com meios de controlo de fluxo, para controlar a taxa de fluxo de material a partir dos referidos meios de tremonha; pelo menos, uma unidade de pirólise que compreende uma câmara, na qual está montada uma pluralidade de palhetas, as palhetas sendo posicionadas umas por cima das outras em lados alternados da câmara de modo que na passagem através da unidade, na direção de cima para baixo da mesma, o material caia a partir de cada palheta para a palheta inferior seguinte, em modo de cascata, as palhetas também sendo ajustável em posição, de modo a controlar a taxa de fluxo de material através da câmara, e meios de aquecimento para a referida câmara; meios para a remoção de produtos gasosos gerados na unidade 3 de pirólise; meios de recolha do material de residuos tratados, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, bem como método correspondente de acordo com o preâmbulo da reivindicação 8. 0 documento US 3,841,836 divulga um aparelho para o processamento químico de polímeros, em que vários tabuleiros articuladamente ajustáveis são montados uns sobre os outros em lados alternados de uma câmara de processamento vertical, de modo que o polímero fundido flua de um tabuleiro para o tabuleiro inferior seguinte. A inclinação dos tabuleiros é ajustável em resposta à viscosidade do polímero que é detetada por meios de deteção adequados.
De acordo com um primeiro aspeto da presente invenção, é proporcionado um aparelho para o tratamento de material de resíduos orgânicos, tal como especificado na reivindicação 1.
De acordo com um segundo aspeto da presente invenção, é proporcionado um método de tratamento de material de resíduos orgânicos, tal como especificado na reivindicação
Numa forma de realização preferida do método da presente invenção, o material de resíduos é aquecido substancialmente na ausência de oxigénio ou de ar.
Na presente descrição, o termo "material de resíduos potencialmente particulados" pretende abranger todo o material que possa ser fisicamente decomposto em "partículas" que podem ser alimentadas através do aparelho. 4
Assim, tais materiais podem incluir, por exemplo, materiais contaminados, tais como; torrões de solo; materiais de construção, tal como o betão, o cimento, a pedra, agregados, e alvenaria, por exemplo, que podem ser previamente esmagados em pedaços suficientemente pequenos; e areia, por exemplo. Alternativamente, o material de resíduos orgânicos pode compreender um fluxo de resíduos em si mesmo e incluir materiais tais como; resíduos municipais de "saco preto", pneus, resíduos de papel, papelão e materiais de embalamento, resíduos naturais, tais como desbastes florestais madeireiros, caruma e semelhantes. É evidente que esta lista não é exaustiva e apenas enumera algumas das fontes potenciais de material que podem ser tratadas pelo aparelho e método de acordo com a presente invenção.
Qualquer resíduo a ser pirolizado teria de ser tratado de modo a assegurar que as partículas de resíduos ficariam de um tamanho correto e o teor de humidade seria de um nível aceitável. Isto pode ser conseguido por uma combinação de alguns ou de todos os processos conhecidos que se seguem: tratamento a vapor de alta temperatura, segregação, secagem e trituração. Os resíduos municipais, por exemplo, exigiriam o tratamento vapor de alta temperatura numa autoclave e, em seguida, a segregação do teor de metais ferrosos e não ferrosos por utilização de magnetos e separação de corrente parasita por exemplo, sendo seguido de secagem. Os desbastes de madeira podem ser tratados, por exemplo, por trituração e secagem. 0 material orgânico pode compreender materiais gasosos adsorvidos ou ocluídos sobre a superfície de partículas de resíduos; material orgânico líquido embebido no material de 5 resíduos ou em materiais orgânicos sólidos, tais como fragmentos de materiais de plástico sintético, em si mesmo ou misturado com outros materiais de resíduos.
No aparelho de acordo com a presente invenção, a gravidade é usada para promover e auxiliar o fluxo de material através do aparelho, as unidades componentes deste sendo dispostas de uma maneira geralmente vertical. No entanto, a assistência adicional sob a forma de vibradores ou agitadores pode também ser utilizada com o aparelho e método da presente invenção para auxiliar o fluxo de material.
Como mencionado acima, o processo para decompor as moléculas grandes em moléculas mais pequenas é preferencialmente realizado na ausência de oxigénio ou de ar. Assim, o aparelho de acordo com a presente invenção, quando é usado para implementar o método da presente invenção, na medida do possível, exclui a entrada de ar para dentro do sistema. Na presente descrição, os materiais de resíduos são de preferência aquecidos substancialmente na ausência de oxigénio. Embora seja impossível que o aparelho ou processo seja completamente isento de oxigénio, ou completamente estanque à penetração do mesmo em termos absolutos, a descrição de "substancialmente isento de oxigénio" é para ser tomada no sentido de que as medidas razoáveis foram tomadas em termos de engenharia de processo para impedir o acesso livre de ar nas câmaras de aquecimento em que o material de resíduos está a ser aquecido.
Os meios de tremonha podem ser um recipiente ou tanque com uma face superior aberta para receber os resíduos que são 6 periódica ou continuamente enchidos para manter um volume relativamente grande de resíduos a ser ali tratados e formar uma vedação com o recipiente e assim excluir a entrada em larga escala de ar. Os meios de tremonha podem ter uma porção inferior troncocónica, por exemplo, de modo a canalizar os resíduos no sentido dos meios de controlo de fluxo, que podem ser uma válvula rotativa compartimentada acionada mecanicamente conhecida na arte e que também serve para evitar a entrada de grandes quantidades de ar no aparelho. 0 controlo da válvula de controlo de fluxo pode ser integrado com um sistema global de controlo de processo para controlar a taxa de admissão de material de resíduos, em resposta aos sensores de temperatura na unidade de pirólise. A pelo menos uma unidade de pirólise pode compreender uma estrutura em forma de caixa tendo uma câmara interna ou passagem através da qual os resíduos a ser tratados podem passar e, uma câmara externa que geralmente circunda pelo menos as paredes verticais da câmara interna ou passagem, a câmara externa sendo fornecida com meios de aquecimento tais como gases de combustão para aquecer o interior da câmara interna. A câmara interna é fechada ao meio ambiente de modo a que não entrem, nem ar, nem gases de combustão. Somente os resíduos a partir da válvula de controlo de fluxo podem entrar na câmara interna.
Os meios de aquecimento para a câmara externa podem ser queimadores a gás e a temperatura pode ser controlada por meios sensores de temperatura tais como binários térmicos, por exemplo, por um circuito de controlo com contrarreação. 0 calor é então transferido para a câmara interna ou 7 passagem por condução e convecção, a sua temperatura sendo controlada pela temperatura da câmara externa. A câmara interna ou passagem da pelo menos uma unidade de pirólise está provida de uma pluralidade de palhetas em placa móveis sobre as quais o material de resíduos cai durante a sua passagem através do aparelho. As palhetas tipo placa estão posicionadas alternadamente em faces internas opostas da câmara interna de modo a formar uma estrutura tipo cascata dentro da câmara interna. Na sua passagem através da unidade de pirólise, o material de resíduos cai sobre a primeira palheta, desliza ao longo da superfície e depois cai na palheta inferior seguinte da série e assim por diante, até que o material de resíduos passe para fora da parte de aquecimento do aparelho e para dentro dos meios de recolha final.
As palhetas são de posição controlável, que é o mesmo que dizer que o ângulo de inclinação de cada palheta pode ser alterado em relação a um dado de referência, de modo a controlar a taxa de fluxo do material de resíduos através da unidade de pirólise. Assim, se o material de resíduos estiver a fluir muito rapidamente através da unidade de pirólise e, consequentemente, não estiver a atingir a temperatura desejada, então os ângulos das palhetas para um dado horizontal, poderão ser reduzidos de modo a reduzir a taxa de fluxo de material de resíduos através das unidades de pirólise. Similarmente, se a temperatura do material de resíduos estiver demasiado alta, então os ângulos relativos das palhetas serão aumentados de modo a aumentar a taxa de fluxo.
As palhetas são montadas em meios articulados, tais como veios ou eixos que passam através da unidade de pirólise, tendo os eixos meios de controlo da posição adequados, tais como braços de alavanca, cotovelos ou semelhantes, nas suas extremidades, de preferência fora da unidade de pirólise, ou seja, não na parte aquecida da mesma. Os meios de controlo da posição são conectados a um sistema de controlo para o aparelho de tal modo que a posição das palhetas é automaticamente controlada por meios de controlo da posição, tais como servomotores eletromecânicos, cilindros hidráulicos, cilindros pneumáticos ou qualquer meio de controlo da posição adequado conhecido na arte, em resposta a sinais de controlo da temperatura provenientes dos sensores de temperatura num sistema de circuito de controlo com contrarreação.
As palhetas podem não ser controladas da mesma maneira, o que é o mesmo que dizer que algumas palhetas pode ser ajustadas para posições diferentes das outras palhetas na mesma unidade de pirólise ou de palhetas de uma outra unidade de pirólise a montante ou a jusante daquela. Assim, é possível variar a taxa de fluxo de material de resíduos no interior do aparelho.
As cascatas de resíduos a partir de uma palheta para a próxima decompõem grupos de partículas aglomeradas em grupos mais pequenos, permitindo que os gases quentes no interior da câmara ou passagem fluam através do material que cai, acelerando a pirólise do mesmo e causando turbulência natural. Esta turbulência auxilia a transferência de calor a partir das paredes da câmara para o material de resíduos e ajuda a proporcionar uniformidade de temperatura dentro do aparelho. 9
Numa forma de realização preferida do aparelho de acordo com a presente invenção são também proporcionados meios adicionais para o fornecimento de um tratamento de partículas de material auxiliar, tal como areia no aparelho. Os meios adicionais podem compreender uma tremonha dedicada ou podem alternativamente compreender meios de alimentação que fornecem o material de auxilio ao tratamento à tremonha de material de resíduos. Os meios de tremonha adicionais podem ser fornecidos com meios de aquecimento, de modo a aquecer o material de auxílio ao tratamento nos meios de tremonha adicionais. Este material de auxílio ao tratamento serve para auxiliar no controlo preciso da velocidade de entrada de energia no aparelho. Assim, o material de auxílio ao tratamento proporciona uma entrada de energia secundária para os fluxos de pico de material de resíduos. Uma outra vantagem importante da utilização de um material de auxílio ao tratamento aquecido é que ele forma um leito de fluido quente de material que passa sobre as palhetas com o material de resíduos a ser tratado e, assim, quando o material de resíduos contém materiais plásticos suscetíveis de fusão, impede que o material adira às superfícies das palhetas. Isto é importante porque quando o material plástico adere ao aparelho, este invariavelmente sobreaquece e degrada eventualmente em carbono e, em parte, anula os objetivos do aparelho e do processo que são para controlar com precisão o processo de pirólise. 0 material de auxílio ao tratamento pode ser reciclado, passando o material de resíduos tratados e areia, por exemplo, através de peneiras, por exemplo, para separar os tamanhos de partículas diferentes. Outros meios de separação são conhecidos na arte e podem ser usados. 10 A capacidade de reciclar o material de auxilio ao tratamento poupa material e energia de calor. O aparelho também é fornecido em vários pontos com condutas de recolha de gás para remover os gases produzidos durante o processo de pirólise e, ou para qualquer liquefazê-los para processamento adicional ou para utilização como combustível de processamento, ou para utilizar diretamente os gases assim produzidos para alimentar o processo de gaseificação da presente invenção. A fim de que a presente invenção possa ser mais completamente compreendida, um exemplo será agora descrito a título de ilustração apenas, com referência aos desenhos em anexo, nos quais: A Figura 1 A Figura 2 A Figura 3 A Figura 4 mostra uma vista elevada de uma primeira forma de realização esquemática de um aparelho de acordo com a presente invenção; mostra uma vista esquemática em perspetiva de uma unidade de pirólise em mais pormenor; mostra um diagrama de fluxo relativo ao aparelho mostrado na Figura 1; e mostra uma disposição alternativa de uma série de unidades de pirólise aplicadas numa segunda forma de realização de um aparelho de acordo com a presente invenção.
As características idênticas ou semelhantes nos desenhos serão denotadas por números de referência em comum. 11 A Figura 1 mostra uma representação esquemática elevada de um aparelho 10 para o tratamento de material de resíduos, tais como solo contaminado com petróleo. No entanto, o aparelho mostrado na Figura 1 pode igualmente bem ser utilizado para o tratamento de um fluxo de resíduos compreendendo resíduos municipais previamente tratados de saco preto, tal como descrito anteriormente. O aparelho compreende uma tremonha 12 para segurar o resíduo contaminado 14. A tremonha tem uma porção inferior troncocónica 16 que conduz a uma válvula rotativa 18, cuja velocidade de rotação e, consequentemente, a taxa à qual os resíduos 14 são removidos da tremonha 12 é controlada por um sistema de controlo (não mostrado) a uma taxa variável, dependendo da taxa de fluxo desejada. Os resíduos de fluxo caem numa primeira unidade de pirólise 20 e depois numa segunda unidade de pirólise 22. As unidades de pirólise 20, 22 são aquecidas por gás de combustão fornecido por tubos 24 a partir de um queimador 26. O material de resíduos em fluxo passa finalmente da segunda unidade de pirólise 22 para uma válvula adicional rotativa 30 a partir da qual é descarregado para uma caixa de cinzas 32. O aparelho é também provido de uma segunda tremonha adicional 34 que contém um material de auxílio ao tratamento 36, neste exemplo, areia. A tremonha em si mesma pode ser fornecida com meios de aquecimento (não mostrado) e/ou a areia pode ser aquecida por meio de aquecedores (não mostrados) que circundam uma conduta de transferência 38 que leva o material de auxílio ao tratamento a partir de uma válvula rotativa 40 que controla a taxa de fluxo do mesmo. A conduta de transferência 38 proporciona o material de auxílio ao tratamento sob a influência da gravidade para a primeira unidade de pirólise 20 a partir de cujo ponto o 12 material de auxílio ao tratamento flui através do aparelho com o material de resíduos a ser tratado, até que finalmente passe para a caixa de cinzas 32. A tremonha 12 é mantida a um nível relativamente constante com resíduos 14 por meio de um transportador e calha 42, por exemplo. 0 objetivo de manter a tremonha a um nível constante é o de manter uma vedação geralmente constante para evitar que quantidades excessivas de ar / oxigénio entrem no sistema. Do mesmo modo, a tremonha adicional, quando em uso, também é mantida a um nível constante com areia, por exemplo, por um sistema de fornecimento adequado, tal como um segundo transportador e instalação de calha 44. As válvulas rotativas 18, 30, 40 destinam-se também a impedir o ingresso excessivo de oxigénio no sistema e compreendem uma pluralidade de compartimentos individuais em torno da periferia da roda de válvula que se enchem de resíduos ou de material de auxílio ao tratamento e são então isolados de um membro periférico externo à medida que giram no sentido de uma abertura inferior, onde o material contido cai na conduta de transferência 46, 38. Do mesmo modo, a válvula 30 atua da mesma maneira e controla de uma forma hermética a descarga de material tratado a partir do aparelho. A construção das unidades de pirólise 20, 22 será agora explicada em maior detalhe com referência à Figura 2. Cada unidade de pirólise 20, 22 tem uma câmara interna ou passagem 50 e câmara externa circundante 52. A câmara interna fornece uma passagem estanque ao ar 54 para o material de resíduos 14 e material de auxílio ao tratamento 36, se presente, a partir das condutas de transferência 46, 38 para a válvula final rotativa de descarga 30. A câmara 13 interna tem uma abertura de entrada 5 6 e uma abertura de saída 58, a abertura de entrada 56 estando ligada de uma forma hermética, quer às condutas de transferência 46, 38 ou à abertura de saída 58 de uma unidade de pirólise anterior. Do mesmo modo, a abertura de saída 58 da unidade de pirólise está ligada de uma forma hermética, quer à abertura de entrada 56 de uma unidade de pirólise a jusante, ou à válvula 30 na extremidade de descarga do ciclo. A câmara interna 50 está provida de uma série de palhetas 60, a posição das quais pode ser controlada ou variada conforme o desejado. As palhetas prolongam-se substancialmente por toda a largura da câmara interna e são articuláveis sobre a sua aresta externa 62 de modo que o ângulo α entre o plano da palheta e uma linha de referência horizontal (mostrada como linha tracejada 64) pode ser variado e controlado por meios externos à unidade de pirólise. A série de palhetas 60 forma uma cascata desde a entrada para a saída da unidade de pirólise forçando o material de resíduos e material de auxílio ao tratamento a cair em cascata de uma palheta para a outra. A câmara externa 52, essencialmente, forma um volume fechado em torno das faces verticais da câmara interna 50 e recebe os gases de combustão provenientes do queimador 26 através dos tubos 24, de modo a aquecer a câmara interna 50. Um tubo de exaustão 66 leva os gases de combustão gastos e arrefecidos para um queimador (não mostrado) . A taxa de fluxo do material de resíduos e material de auxílio ao tratamento através da unidade de pirólise é controlada pelos ângulos das palhetas 60 a ser variados. Se, por exemplo, a temperatura da câmara interna e do material de resíduos estiver demasiado baixo, então a taxa de fluxo do material pode ser reduzida através da redução do ângulo a. Inversamente, se o material estiver em sobreaquecimento, a 14 taxa de fluxo pode ser aumentada, aumentando o ângulo a. Como mostrado no diagrama de fluxo da Figura 3, os ângulos das palhetas são ajustados automaticamente em resposta a sensores de temperatura nas unidades de pirólise. Cada unidade de pirólise é fornecida com as condutas de recolha de gás 70 ligadas de uma forma hermética à câmara interna 50. As condutas de recolha de gás re-encaminham os gases produzidos durante a pirólise do material de residuos para utilização ulterior apropriada ou para um aparelho de processamento. Os gases poderiam ser utilizados como um combustível de aquecimento para tornar o aparelho em autossustentado, ou conduzir para um aparelho de liquefação para armazenar os produtos para posterior processamento em produtos úteis. Há muitas maneiras de controlar a posição das palhetas 60, tal como será reconhecido pelos peritos na arte da química ou da engenharia de processo. Na Figura 1, por exemplo, as palhetas 60 são mostradas com tomadas hidraulicamente ou pneumaticamente acionadas 80, em associação operável com aquelas, uma haste de macaco 82 sendo ligada ao lado de baixo de cada palheta de modo que o movimento para dentro ou para fora da haste de macaco 82 aumente ou diminua a extremidade livre da palheta, respetivamente. A haste de macaco pode passar através e deslizar numa bucha hermética 84 nas paredes das câmaras interinas e externas.
Em alternativa, tal como indicado esquematicamente na Figura 4, as arestas articuladas 62 das palhetas podem ter veios 90 ou eixos fixados nas mesmas, que passam através das paredes da câmara interna e externa e têm braços de alavanca 92 fixados na mesma e que estão ligados a dispositivos de atuação adequados 94 tais como atuadores 15 eletromecânicos, hidráulicos ou pneumáticos, por exemplo. Estes são mostrados numa palheta na unidade de pirólise superior apenas, no entanto, na prática, todas as palhetas e unidades de pirólise pode ser assim equipadas.
Em todos os casos, os meios de atuação para o controlo da posição das palhetas 60 respondem automaticamente a sinais de controlo provenientes dos sensores de temperatura associados às unidades de pirólise. A Figura 3 é um diagrama de fluxo correspondente ao aparelho mostrado e descrito com referência às figuras 1 e 2 . A Figura 4 mostra uma pilha de três unidades de pirólise ligadas umas nas outras por porções múltiplas inclinadas 100. As porções múltiplas são fixadas a um ângulo médio das palhetas 60, de modo que a taxa de fluxo de material entre as unidades de pirólise não varia muito da taxa de fluxo dentro de cada unidade de pirólise.
Embora uma caixa de recolha simples 32 seja mostrada no final do processo para receber os resíduos do material tratado, esta pode ser substituída por equipamento mais complexo destinado a separar os resíduos tratados a partir do material de auxílio ao tratamento, por exemplo. Tal equipamento pode incluir transportadores, peneiras e crivos de triagem ou equipamentos de separação de leito fluidizado, por exemplo.

Claims (12)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Aparelho para o tratamento de material de resíduos orgânicos, o aparelho incluindo: meios de tremonha (12) tendo meios de controlo de fluxo (18) para controlar a taxa de fluxo de material a partir dos referidos meios de tremonha; pelo menos uma unidade de pirólise (20, 22) compreendendo uma câmara (50) na qual está montada uma pluralidade de palhetas (60), as palhetas (60) sendo posicionadas umas por cima das outras em lados alternados da câmara (50) de modo que na passagem através da unidade, no sentido de cima para baixo da mesma, o material caia a partir de cada palheta para a palheta inferior seguinte, em modo tipo cascata, as palhetas (60) também sendo ajustáveis em posição, de modo a controlar a taxa de fluxo de material através da câmara, e meios de aquecimento (26, 24, 52) para o aquecimento da referida câmara; meios (70) para remover os produtos gasosos gerados na unidade de pirólise, os referidos produtos gasosos sendo reciclados ou recolhidos, e meios de recolha de material de resíduos tratados (32) caracterizado por as palhetas (60) serem montadas sobre meios de articulação e assumirem a forma de placas articuladamente ajustáveis, por sensores de temperatura serem proporcionados dentro da unidade de pirólise (20, 22) e por a posição das palhetas respetivas (60) ser ajustável automaticamente, através de um sistema de controlo, em resposta a sinais destes sensores de temperatura. 2
2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por incluir ainda vibradores ou agitadores operacionais de modo a auxiliar o fluxo de material através da unidade de pirólise.
3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a posição de cada palheta (60) ser ajustável individualmente.
4. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado por incluir ainda meios (34) para reter um material de auxilio ao tratamento (36) a ser passado através da referida pelo menos uma unidade de pirólise (20, 22) .
5. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a câmara (50) da unidade de pirólise (20, 22), na qual as palhetas (60) são montadas, ser estanque à entrada de oxigénio.
6. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o meio de aquecimento incluir uma câmara externa (52) que circunda, pelo menos, paredes verticais da câmara (50), na qual as palhetas (60) estão montadas, e meios (24) para o fornecimento de gases de aquecimento à referida câmara externa (52).
7. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ter uma pluralidade de unidades de pirólise. 3
8. Um método de tratamento de material de resíduos orgânicos compreendendo as etapas de: fornecimento de pelo menos uma unidade de pirólise (20, 22) tendo uma câmara (50), na qual está montada uma pluralidade de palhetas (60), umas sobre as outras em lados alternados; fornecimento do material numa tremonha; alimentação do material a uma taxa controlável a partir da tremonha (12) numa extremidade superior da câmara (50) , de modo a que, à medida que passa para baixo, caia a partir de cada palheta (60) para a palheta inferior seguinte, em modo tipo cascata; aquecimento da câmara (50) ; ajuste da posição das palhetas de modo a controlar a taxa de fluxo de material através da câmara; remoção dos produtos gasosos da câmara para recolha e/ou reciclagem; e recolha do material de resíduos a partir do fundo da câmara, caracterizado por as palhetas (60) estarem montadas em meios de articulação e assumirem a forma de placas articuladamente ajustáveis e pelos passos adicionais de deteção da temperatura na câmara (50) e de ajuste automático da posição das palhetas (60) em resposta à temperatura, que foi detetada.
9. Um método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por incluir o passo adicional de fornecimento de um material de auxílio do tratamento (36) à referida pelo menos uma unidade de pirólise (20, 22) e passagem do referido material de auxílio ao tratamento (36) através da referida pelo menos uma unidade de pirólise (20, 22) em simultâneo com o referido material de resíduos. 4
10. Um método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por incluir o passo adicional de aquecimento do referido material de auxilio ao tratamento (36) antes da sua entrada na referida pelo menos uma unidade de pirólise (20, 22).
11. Um método de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado por o referido material de auxilio ao tratamento ser areia.
12. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado por o referido material de resíduos ser aquecido no interior da câmara (50) da referida pelo menos uma unidade de pirólise (20, 22) substancialmente na ausência de oxigénio.
PT04716268T 2003-03-07 2004-03-02 Aparelho e método de gaseificação PT1601744E (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB0305224.8A GB0305224D0 (en) 2003-03-07 2003-03-07 Gasification apparatus and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PT1601744E true PT1601744E (pt) 2012-08-14

Family

ID=9954301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PT04716268T PT1601744E (pt) 2003-03-07 2004-03-02 Aparelho e método de gaseificação

Country Status (13)

Country Link
US (1) US7293511B2 (pt)
EP (1) EP1601744B1 (pt)
AU (1) AU2004218220B2 (pt)
CA (1) CA2515431C (pt)
CY (1) CY1113073T1 (pt)
DK (1) DK1601744T3 (pt)
ES (1) ES2388282T3 (pt)
GB (1) GB0305224D0 (pt)
NZ (1) NZ542062A (pt)
PL (1) PL1601744T3 (pt)
PT (1) PT1601744E (pt)
WO (1) WO2004078879A1 (pt)
ZA (1) ZA200506306B (pt)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101294707B (zh) * 2007-04-27 2011-09-14 韩枫 生物质燃料热解汽化燃烧方法
US20090039184A1 (en) * 2007-08-10 2009-02-12 Warren Vanderpool Waste processing process
EP2045311B1 (en) 2007-10-02 2013-03-20 IN.SER. S.p.A. System and process for the pyrolsation and gasification of organic substances
US8020499B2 (en) * 2007-11-09 2011-09-20 Overseas Capital Assets Limited Apparatus and method for pyrolysis of scrap tyres and the like
US8640633B2 (en) 2008-08-15 2014-02-04 Wayne/Scott Fetzer Company Biomass fuel furnace system and related methods
US8518336B2 (en) * 2010-01-25 2013-08-27 Mid-Atlantic Technology, Research & Innovation Center, Inc. Cascading planar baffle reactor
EP2999535A1 (en) * 2013-05-23 2016-03-30 Battelle Memorial Institute Falling bed reactor
ITMI20130919A1 (it) * 2013-06-05 2014-12-06 Greentek Di Salomoni Marco & C S N C Impianto per la produzione di energia partendo da biomasse
US20170189877A1 (en) * 2014-05-23 2017-07-06 Battelle Memorial Institute Dual Bed Pyrolysis System and Method
CN104140851B (zh) * 2014-08-12 2017-10-31 余式正 一种无二噁英和无废气排放的立式负压垃圾干馏焚烧炉
US10000339B2 (en) * 2015-07-02 2018-06-19 Lockheed Martin Corporation Gravity-fed housing for gasification system
PL237169B1 (pl) * 2017-08-30 2021-03-22 Filen Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Zgazowarka wysokociśnieniowa i sposób sterowania jej pracą
PL240502B1 (pl) * 2018-01-23 2022-04-19 S E A Wagner Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Sposób termicznej utylizacji odpadów komunalnych i/lub osadów ściekowych
PL71396Y1 (pl) * 2018-03-19 2020-05-18 Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie Urządzenie do podawania materiału do reaktora pirolitycznego
US11545343B2 (en) 2019-04-22 2023-01-03 Board Of Trustees Of Michigan State University Rotary plasma reactor
US11866649B2 (en) 2020-02-27 2024-01-09 Pyro Dynamics, Llc Apparatus, system, and method for shale pyrolysis
JOP20220203A1 (ar) * 2020-02-27 2023-01-30 Pyro Dynamics LLC جهاز ونظام وطريقة للانحلال الحراري الصخري
CN113684040A (zh) * 2021-09-18 2021-11-23 辽宁恒润农业有限公司 一种用于生物质炭基肥料生产的炭化炉
KR102651349B1 (ko) * 2022-02-07 2024-03-27 한국에너지기술연구원 축분 처리 시스템 및 방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE490556C (de) * 1927-04-15 1930-01-30 Richard Feige Spuelgasofen zum Schwelen von Brennstoffen
GB741353A (en) * 1950-05-11 1955-11-30 Weber Ludwig Method and apparatus for the heat treatment of fuels and the like
FR1232500A (fr) * 1959-04-23 1960-10-10 Alsacienne Constr Meca Procédé de traitement en continu d'un matériau, solide meuble, par au moins un fluide
US3118574A (en) * 1959-04-23 1964-01-21 Alsacieme De Const Mecaniques Apparatus for controlling the downflow of a column of divided material
US3586084A (en) * 1969-12-05 1971-06-22 Sanford Redmond Plastic blank for making a container
US3841836A (en) 1972-08-10 1974-10-15 Eastman Kodak Co Apparatus for the production of condensation polymers
US4419765A (en) * 1979-10-12 1983-12-06 Keith H. Wycoff Signal absence detector
US4374288A (en) * 1980-12-17 1983-02-15 Scragg Robert L Electromagnetic process and apparatus for making methanol
US4539917A (en) * 1983-09-21 1985-09-10 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Combustion heater for oil shale
US4732092A (en) * 1985-09-30 1988-03-22 G.G.C., Inc. Pyrolysis and combustion apparatus
FR2650204B1 (fr) * 1989-07-26 1993-07-16 Saint Gobain Isover Procede et dispositif pour le traitement de dechets de verre ou de fibres minerales en vue de leur recuperation
DE4037743A1 (de) 1989-12-06 1991-06-13 Gerhard Dr Ing Linde Verfahren und vorrichtung zur thermischen reinigung von koernigem gut, insbesondere von erdreich
US5198018A (en) * 1991-02-14 1993-03-30 General Motors Corporation Pyrolysis process and apparatus
US5615627A (en) 1995-02-23 1997-04-01 Biocon, Incorporated Method and apparatus for destruction of waste by thermal scission and chemical recombination
JPH1010386A (ja) 1996-06-27 1998-01-16 Denso Corp 照明用耐湿プラスチック光ファイバ
DE19706606A1 (de) * 1997-02-20 1998-08-27 Babcock Anlagen Gmbh Verfahren zur Regelung der Temperatur in thermischen Abfallbehandlunganlagen und Abfallbehandlunganlage
KR200254366Y1 (ko) 2001-08-23 2001-11-24 장영광 쓰레기 건조장치

Also Published As

Publication number Publication date
ES2388282T3 (es) 2012-10-11
CA2515431A1 (en) 2004-09-16
AU2004218220A1 (en) 2004-09-16
AU2004218220B2 (en) 2008-08-28
US7293511B2 (en) 2007-11-13
NZ542062A (en) 2007-01-26
PL1601744T3 (pl) 2012-10-31
CA2515431C (en) 2010-11-02
US20060144304A1 (en) 2006-07-06
EP1601744B1 (en) 2012-05-30
EP1601744A1 (en) 2005-12-07
ZA200506306B (en) 2006-12-27
DK1601744T3 (da) 2012-08-20
WO2004078879A1 (en) 2004-09-16
CY1113073T1 (el) 2016-04-13
GB0305224D0 (en) 2003-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PT1601744E (pt) Aparelho e método de gaseificação
US6840712B2 (en) Thermal remediation process
US4452155A (en) Method for incinerating material
EP3321344A1 (en) Plant for processing organic raw material using pyrolysis method
BRPI0711323A2 (pt) uma instalação de gaseificação de baixa temperatura com um gaseificador orientado horizontalmente
CN1665610A (zh) 城市固体垃圾的处理
BR112013008504B1 (pt) Sistema e método para torrefação de biomassa
BRPI0713120A2 (pt) gaseificador para conversão de carga de alimentação carbonácea em gás e resìduo e método para converter uma carga de alimentação carbonácea em gás e resìduo
JP2021032442A (ja) 撹拌乾燥装置
KR0177364B1 (ko) 유.무기성 슬러지의 건조방법 및 그 장치
KR101579441B1 (ko) 습식폐기물 처리장치
WO2003025101A2 (en) Waste treatment
US11835231B2 (en) Thermogenic vortex combustor
US5101742A (en) Fluidized bed combustion
US10094280B2 (en) Process for treating waste feedstock and gasifier for same
AU2017282172A1 (en) Char separator and method
WO2017221004A1 (en) Filter apparatus for treatment of fluids and a gasifier for use in a gasification process
RU2753356C1 (ru) Индукционная термическая десорбционная установка для термического обезвреживания промышленных нефтесодержащих отходов
JP4158470B2 (ja) 汚泥移送システム及び汚泥加熱処理施設
JP2001040360A (ja) 有機性廃棄物の炭化装置
JP2005112372A (ja) 間接加熱処理物の処理方法
JP2019529585A (ja) チャー分離器及び方法
CN210506202U (zh) 一种微波微碳化炉
JPH0318429Y2 (pt)
KR20230087648A (ko) 연속식 폐합성수지 열분해 처리설비의 순환 열분해 방법 및 순환 열분해 장치