PT1984475E - Processo para a conversão de matérias orgânicas recicladas em névoa de óleo, como base para obter, em especial, combustíveis e dispositivo para a realização do processo, bem como combustíveis - Google Patents

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DESCRIÇÃO "PROCESSO PARA A CONVERSÃO DE MATÉRIAS ORGÂNICAS RECICLADAS EM NÉVOA DE ÓLEO, COMO BASE PARA OBTER, EM ESPECIAL, COMBUSTÍVEIS E DISPOSITIVO PARA A REALIZAÇÃO DO PROCESSO, BEM COMO COMBUSTÍVEIS" A presente invenção refere-se a um processo para a conversão de matérias orgânicas recicladas em névoa de óleo, como base para obter, em especial, combustíveis e a um dispositivo para a realização de um tal processo. Um tal processo e um tal dispositivo são já conhecidos a partir do documento DE 10021383 AI. No processo conhecido e no dispositivo conhecido as matérias orgânicas recicladas são convertidas por meio de pirólise a 450 - 480° Celsius. Mas com temperaturas superiores a 420° Celsius surgem dioxinas, de modo este método ou um tal dispositivo apresentam uma desvantagem.

No estado da técnica são conhecidos processos de conversão para matérias orgânicas recicladas. O documento US 6.270.630 BI refere-se a um processo e a um dispositivo para a conversão de matérias orgânicas recicladas em névoa de óleo, por meio de um processo de craqueamento em duas fases. O primeiro craqueamento ou a primeira fase do processo tem lugar num reactor rotativo. A um craqueamento catalítico num catalisador de leito fixo são submetidos, se o forem, exclusivamente produtos de reacção separados no estado gasoso. O documento US 2002/0072641 AI refere-se igualmente a um processo e a um dispositivo para a conversão de matérias 1 orgânicas recicladas em névoa de óleo. A conversão verifica-se num reactor estacionário, no vácuo e com utilização de um catalisador. 0 objectivo da presente invenção é evitar as desvantagens do estado da técnica.

Este objectivo é resolvido através do processo de acordo com a reivindicação 1 e o dispositivo de acordo com a reivindicação 6.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é colocado à disposição um processo para a conversão de matérias orgânicas recicladas em névoa de óleo, como base para obter, em especial, para combustíveis. A conversão verifica-se através de despolimerização catalítica, a 320 - 380° Celsius, na ausência de oxigénio. O catalisador utilizado para a despolimerização catalítica é um pó de silicato de alumínio. A conversão verifica-se numa câmara de conversão de um tambor aquecido por gases de escape de um motor térmico, tambor cujo lado interior é constituído por uma liga de elevada resistência térmica, elevada resistência aos ácidos e elevada resistência ao desgaste, como por exemplo Hastelloy e o qual roda lentamente. O tambor apresenta uma abertura de entrada e uma abertura de saída. O tambor apresenta, além disso, duas aberturas suplementares e uma instalação, através da qual os gases de escape do motor térmico, por exemplo, de uma turbina de gás, são conduzidos através do tambor para o aquecimento, sem que os gases de escape cheguem à câmara de conversão do tambor. O pó de silicato de alumínio é transportado lentamente através do tambor, juntamente com as matérias orgânicas recicladas. O pó de silicato de alumínio contaminado pelos resíduos do tratamento é conduzido para fora do 2 tambor, juntamente com óleo de tratamento, através da abertura de saída e o fluxo descarregado é conduzido para uma instalação de lavagem e nesta é limpo de resíduos do tratamento, através de óleo de tratamento. 0 pó de silicato de alumínio limpo, com óleo de tratamento, é reintroduzido na abertura de entrada do tambor para a conversão.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção é colocado à disposição um dispositivo para a realização do processo de acordo com a invenção, para a conversão de matérias orgânicas recicladas em névoa de óleo. 0 dispositivo compreende um tambor rotativo com uma câmara de conversão, que apresenta uma abertura de entrada e uma abertura de saída. Um lado interior do tambor é constituído por uma liga de elevada resistência térmica, elevada resistência aos ácidos e elevada resistência ao desgaste, como por exemplo Hastelloy. 0 tambor apresenta, além disso, duas aberturas suplementares e uma instalação, através da qual gases de escape de um motor térmico, como por exemplo, de uma turbina de gás, podem ser conduzidos através do tambor para o aquecimento, sem que os gases de escape cheguem à câmara de conversão do tambor. 0 dispositivo compreende, além disso, uma instalação para um sistema de lavagem, para conduzir para fora o pó de silicato de alumínio contaminado por resíduos do tratamento, juntamente com óleo de tratamento, para deixar o tambor através da abertura de saída e para conduzir o fluxo descarregado para a instalação de lavagem, para nesta ser limpo de resíduos do tratamento, através de óleo de tratamento e reintroduzir o pó de silicato de alumínio limpo, juntamente com óleo de tratamento, através da abertura de entrada do tambor para a conversão. 3

Alguns exemplos preferidos de realizaçao estão representados nas reivindicações dependentes.

Um exemplo de realização especialmente preferido deve ser explicado com base no desenho, o qual representa um tambor de conversão com aberturas. 0 tambor 1 de conversão tem duas aberturas 2 e 3 interiores do cubo, sendo que na abertura 2 interior do cubo se encontra um parafuso sem-fim (não representado), cujo perímetro corresponde ao perímetro da abertura.

Além disso, estão previstas duas aberturas 4 e 5 para a passagem de gases de escape de um motor térmico, como uma turbina de gás, através do tambor. As matérias orgânicas recicladas são conduzidas, sob forma eventualmente fragmentada, do recipiente 7 para a abertura 2 de entrada do tambor, de modo que chegam ao tambor 1.

No tambor 1 encontram-se no perímetro interior nervuras 9 de guia, por exemplo nervuras de elevação ou de transporte, em especial de forma hipóide situadas em espiral, as quais são fixadas ou aderentes. Estas nervuras de elevação ou de transporte estão ligeiramente curvadas na direcção de rotação do tambor e convexas. Estas, de um modo vantajoso, podem também apresentar interrupções 8 no seu trajecto. Transportam as matérias orgânicas recicladas juntamente com o catalisador, o qual é conduzido de uma instalação de lavagem, juntamente com óleo de tratamento, para a abertura 2 de entrada. 0 pó catalisador e as matérias orgânicas deslocam-se agora através do tambor, onde tem lugar a conversão catalítica, a 320-380° Celsius. Uma aderência do pó catalisador ao tambor aquecido 4 é impedida através de um aditivo mineral, o qual é igualmente em forma de pó. A névoa de óleo resultante é conduzida, através da abertura 3 de saida, a um motor térmico ou seja a turbina de gás, ou a uma coluna de f raccionamento e o catalisador contaminado por resíduos do tratamento é conduzido, juntamente com óleo de tratamento, para a instalação de lavagem. Isto acontece com auxílio de um tubo flexível oscilante e da força da gravidade. À saída da instalação de lavagem, o pó catalisador limpo com o óleo de tratamento é reintroduzido na abertura 2 de entrada do tambor, através de um transportador de forma helicoidal.

De acordo com a ilustração, no interior do tambor estão colocados alguns tubos 6, através dos quais circula o gás de escape. Estes tubos, que servem também como barras transportadoras, podem igualmente ser de Hastelloy®, como o lado interior do tambor. De Hastelloy® são também as nervuras 9 de transporte ou de elevação. 0 tambor pode também ser aquecido, na medida em que os gases de escape são conduzidos através de um espaço intermédio entre um revestimento exterior, não representado e o revestimento interior, sendo o revestimento exterior de aço inoxidável.

Os gases de escape podem também ser conduzidos igualmente através dos perfis das nervuras 9 de elevação ou de transporte, as quais são estanques em relação à câmara de conversão. 0 gás cloro que eventualmente surja é processado através da conversão catalítica para formar sais, os quais chegam à instalação de lavagem juntamente com o catalisador e o óleo de tratamento. Ali chegam também minerais e metais segregados. A saída 5 exterior 5 está ligada a uma instalação para a obtenção de água destilada a partir de vapor de água. A abertura ou a entrada 4 está ligada ao tubo de escape do motor térmico, ou seja da turbina de gás.

Além disso, a montante da entrada 2 do cubo, na direcção do recipiente 7 para matérias orgânicas recicladas, pode ainda estar colocada um alimentador rotativo, com discos rotativos providos de entalhes, sendo que, se a comporta de rodas celulares está fechada na direcção do recipiente 7 e está aberta na direcção da abertura 2 interior do cubo, é produzida sobrepressão de C02 na comporta de rodas celulares.

Lisboa, 27 de Agosto de 2013 6

Claims (22)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a conversão de matérias orgânicas recicladas em névoa de óleo, como base para obter, em especial, combustíveis, sendo que a conversão se verifica através de despolimerização catalítica, a 320 - 380° Celsius, na ausência de oxigénio e o catalisador utilizado para a despolimerização catalítica é um pó de silicato de alumínio, a conversão verifica-se numa câmara de conversão de um tambor (1) aquecido por gases de escape de um motor térmico, tambor cujo lado interior é constituído por uma liga de elevada resistência térmica, elevada resistência aos ácidos e elevada resistência ao desgaste e o qual roda lentamente, sendo que o tambor (1) apresenta uma abertura (2) de entrada e uma abertura (3) de saída, sendo que o tambor (1) apresenta duas aberturas (4, 5) suplementares e uma instalação, através da qual os gases de escape do motor térmico são conduzidos através do tambor (1) para o aquecimento, sem que os gases de escape cheguem à câmara de conversão do tambor (1), o pó de silicato de alumínio é transportado lentamente através do tambor (1), juntamente com as matérias orgânicas recicladas e o pó de silicato de alumínio contaminado pelos resíduos do tratamento é conduzido para fora do tambor (1), juntamente com óleo de tratamento, através da abertura (3) de saída e o fluxo descarregado é conduzido para uma instalação de lavagem, nesta é limpo de resíduos do tratamento, através de óleo de tratamento e o pó de silicato de alumínio limpo, 1 com óleo de tratamento, é reintroduzido na abertura (2) de entrada do tambor (1) para a conversão.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, sendo que está presente um aditivo em pó, que impede uma aderência do pó catalisador.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 2, sendo o aditivo um mineral.
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 1, sendo o motor térmico uma turbina de gás, que acciona um gerador, com as fases do processo em que a turbina de gás é accionada com uma névoa de óleo, obtida através de um processo de acordo com a reivindicação 1.
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 4, sendo que a partir dos gases de escape da turbina de gás é obtida água destilada.
6. 6. Dispositivo para a realização de um processo para a conversão de matérias orgânicas recicladas em névoa de óleo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, sendo que o dispositivo compreende um tambor (1) rotativo com uma câmara de conversão, que apresenta uma abertura (2) de entrada e uma abertura (3) de saída, sendo um lado interior do tambor (1) constituído por uma liga de elevada resistência térmica, elevada resistência aos ácidos e elevada resistência ao desgaste, sendo que o tambor (1) apresenta duas aberturas (4, 5) suplementares e uma instalação, através da qual os gases de escape do motor térmico podem ser conduzidos através do 2 tambor (1) para o aquecimento, sem que os qases de escape cheguem à câmara de conversão do tambor (1), sendo que o dispositivo compreende, além disso, uma instalação para um sistema de lavagem, para conduzir para fora o pó de silicato de aluminio contaminado por resíduos do tratamento, juntamente com óleo de tratamento, de modo a deixar o tambor (1) através da abertura (3) de saída e conduzir o fluxo descarregado para a instalação de lavagem, para nesta ser limpo de resíduos do tratamento, através de óleo de tratamento e reintroduzir o pó de silicato de alumínio limpo, juntamente com óleo de tratamento, através da abertura (2) de entrada do tambor (1) para a conversão.
7. 7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, sendo que a abertura (2) de entrada e a abertura (3) de saída estão situadas em cubos do tambor (1), sendo que a abertura (2) de entrada no tambor (1) apresenta um parafuso sem-fim rotativo, cujo perímetro corresponde a um perímetro da abertura (2) de entrada.
8. 8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6 ou 7, sendo que na direcção de rotação do tambor (1) estão previstas nervuras (9) de transporte ou de elevação, convexas e ligeiramente curvadas, as quais estão fixadas no perímetro interior do tambor (1) e, de um modo preferido, apresentam interrupções (8).
9. 9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 8, sendo as nervuras (9) de transporte ou de elevação constituídas por uma liga de elevada resistência térmica, elevada resistência aos ácidos e elevada resistência ao desgaste. 3
10. 10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por um número de 24 a 36 espiras das nervuras (9) de transporte ou de elevação.
11. 11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, sendo que o tambor (1) apresenta um revestimento interior e um revestimento exterior, com um espaço intermédio entre o revestimento interior e o revestimento exterior, sendo que as aberturas (4, 5) suplementares estão em ligação com o espaço intermédio, para a passagem dos gases de escape.
12. 12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, sendo o revestimento interior constituído por uma liga de elevada resistência térmica, elevada resistência aos ácidos e elevada resistência ao desgaste e sendo o revestimento exterior constituído por aço inoxidável.
13. 13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, sendo que estão previstos tubos, os quais correm através do espaço interior do tambor (1) e estão em ligação com as duas aberturas (4, 5) suplementares, para a passagem dos gases de escape através dos tubos.
14. 14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 13, sendo os tubos constituídos por uma liga de elevada resistência térmica, elevada resistência aos ácidos e elevada resistência ao desgaste.
15. 15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, sendo que as nervuras (9) de transporte ou de elevação apresentam perfis fechados, estanques aos gases em 4 relação ao espaço interior do tambor (1) e os perfis estão em ligação com as aberturas (4, 5) suplementares para a passagem dos gases de escape através dos tubos.
16. 16. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 15, sendo que uma das aberturas (4) suplementares para a passagem dos gases de escape através dos tubos está em ligação com um tubo de escape do motor térmico.
17. 17. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16, sendo que a outra das aberturas (5) suplementares para a passagem dos gases de escape através dos tubos está em ligação com uma instalação para a obtenção de água destilada a partir de vapor de água.
18. 18. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16 ou 17, sendo que a secção transversal de fluxo de um espaço de ligação entre as aberturas (4, 5) suplementares para a passagem dos gases de escape através dos tubos, é maior que a secção transversal mais pequena de fluxo do tubo de escape da turbina de gás.
19. 19. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 18, sendo a abertura (2) de entrada uma abertura (2) interior do cubo, a qual apresenta o parafuso sem-fim e está em ligação com um recipiente (7) para matérias orgânicas recicladas e a abertura (3) de saída é uma outra abertura (3) interior do cubo, a qual está em ligação com uma coluna de destilação fraccionada e com uma entrada da turbina de gás. 5
20. 20. Dispositivo de acordo com a reivindicação 19, sendo que o parafuso sem-fim está previsto na abertura (2) de entrada, para transportar as matérias orgânicas recicladas para o tambor (1) e a abertura (3) de saída está prevista para conduzir a névoa de óleo proveniente do tambor (1) para a coluna de destilação fraccionada e para o motor térmico.
21. 21. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 20, sendo o parafuso sem-fim rotativo na abertura (2) de entrada constituído por material cerâmico.
22. 22. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 20, sendo que a montante da abertura (2) de entrada, na direcção do recipiente (7) para matérias orgânicas recicladas, está colocada uma comporta de rodas celulares, a qual é constituída por dois discos rotativos, envolvendo os tubos, providos respectivamente de um entalhe, sendo que os discos da comporta de rodas celulares estão previstos de maneira que o disco que está colocado na direcção do recipiente (7) apresenta o seu entalhe para a alimentação de matérias orgânicas recicladas e em seguida pode ser fechado novamente e sendo que o outro disco, que está colocado na direcção da abertura de entrada, apresenta em seguida o seu entalhe e, ao mesmo tempo, permite produzir uma sobrepressão de CO2 na comporta de rodas celulares. Lisboa, 27 de Agosto de 2013 6