PT2300560E

PT2300560E - Tratamento térmico de biomassa

Info

Publication number: PT2300560E
Application number: PT97460745T
Authority: PT
Inventors: Andreas Hornung; Andreas Apfelbacher
Original assignee: Univ Aston
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2009-05-14
Publication date: 2014-05-13
Also published as: EP2300560A2; GB0808739D0; PL2300560T3; WO2009138757A2; HRP20140518T1; US8835704B2; WO2009138757A3; EP2653523B1; US20140331556A1; CY1115165T1; SI2300560T1; GB0908316D0; EP2653523A2; ES2461895T3; US20110067991A1; EP2653523A3; DK2300560T3; ES2555907T3; EP2300560B1; GB2460156A

Description

ΕΡ2300560Β1

DESCRIÇÃO TRATAMENTO TÉRMICO DE BIOMASSA ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo da invenção A presente invenção refere-se ao tratamento térmico de biomassa. A respetiva aplicação é especifica, mas não exclusiva, dos reformadores de pirólise de biomassa para a produção de combustíveis gasosos e sólidos renováveis a partir de biomassa. Técnica relacionada A pirólise de biomassa é a decomposição térmica de biomassa (por ex. material vegetal, tal como madeira e casca de árvore) substancialmente na ausência de oxigénio. A biomassa é habitualmente uma mistura de hemicelulose, celulose, lignina e pequenas quantidades de outros produtos orgânicos. Normalmente, estes componentes são submetidos a pirólise ou degradam-se em taxas diferentes e através de mecanismos e vias diferentes.

Um exemplo tradicional de pirólise de biomassa é a produção de carvão vegetal, em que o produto principal da pirólise corresponde a resíduos de carvão. As técnicas de pirólise de biomassa alternativas fornecem um produto que, após o arrefecimento, inclui uma proporção substancial de liquido. Este liquido é habitualmente um liquido castanho-escuro com um valor de aquecimento que corresponde aproximadamente a uma metade do valor de aquecimento do óleo de combustível convencional. Normalmente, o líquido é referido como bio-óleo. Em algumas circunstâncias, o 1 ΕΡ2300560Β1 produto mais valioso da reação de pirólise é o bio-óleo, uma vez que o bio-óleo pode ser facilmente armazenado para utilização posterior, por ex., para geração de calor e/ou eletricidade. Contudo, noutras circunstâncias, os produtos gasosos podem ser mais úteis, por ex. em localizações rurais para aplicações de calor e energia combinados (CHP -Combined Heat and Power) , em que o gás pode ser utilizado para produzir eletricidade. A taxa e a extensão de decomposição dos componentes de biomassa dependem dos parâmetros de processo do reator de pirólise. Como consequência, estes parâmetros de processo também podem ter um efeito no comportamento subsequente do produto, por ex. através de reações secundárias, tais como fissuração (cracking) (de produtos com massa molecular mais elevada) ou reações de condensação (de produtos com massa molecular mais baixa).

Para produzir uma proporção elevada de fase gasosa através de um processo de pirólise, é habitual realizar um processo de pirólise tipo gaseificação. Num processo de gaseificação assim, é normal aquecer a biomassa sólida até 300 a 600 °C para alcançar a pirólise da biomassa, cujos produtos são resíduos de carvão sólidos, compostos orgânicos condensáveis (incluindo alcatrão), água e gases. Subsequentemente no processo, as reações são provocadas acima de cerca de 700 °C (habitualmente a cerca de 800 °C) para diminuir a concentração de liquido (vapor), de modo a produzir mais produtos de fase gasosa úteis, bem como gaseificar alguns dos resíduos de carvão através de interações gás-sólido e gás-gás. Existem diversos tipos diferentes de reatores gaseificadores que foram caracterizados. Consulte, por exemplo, A. V. Bridgwater ("Renewable fuels and Chemicals by thermal processing of biomass" Chemical Engineering Journal Volume 91, Pontos 2 e 2 ΕΡ2300560Β1 3, 15 de março de 2003, páginas 87 a 102) , cuja divulgação revê resumidamente as caracteristicas dos seguintes tipos de reator gaseificador: leito fixo de tiragem descendente, leito fixo de tiragem ascendente, leito fluido a borbulhar, leito fluido em circulação, fluxo arrastado, leito fluido duplo, forno de parafuso/sem-fim, forno rotativo, ciclónico e de vórtice.

Em cada um dos tipos de reator gaseificador indicado acima, é necessário fornecer um meio de transferência de calor para alcançar um aguecimento rápido e eficaz da matéria-prima de biomassa e dos produtos de pirólise para provocar a gaseificação. Habitualmente, são utilizadas partículas, tais como a areia, como o meio de transferência de calor. 0 documento WO 02/50484 divulga um aparelho para o tratamento térmico de material. Essencialmente, destina-se à reciclagem de desperdícios eletrónicos, mas também pode ser utilizado para o tratamento térmico de biomassa. O documento WO 02/50484 divulga um forno de parafuso no gual são fornecidas partículas termicamente condutoras na matéria-prima. Estas partículas são esferas de metal, cerâmica ou SiC. Principalmente, têm a função de limpar a superfície interior do forno de parafuso. Ao sair do forno, as partículas termicamente condutoras podem ser reutilizadas sendo novamente conduzidas até à entrada do forno ao longo de um veio oco do forno. O documento US 4153514 descreve um processo para a pirólise de desperdícios sólidos triturados, em que os desperdícios são misturados com resíduos de carvão quentes que são reciclados a partir de um recipiente do reator de pirólise. 3 ΕΡ2300560Β1

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Os presentes inventores perceberam que é possível obter determinadas vantagens utilizando uma elevada proporção de resíduos de carvão no processo de pirólise.

Em conformidade, inventaram um processo de pirólise de biomassa em que a matéria-prima de biomassa é misturada com um transportador de calor, o transportador de calor compreende, pelo menos parcialmente, resíduos de carvão e a relação em peso de biomassa para resíduos de carvão é de 1:1 a 1:20.

Os presentes inventores consideram que a utilização de elevadas proporções de resíduos de carvão para biomassa provoca a formação de gás de síntese (singás - uma mistura de CO e H2) e a formação de produtos orgânicos inferiores. Em geral, a utilização de elevadas proporções de resíduos de carvão é considerada para reduzir a proporção de fase de vapor (líquida) dos produtos de pirólise. Surpreendentemente, isto é vantajoso em algumas circunstâncias, tal como nas aplicações de calor e energia combinados (CHP).

Preferencialmente, o processo é contínuo (ou quase contínuo) e a relação em peso de biomassa para resíduos de carvão é a relação de estado estável destes componentes durante o processo. O limite superior para a relação em peso de biomassa para resíduos de carvão pode, mais preferencialmente, ser de 1:1,5 ou menos ou, mais preferencialmente, ainda de 1:2 ou menos. O limite inferior da relação em peso de biomassa para 4 ΕΡ2300560Β1 resíduos de carvão pode, mais preferencialmente, ser de 1:15 ou mais ou, mais preferencialmente, ainda de 1:10 ou mais ou 1:5 ou mais.

Preferencialmente, o processo utiliza um reator de pirólise no qual os componentes de matéria-prima sólida são transportados ao longo do reator. O reator de pirólise é um forno de parafuso/sem-fim.

Em alternativa, o processo pode utilizar um reator de pirólise no qual é misturado um leito de biomassa e transportador de calor, mas não é transportado durante a reação de pirólise.

Preferencialmente, o processo é acionado a uma temperatura de 600 °C ou inferior. Isto é significativamente inferior às temperaturas de gaseificação habituais (habitualmente cerca de 800 °C) e, contudo, os produtos de fase gasosa do processo são preferencialmente comparáveis aos produtos de fase gasosa da gaseificação.

Para fornecer uma elevada proporção de resíduos de carvão correspondente à biomassa no processo, é preferível reciclar, pelo menos, alguns dos resíduos de carvão que são produzidos no próprio processo de pirólise. Um benefício desta situação é o facto de os resíduos de carvão poderem permanecer quentes desde a respetiva formação através do processo de biomassa e, como tal, contribuir significativamente para a transferência de calor para a nova biomassa para a pirólise. Deste modo, os resíduos de carvão podem constituir uma parte (ou, na realidade, a totalidade em algumas circunstâncias) do transportador de calor para o processo de pirólise. Em alternativa, é possível armazenar resíduos de carvão para uma utilização posterior no reator. A desvantagem desta situação é o facto 5 ΕΡ2300560Β1 de a necessidade de aquecer os resíduos de carvão reduzir a eficácia de todo o processo.

Existem componentes semelhantes que se aplicam às cinzas formadas do processo de pirólise - o transportador de calor nos processos de pirólise subsequentes pode compreender cinzas, pelo menos em parte. Contudo, é considerado que as cinzas não desempenham um papel tão significativo no processo de pirólise como os resíduos de carvão, uma vez que é considerado que uma parte dos resíduos de carvão é consumida na reação de nova formação: C + H20 -► CO + H2 para a produção de gás de síntese ou singás. Por exemplo, o singás tem um valor de aquecimento inferior ao metano (gás natural), mas por outro lado fornece um combustível útil e conveniente para a geração subsequente de eletricidade no aparelho de calor e energia combinados (CHP).

Os presentes inventores perceberam que esta utilização de um ou mais produtos sólidos do processo de pirólise de biomassa como a totalidade ou parte de um meio de transferência de calor constitui uma invenção, que pode ser combinada com o processo descrito anteriormente.

Deste modo, num primeiro aspeto, a presente invenção fornece um processo de pirólise de biomassa conforme definido na reivindicação 1 inclusa.

Num segundo aspeto, a presente invenção fornece um aparelho de pirólise de biomassa conforme definido na reivindicação 8 inclusa. 0 primeiro e segundo meios de transporte encontram-se, relativamente um ao outro, de modo a que um deles circunde, 6 ΕΡ2300560Β1 pelo menos, uma parte do outro ou de modo a ficarem adjacentes um em relação ao outro. Desta forma, o calor do segundo meio de transporte pode servir, pelo menos parcialmente, para aquecer ou isolar o primeiro meio de transporte. Por exemplo, o segundo meio de transporte pode ser disposto de forma anular em torno do primeiro meio de transporte.

Especificamente, é considerado que o primeiro ou segundo aspeto pode ser combinado com o processo descrito anteriormente, incluindo com qualquer combinação de caracteristicas preferidas ou opcionais do processo descrito anteriormente.

Todavia, são apresentadas abaixo outras caracteristicas preferidas ou opcionais, em que estas podem ser combinadas em qualquer combinação com qualquer aspeto da invenção, salvo exigência em contrário por parte do contexto. É preferível que nem todos os resíduos de carvão produzidos no processo de pirólise de biomassa sejam reciclados no processo de pirólise de biomassa.

Preferencialmente, 90% ou menos (em peso), mais preferencialmente 80% ou menos, 70% ou menos, 60% ou menos ou 50% ou menos são reciclados no processo de pirólise de biomassa. Pelo menos, uma porção dos resíduos de carvão restantes pode entrar em combustão, de modo a fornecer calor para o processo de pirólise de biomassa.

Preferencialmente, pelo menos 10% dos resíduos de carvão (em peso) entram em combustão desta forma, mais preferencialmente, pelo menos 20%, pelo menos 30%, pelo menos 40% ou pelo menos 50%.

Pelo menos, uma porção dos produtos do processo de 7 ΕΡ2300560Β1 pirólise pode ser transportada para um aparelho gaseificador. Preferencialmente, o aparelho gaseificador funciona a uma temperatura de, pelo menos, 700 °C (habitualmente cerca de 800 °C). Preferencialmente, os produtos gasosos e/ou de vapor do processo de pirólise são transportados até ao gaseificador. Opcionalmente, é introduzida mais biomassa no gaseificador. O gaseificador é, preferencialmente, um gaseificador de leito fluidificado. Em alternativa, pode ser utilizado um gaseificador de tiragem descendente. Preferencialmente, a biomassa introduzida no gaseificador é biomassa com baixo teor de cinzas, tal como madeira (mas, de preferência, não casca de árvore) . A biomassa com baixo teor de cinzas é preferida, de modo a evitar a corrosão e/ou o bloqueio do leito fluidificado.

Por exemplo, é possível ligar uma saída do aparelho de pirólise a uma entrada do aparelho gaseificador. Desta forma, os produtos de vapor do aparelho de pirólise podem ser fornecidos na zona de pirólise do aparelho gaseificador. Os produtos de vapor do aparelho de pirólise podem ser substancialmente sem cinzas. Isto pode fornecer benefícios de eficácia ao processo de gaseificação. O aparelho de pirólise pode funcionar a uma pressão interna acima da pressão atmosférica. Por exemplo, o aparelho de pirólise pode funcionar em, pelo menos, 3 mbar acima da pressão atmosférica (habitualmente pelo menos 50, ou 200 a 300 mbar acima da pressão atmosférica ou, em alguns casos, até cerca de 30 bar acima da pressão atmosférica). Isto permite que os produtos de pirólise de vapor sejam eficazmente bombeados para o aparelho gaseificador, acionado pela pressão excessiva. 8 ΕΡ2300560Β1

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

As formas de realização preferidas da presente invenção serão descritas em seguida, como exemplo, relativamente às figuras em anexo. A Fig. 1 ilustra um espetro de cromatografia gasosa para o produto de fase à base de água de um processo de pirólise de biomassa de semente de colza, no qual a abcissa é apresentada em unidades de tempo (minutos) e a ordenada é apresentada em unidades arbitrárias de concentração. A Fig. 2 ilustra um espetro de cromatografia gasosa para o produto de fase oleosa do mesmo processo de pirólise de biomassa de semente de colza conforme analisado na Fig. 1, em que os eixos têm um formato semelhante ao da Fig. 1. A Fig. 3 ilustra uma vista em corte transversal longitudinal esquemática de um aparelho de pirólise de acordo com uma forma de realização preferida da invenção. A Fig. 4 ilustra uma vista esquemática longitudinal de outra forma de realização preferida de um aparelho de pirólise de acordo com a presente invenção.

As Figs. 5 a 7 ilustram vistas esquemáticas longitudinais dos componentes principais do aparelho ilustrado na Fig. 4. A Fig. 8 ilustra uma vista esquemática de um aparelho de pirólise integrado num aparelho gaseificador. 9 ΕΡ2300560Β1

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS E OUTRAS CARACTERÍSTICAS PREFERIDAS E/OU OPCIONAIS É sabido que os produtos de pirólise de biomassa são misturas complexas de compostos diferentes. É normal que as fases liquidas (vapor) de pirólise de biomassa incluam uma fase oleosa com um teor de água relativamente baixo e uma fase à base de água com um teor de água relativamente alto. A Fig. 1 ilustra um espetro de cromatografia gasosa para a fase à base de água de um produto de pirólise de biomassa, no qual a biomassa correspondia a sementes de colza, pirolisado através de um processo de pirólise intermédio. 0 teor de água da fase à base de água foi determinado como sendo 80,42%. Os resultados da análise do espetro são apresentados nas seguintes Tabelas 1 e 2:

Tabela 1: Sumário da fase à base de água óleo húmido óleo seco Grupo de substância % em peso % em peso Ácidos 2, 031 10,372 Álcoois não Aromáticos 0, 000 0,000 Aldeídos não Aromáticos 0, 000 0,000 Cetonas não Aromáticas 0, 100 0,511 Furanos 0, 086 0,438 Piranos 0, 000 0,000 Açúcares 0, 382 1,949 Benzeno 0, 000 0,000 Catecóis 0, 020 0,103 Aldeídos Aromáticos 0, 000 0,000 Cetonas Aromáticas 0, 000 0,000 Fenóis derivados de Lignina 0, 012 0,061 Guaiacóis/Fenóis de Metóxi 0, 000 0,000 Siringóis/Fenóis de Dimetóxi 0, 028 0,144 Diversos 0, 000 0,000 Total 2, 659 13,579 10 ΕΡ2300560Β1

Tabela 2; Análise detalhada da fase à base de água Óleo húmido Óleo seco Composto % em peso % em peso Ácidos 2,031 10,372 Ácido acético 1,598 8,161 Ácido propanoico 0,355 1,815 Ácido propanoico, 2-metil-* 0,015 0,076 possivelmente: composto de ácido: massa de base 60, MW ? ** 0,021 0,105 Ácido pentanoico, 3-metil-** 0,006 0,030 Ácido pentanoico, 4-metil-** 0,016 0,079 possivelmente: ácido hexanoico ** 0,005 0,027 ácido alifático desconhecido, MW = ? ** 0,005 0,028 possivelmente: ácido heptanoico ** 0,010 0,052 Álcoois não Aromáticos 0,000 0,000 Aldeídos não Aromáticos 0,000 0,000 Cetonas não Aromáticas 0,100 0,511 Butanona, 2 0,010 0,049 3-Penteno-2-ona, 4-metil- * 0,041 0,207 Diacetona-álcool (Impureza de Acetona) * 0,017 0,088 2-Ciclopenten-l-ona, 2-hidroxi-3-metil-; MCP; Cicloteno 0,033 0,166 Furanos 0,086 0,438 Álcool furfurílico, 2- 0,056 0,287 Butirolactona, γ- 0,022 0,112 derivado de lactona 0,008 0,040 Piranos 0,000 0,000 Açúcares 0,382 1, 949 a-D-Glucopiranose, 1,4:3,6-dianidro- 0,101 0,515 Arabinofuranose, 1,5-anidro 0,103 0,524 β-D-Xilofuranose, 1,5-anidro 0,027 0,138 Anidro-açúcar desconhecido ** 0,009 0,045 possivelmente: anidro-d-manosano ** 0,006 0,032 Dianidro-açúcar desconhecido ** 0,014 0,069 Anidro-açúcar desconhecido ** 0,005 0,024 Levoglucosano; β-D-Glucopiranose, a-anidro- 0,118 0,600 Benzeno 0,000 0,000 11 ΕΡ2300560Β1

Catecóis 0,020 0,103 Hidroquinona; Benzeno, 1,4-dihidróxi 0,020 0,103 Aldeídos Aromáticos 0,000 0,000 Cetonas Aromáticas 0,000 0,000 Fenóis derivados de Lignina 0,012 0,061 Fenol 0,012 0,061 Guaiacóis/Fenóis de Metóxi 0,000 0,000 Siringóis/Fenóis de Dimetóxi 0,028 0,144 Siringol; Fenol, 2,6-dimetóxi 0,011 0,056 Siringol, 4-etilo 0,014 0,069 Siringol, 4-vinil 0,004 0,019 Diversos 0,000 0,000 Compostos que contêm azoto 0,919 4,696 Piridina * 0,008 0,043 Pirrol * 0,011 0,055 possivelmente: pirazina, metil-** 0,008 0,041 2-Pentanona, 4-amino-4-metil-MW 100 * 0,056 0,287 semelhante a Pentanona, amino-metil-(43,58,100) * 0,106 0,543 Acetamida * 0,051 0,260 Acetamida, N,N-dimetil-** 0,005 0,027 possivelmente: acetamida, N-metil- ** 0,005 0,027 Propanamida * 0,013 0,067 possivelmente: butanamida, 3-metil-** 0,016 0,081 Piperidona, tetrametil-MW 155 *** 0,009 0,047 2-Pirrolidinona * 0,067 0,341 2,5-Pirrolidinona, 1-metil- ** 0,013 0,066 possivelmente: piridinona, dihidro-metil-MW 111 ** 0,006 0,031 possivelmente: pentanamida, 4-metil-** 0,004 0,022 possivelmente: pirrolidina, 1-acetil-*** 0,005 0,024 possivelmente: pirazol, 5-amino-3-metil- k ic ic ic 0,004 0,021 possivelmente: piridinol, metil-** 0,009 0,044 possivelmente: piridinol ou homólogo *** 0,107 0,545 possivelmente: pirrolidinodiona *** 0,055 0,283 possivelmente: piridinol, metil-* 0,007 0,033 Triazina ou composto semelhante desconhecido MW 113 **** 0,012 0,059 possivelmente: piridina-carboxamida **** 0,005 0,028 composto Pirrolinona desconhecido **** 0,005 0,025 composto Hidantoina desconhecido **** 0,003 0,014 12 ΕΡ2300560Β1 possivelmente: 2,4-Imidazolidinodiona, 5-metil-MW 114 *** 0,062 0,315 composto Hidantoína desconhecido **** 0,018 0,091 composto Amida desconhecido: massa de base 72,114 MW ? * * * * 0,005 0,026 composto Hidantoína desconhecido **** 0,036 0,182 possivelmente: composto Hidantoína ou Imidazolidinodiona: massa de base 100 MW ? * * * * 0,019 0,099 composto Piperazinodiona desconhecido **** 0,004 0,022 composto Piperazinodiona desconhecido **** 0,003 0,016 composto Pirrolidina desconhecido **** 0,015 0,076 composto Pirrolidina desconhecido **** 0,012 0,059 possivelmente: composto Pirrol MW 154 **** 0,039 0,199 possivelmente: ácido piroglutâmico **** 0,013 0,067 composto Hidantoína desconhecido **** 0,012 0,061 possivelmente: composto Pirrol: massa de base 70, MW 154 **** 0,011 0,057 composto Pirrol desconhecido **** 0,006 0,030 composto Pirrol desconhecido **** 0,052 0,263 composto Pirrol desconhecido **** 0,011 0,058 composto Pirrol desconhecido **** 0,012 0,061 outros compostos desconhecidos 0,059 0,304 não foi encontrado nenhum pico MS 0,009 0,048 não foi encontrado nenhum espetro de biblioteca: massa de base 57, MW 126 0,008 0,041 compostos de sobreposição desconhecidos 0,012 0,062 compostos de sobreposição desconhecidos 0,004 0,022 compostos de sobreposição 0,005 0,028 não foi encontrado nenhum espetro de biblioteca: massa de base 99,132 MW ? 0,005 0,023 não foi encontrado nenhum espetro de biblioteca: massa de base 42, MW ? 0,009 0,047 não foi encontrado nenhum espetro de biblioteca: massas de base 42,98 MW ? 0,004 0,019 não foi encontrado nenhum espetro de biblioteca: massas de base 69,112 MW 140 0,003 0,014 * = a partir de pesquisa em biblioteca com alta qualidade, nenhum padrão, RRF = 1 ** = composto isomérico ou homólogo, prefixos = ?, RRF = 1 *** = melhor espetro de pesquisa em biblioteca, qualidade 50 a 70%, RRF = 1 **** = melhor espetro de pesquisa em biblioteca, qualidade 40 a 50%, RRF = 1 / não foi encontrado nenhum espetro de biblioteca 13 ΕΡ2300560Β1 A Fig. 2 ilustra um espetro de cromatografia gasosa para a fase oleosa do mesmo produto de pirólise de biomassa de semente de colza analisado na Fig. 1. 0 teor de água da fase oleosa foi determinado como sendo 28,13%. Os resultados da análise do espetro são apresentados nas seguintes Tabelas 3 e 4:

Tabela 3: Sumário da fase oleosa óleo húmido óleo seco Grupo de substância % em peso % em peso Ácidos 0,218 0,303 Álcoois não Aromáticos 0,000 0,000 Aldeidos não Aromáticos 0,000 0,000 Cetonas não Aromáticas 0,243 0,338 Furanos 0,116 0,161 Piranos 0,000 0,000 Açúcares 0, 000 0,000 Benzeno 0,222 0,308 Catecóis 0,042 0,059 Aldeidos Aromáticos 0, 000 0,000 Cetonas Aromáticas 0, 000 0,000 Fenóis derivados de Lignina 0, 822 1, 144 Guaiacóis/Fenóis de Metóxi 0, 040 0, 056 Siringóis/Fenóis de Dimetóxi 0,350 0,487 Compostos que contêm azoto 3,267 4,546 Cadeias alifáticas homólogas 1,951 2,715 outros compostos desconhecidos 0,788 1,096 Pico FID (nenhum pico MS) 0,096 0,133 Diversos 0,000 0,000 Total 8,156 11,348 14 ΕΡ2300560Β1

Tabela 4: Análise detalhada da fase oleosa

Composto % em peso % em peso Ácidos 0,218 0,303 Ácido acético 0,218 0,303 Álcoois não Aromáticos 0,000 0,000 Aldeídos não Aromáticos 0,000 0,000 Cetonas não Aromáticas 0,243 0,338 Butanona, 2 0,046 0,064 possivelmente: 5-Hexeno-2-ona * 0,025 0,034 3-Penteno-2-ona, 4-metil- * 0,102 0,142 2-Ciclopenten-l-ona, 2,3-dimetilo 0,071 0,099 Furanos 0,116 0,161 Álcool furfurílico, 2- 0,116 0,161 Piranos 0,000 0,000 Açúcares 0,000 0,000 Benzeno 0,222 0,308 Tolueno 0,122 0,169 Benzeno, etil- 0,033 0,045 Estireno 0,040 0,056 Benzeno, butil-* 0,015 0,021 Benzeno, hexil-* 0,012 0,016 Catecóis 0,042 0,059 Hidroquinona; Benzeno, 1,4-dihidróxi 0,042 0,059 Aldeídos Aromáticos 0,000 0,000 Cetonas Aromáticas 0,000 0,000 Fenóis derivados de Lignina 0,822 1,144 Fenol 0,227 0,316 Cresol, o-; Fenol, 2-metil- 0,040 0,056 Cresol, p-; Fenol, 4-metil- 0,230 0,320 Cresol, m-; Fenol, 3-metil- 0,090 0,125 Fenol, 2-etil- 0,017 0,023 Fenol, 2,4-dimetil- 0,064 0,089 Fenol, 4-etil- 0,049 0,069 Fenol, etil-metil- 0,013 0,019 Fenol, 4-vinil- 0,092 0,128 15 ΕΡ2300560Β1

Guaiacóis/Fenóis de Metóxi 0,040 0,056 Guaiacol, Fenol, 2-metóxi 0,040 0,056 Siringóis/Fenóis de Dimetóxi 0,350 0,487 Siringol; Fenol, 2,6-dimetóxi- 0,076 0,106 Siringol, 4-etil- 0,171 0,238 Siringol, 4-vinil- 0,102 0,143 Diversos 0,000 0,000 Compostos que contêm azoto 3,267 4,546 Piridina * 0,022 0,031 Piridina, 2-metil- * 0,015 0,021 Piridina, dimetil-MW 107 * 0,007 0,010 possivelmente: butanonitrilo, 3-metil- *** 0,017 0,024 composto Amina desconhecido MW 99 **** 0,043 0,060 Pirrol * 0,108 0,150 possivelmente: composto Pirazol MW 112 **** 0,011 0,015 Pentanonitrilo, 4-metil- * 0,029 0,041 semelhante a Pentanona, amino-metil-(43,58,100) *** 0, 902 1,255 possivelmente: composto Pirrol MW 137 **** 0,123 0,171 possivelmente: butanamida, 3-metil-*** 0,016 0,022 possivelmente: composto Nitroso-fenilo desconhecido MW 148 **** 0,020 0,028 possivelmente: piperidona, tetrametil-MW 155 * 0,237 0,330 possivelmente: composto Nitroso-fenilo desconhecido MW 162 **** 0,020 0,028 possivelmente: nitrilo benzílico MW 117 *** 0,039 0,055 possivelmente: 3-piridinol MW 95 *** 0,100 0,139 Benzenopropanonitrilo MW 131 * 0,024 0,033 Indol MW 117 * 0,122 0,170 Indol, 3-metil-MW 131 * 0,047 0,066 possivelmente: 2,4-imidazolidinodiona, 5-metil-MW 114 *** 0,047 0,066 possivelmente: fenilisocianato, dimeti-**** 0,021 0,029 possivelmente: composto Nitrilo alifático desconhecido **** 0,015 0,021 possivelmente: composto Hidantoina ou Imidazolidinodiona: massa de base 100 MW ? k ic ic ic 0,066 0,092 possivelmente: composto Hidantoina ou Imidazolidinodiona: massa de base 100 MW ? k ic ic ic 0,059 0,082 possivelmente: composto Hidantoina ou Imidazolidinodiona: massa de base 100 MW ? k ic ic ic 0,017 0,024 possivelmente: composto Pirrol MW 154 **** 0,033 0,045 16 ΕΡ2300560Β1 possivelmente: composto Hidantoína ou Imidazolidinodiona: massa de base 100 MW ? 7*r 7*r 7*r 7*r 0,016 0,023 possivelmente: composto Pirrol: massa de base 70, MW 154 **** 0,284 0,395 possivelmente: composto Nitrilo alifático desconhecido **** 0,031 0,043 composto Pirrol desconhecido **** 0,035 0,049 cadeia alifática de amida MW 212 *** 0,078 0,109 cadeia alifática de amida MW ? *** 0,598 0,832 composto alifático de amida MW 238 *** 0,065 0,090 Cadeias alifáticas homólogas 1, 951 2,715 cadeia alifática saturada desconhecida ** 0,025 0,035 cadeia alifática saturada desconhecida ** 0,016 0,022 cadeia alifática insaturada desconhecida MW ? * * 0,022 0,030 cadeia alifática saturada desconhecida ** 0,014 0,020 cadeia alifática insaturada desconhecida MW ? * * 0,023 0,032 cadeia alifática saturada desconhecida ** 0,021 0,029 cadeia alifática insaturada desconhecida MW ? * * 0,023 0,032 cadeia alifática insaturada desconhecida MW ? * * 0,023 0,031 cadeia alifática insaturada desconhecida MW ? * * 0,027 0,037 cadeia alifática desconhecida ** 0,012 0,016 cadeia alifática insaturada desconhecida MW ? * * 0,017 0,023 cadeia alifática insaturada desconhecida MW ? * * 0,032 0,045 cadeia alifática desconhecida ** 0,018 0,025 cadeia alifática saturada desconhecida ** 0,014 0,020 cadeia alifática insaturada desconhecida ** 0,024 0,033 cadeia alifática saturada desconhecida ** 0,033 0,046 cadeia alifática insaturada desconhecida ** 0,016 0,022 cadeia alifática insaturada desconhecida ** 0,035 0,049 cadeia alifática desconhecida ** 0,041 0,058 cadeia alifática insaturada desconhecida ** 0,054 0,075 cadeia alifática saturada desconhecida ** 0,019 0,026 cadeia alifática insaturada desconhecida ** 0,025 0,035 possivelmente: heptadecano MW 238 * 0,118 0,165 Isómero de heptadecano MW 238 * 0,094 0,130 cadeia alifática saturada desconhecida ** 0,026 0,036 possivelmente: ácido alifático desconhecido, éster de metilo MW ? ** 0,015 0,022 Ácido octadecanoico, éster de metilo MW 222 * 0,075 0,104 cadeia alifática desconhecida ** 0,032 0,045 17 ΕΡ2300560Β1 possivelmente: ácido octadecanoico (Ácido oleico) ** 0,767 1,067 cadeia alifática desconhecida ** 0, 033 0,045 cadeia alifática desconhecida ** 0, 079 0,109 cadeia alifática desconhecida ** 0,181 0,251 outros compostos desconhecidos 0,788 1,096 composto desconhecido: massa de base 225, MW 240 * * * * 0,016 0,022 não foi encontrado nenhum espetro de biblioteca: massa de base 58 **** 0, 625 0,869 não foi encontrado nenhum espetro de biblioteca: massa de base 42,95 MW ? **** 0,097 0,135 não foi encontrado nenhum espetro de biblioteca: massa de base 93, MW 186 **** 0,035 0,049 não foi encontrado nenhum espetro de biblioteca: massa de base 58....128,200 **** 0,015 0,020 Pico FID sem pico MS 0,096 0,133 não foi encontrado nenhum pico MS 0,096 0,133 * = a partir de pesquisa em biblioteca com alta qualidade, nenhum padrão, RRF = 1 ** = compostos alifáticos homólogos, MS = ?, RRF = 1 *** = melhor espetro de pesquisa em biblioteca, qualidade 50 a 70%, RRF = 1 **** = melhor espetro de pesquisa em biblioteca, qualidade 40 a 50%, RRF = 1 / não foi encontrado nenhum espetro de biblioteca

Estes resultados mostram que os produtos de fase de vapor da pirólise são ricos em produtos de pirólise de lignina. Estes compostos não são considerados como sendo particularmente úteis. Em conformidade, seria vantajoso reduzir a fração destes compostos e aumentar a fração dos compostos orgânicos de peso molecular mais baixo. Na realidade, é particularmente preferido deslocar os picos ilustrados à direita da Fig. 2 mais para a esquerda - isto corresponde a compostos orgânicos de peso molecular mais baixo.

Os presentes inventores particularmente adequada de consideram que uma forma alcançar este objetivo é 18 ΕΡ2300560Β1 fornecer um processo de pirólise no qual é fornecida uma grande proporção de resíduos de carvão em relação à biomassa. É particularmente preferido utilizar uma relação de 1:3 de biomassa para resíduos de carvão em peso num processo de pirólise intermédio contínuo. Os resíduos de carvão funcionam para fornecer locais úteis para reações de fissuração durante o processo de pirólise, de modo a que, pelo menos, algumas das moléculas orgânicas mais elevadas sejam divididas em compostos de peso molecular mais baixo. Além disso, os resíduos de carvão fornecem a oportunidade para a formação de singás utilizando a grande quantidade de vapor de água presente no reator de biomassa, através da reação: C + H20 -> CO + H2 A Fig. 3 ilustra uma vista em corte transversal longitudinal esquemática de um aparelho de pirólise 10 de acordo com uma forma de realização preferida da invenção. O aparelho 10 inclui um forno de parafuso com um primeiro parafuso ou sem-fim 12 montado num veio rotativo 14, em que o veio rotativo 14 e o primeiro parafuso 12 rodam em relação a uma parede cilíndrica interior 16. A rotação do primeiro parafuso fornece um meio para transportar sólidos axialmente ao longo do furo da parede cilíndrica interior 16. A parede cilíndrica interior 16 tem um segundo parafuso 18 fixo na respetiva superfície exterior. A parede cilíndrica interior 16 também é montada para a rotação na direção contrária à rotação do veio rotativo 14.

Consequentemente, o segundo parafuso 18 roda em relação a uma parede cilíndrica fixa exterior 20. Deste modo, a rotação do segundo parafuso fornece um meio para transportar sólidos axialmente ao longo do espaço entre a parede cilíndrica interior 16 e a parede cilíndrica exterior 20 . 19 ΕΡ2300560Β1

Em utilização, a matéria-prima de biomassa é adicionada numa entrada de alimentação 22 que direciona a matéria-prima de biomassa até uma extremidade do primeiro parafuso 12. A matéria-prima de biomassa é impedida de entrar no espaço entre a parede cilíndrica interior 16 e a parede cilíndrica exterior 20.

No início do processo, é possível adicionar resíduos de carvão previamente formados à matéria-prima de biomassa na entrada 22, de modo a alcançar uma relação preferida em peso de biomassa para resíduos de carvão de 1:3. A pirólise da biomassa ocorre no interior do espaço cilíndrico delimitado pela parede cilíndrica interior 16. A biomassa e os resíduos de carvão são misturados e transportados ao longo do espaço cilíndrico pelo primeiro parafuso 12. Na extremidade do espaço cilíndrico distai em relação à entrada 22, existe uma saída de vapor 24 e uma saída de cinzas 26. A saída de vapor transporta os produtos de fase gasosa e vapor do processo de pirólise. Preferencialmente, pelo menos uma porção destes produtos é transportada até um aparelho gaseificador (não ilustrado) para mais processamento. O processo de pirólise também produz resíduos de carvão para além dos resíduos de carvão existentes antes do processo de pirólise. Pelo menos uma porção dos resíduos de carvão transportados ao longo do espaço cilíndrico pode descer por uma abertura (não ilustrada) para dentro do espaço anular delimitado pela parede cilíndrica interior 16 e a parede cilíndrica exterior 20. A ação do segundo parafuso 18 transporta estes resíduos de carvão na direção inversa ao longo do espaço anular. As entradas 28 para ar e água podem ser fornecidas ao longo deste espaço anular. A finalidade destas entradas é introduzir quantidades 20 ΕΡ2300560Β1 controladas de ar e/ou água nos resíduos de carvão no espaço anular. 0 oxigénio no ar permite que uma porção dos resíduos de carvão entre em combustão, produzindo CO2 e calor. Este calor aciona o processo de pirólise (que é endotérmico) no espaço cilíndrico. A introdução de água permite a ocorrência de uma reação de nova formação, produzindo singás que pode ser extraido e utilizado como um combustível para a geração de eletricidade. A água pode ser vapor, por ex. a partir da secagem da biomassa. 0 resto dos resíduos de carvão é transportado novamente em direção à extremidade de entrada do aparelho. Através da utilização de uma pá (não ilustrada) ou dispositivo semelhante, os resíduos de carvão que chegam à zona 30 do aparelho são elevados em direção ao interior da extremidade de entrada do espaço cilíndrico, de modo a serem transportados para diante utilizando o primeiro portador.

Desta forma, o aparelho utiliza os resíduos de carvão produzidos na pirólise como um transportador de calor para a pirólise subsequente, em que a elevada proporção dos resíduos de carvão para biomassa provoca a formação de uma maior proporção de produtos gasosos úteis para a geração de energia. O calor perdido do aparelho pode ser utilizado para secar a biomassa antes de inseri-la na entrada de alimentação 22.

No caso em que o aparelho é aquecido com um meio de transferência de calor a uma temperatura elevada (por ex. gases do gaseificador a temperaturas de cerca de 800 °C ou produtos de gás de combustão a temperaturas de cerca de 1000 °C), um meio de transferência de calor desses pode ser 21 ΕΡ2300560Β1 aplicado na superfície externa da parede cilíndrica exterior 20. Em seguida, os resíduos de carvão que são transportados pelo segundo meio de transporte funcionam como um regulador de transferência de calor. Os resíduos de carvão depois regulam a temperatura "observada" pelo reator de pirólise e pela biomassa fresca que está a ser introduzida no reator de pirólise.

Quando o sistema funciona de uma forma continua (como é preferido), a adição contínua de biomassa nova origina a formação contínua de resíduos de carvão novos. Os resíduos de carvão em excesso transbordam, de modo a que a relação de biomassa:resíduos de carvão em peso possa ser mantida perto da relação de 1:3. É fornecida uma saída para os produtos gasosos e de vapor. A Fig. 4 ilustra uma vista esquemática longitudinal de uma outra forma de realização preferida de um aparelho de pirólise de acordo com a presente invenção. As Figs. 5 a 7 ilustram vistas esquemáticas longitudinais dos componentes principais do aparelho ilustrado na Fig. 4 e, como tal, as características destas figuras serão descritas em conjunto. O aparelho de pirólise 50 da Fig. 4 inclui uma parede cilíndrica exterior 52 (consulte igualmente a Fig. 1). O aparelho é suportado nos suportes 54, 56, 58 e tem meios de aquecimento elétricos, tais como elementos de resistência 60, 62 formados em torno da parede cilíndrica exterior 52. Nas formas de realização alternativas (por ex. formas de realização em maior escala dependendo somente da combustão, de modo a fornecer o calor necessário para acionar a pirólise), pode ser fornecido, em alternativa, o isolamento à volta da parede cilíndrica exterior 52.

Em direção a uma extremidade proximal do aparelho, 22 ΕΡ2300560Β1 existe uma porta de entrada de biomassa 64. Em direção a uma extremidade oposta distai do aparelho, existe uma porta de saida de produtos gasosos e de vapor 66. Igualmente em direção a esta extremidade distai do aparelho, existe uma porta de saida de resíduos de carvão 68.

No espaço circundado pela parede cilíndrica exterior existe um primeiro parafuso sem-fim 70 disposto num segundo parafuso sem-fim 80. Estes componentes são ilustrados mais claramente nas Figs. 7 e 6, respetivamente.

Na Fig. 6, o segundo parafuso sem-fim tem uma parede substancialmente tubular 82 com dois parafusos helicoidais 84, 86 que se estendem ao longo da superfície exterior da parede tubular 82, entre a extremidade proximal e a extremidade distai. Estes parafusos helicoidais são adaptados para existirem ao longo da superfície interior 53 da parede cilíndrica exterior 52 do aparelho, quando o segundo parafuso sem-fim é rodado no aparelho.

Na extremidade proximal do segundo parafuso sem-fim existem ranhuras de entrada de matéria-prima 88. Nesta forma de realização, existem quatro ranhuras de entrada de matéria-prima, equidistantes de forma circunferencial e que comunicam através da parede tubular 82. É possível existirem menos ou mais ranhuras de entrada, conforme desejado.

Na extremidade distai do segundo parafuso sem-fim existem ranhuras de saída 90. Estas ranhuras permitem que o material fluido e sólido saia do interior do segundo parafuso sem-fim. As ranhuras correspondentes 92 são fornecidas nos parafusos helicoidais, de modo a evitar que o material sólido seja impedido de sair livremente do interior do segundo parafuso sem-fim. 23 ΕΡ2300560Β1

Na extremidade distai do segundo parafuso sem-fim existe uma superfície de apoio 94 para permitir a rotação do segundo parafuso sem-fim no aparelho. 0 compartimento inclui uma superfície de apoio correspondente 98. Na extremidade proximal do segundo parafuso sem-fim existem meios de encaixe (por ex. orifícios roscados 100) para permitir que a rotação do segundo parafuso sem-fim seja acionada por um meio de acionamento correspondente (por ex. placa de transmissão 104 e veio motor 106) . Na Fig. 5, o veio motor 106 é coaxial em relação ao veio motor 108, que se destina a acionar a rotação do primeiro parafuso sem-fim 70, descrito em seguida. O primeiro parafuso sem-fim 70 inclui um veio sólido 72 com um único parafuso helicoidal 74 que se estende ao longo do mesmo. Em utilização, o único parafuso encaixa na superfície interior 83 da parede tubular 82 do segundo parafuso sem-fim, de modo a transportar o material ao longo do interior do segundo parafuso sem-fim.

Na extremidade distai do primeiro parafuso sem-fim existe uma superfície de apoio 76 para a cooperação rotativa com uma superfície de apoio correspondente 77 do compartimento. Na extremidade proximal do primeiro parafuso sem-fim existe um meio de encaixe 7 8 para permitir que a rotação do primeiro parafuso sem-fim seja acionada pelo veio motor correspondente 108. O compartimento inclui uma placa de extremidade proximal 110 e placa de extremidade distai 112. A placa de extremidade proximal 110 inclui meios de vedação 114 para fornecer uma vedação adequada entre a placa de extremidade proximal 110 e o veio motor 106. Existem outros meios de vedação 116 para fornecer uma vedação adequada entre os veios motores coaxiais 106 e 108. 24 ΕΡ2300560Β1

Em utilização, a matéria-prima de biomassa (por ex. aparas de madeira) e um transportador de calor (por ex. esferas de metal, esferas de cerâmica ou esferas SiC) são fornecidos à entrada 64. 0 segundo parafuso sem-fim é rodado através da rotação do veio motor (106) para fornecer uma direção de transporte entre a extremidade distai e a extremidade proximal. Deste modo, a matéria-prima de biomassa não é transportada pelo segundo parafuso sem-fim. Em alternativa, a matéria-prima de biomassa e o transportador de calor descem gradualmente pelas ranhuras 88 na extremidade proximal do segundo parafuso sem-fim. O primeiro parafuso sem-fim é rodado (através da rotação do veio motor 108) para fornecer uma direção de transporte entre a extremidade proximal e a extremidade distai. Deste modo, a matéria-prima de biomassa e o transportador de calor são transportados e misturados ao longo do interior do segundo parafuso sem-fim. Esta parte do aparelho é mantida a uma temperatura que varia entre 300 e 600 °C para submeter a matéria-prima de biomassa à pirólise. Habitualmente, este processo produz produtos de resíduos de carvão (sólidos) e gasosos e produtos de vapor. Os produtos conseguem sair do interior do segundo parafuso sem-fim através das ranhuras 90. Os produtos gasosos e de vapor são extraídos do aparelho através da saída 66. Alguns dos resíduos de carvão e o transportador de calor descem pelas ranhuras 90 e são transportados novamente ao longo do aparelho (ou seja, entre a extremidade distai e a extremidade proximal) pelo segundo sem-fim. O resto dos resíduos de carvão é transportado até à saída 68. Estes resíduos de carvão podem ser reciclados e utilizados como transportador de calor, ou podem em alternativa ser utilizados em combustão para fornecer calor para a pirólise, ou ainda podem ser utilizados para a combustão num processo CHP. 25 ΕΡ2300560Β1

Nas formas de realização alternativas, o transportador de calor (habitualmente esferas) pode ser substancialmente impedido de descer pelas ranhuras 90 e pode, em vez disso, ser transportado até à saída 68. Neste caso, algumas ou todas as esferas de transportador de calor podem ser recicladas para serem novamente utilizadas na entrada 64 do aparelho.

Convém mencionar que, noutras formas de realização, o sistema helicoidal duplo descrito relativamente às Figs. 4 a 7 não necessita de ser utilizado. Por exemplo, é possível utilizar dois parafusos helicoidais adjacentes separados como o primeiro e segundo meios de transporte. O aparelho 50 pode ser ligado a uma entrada de um aparelho gaseificador. Em particular, pode ser vantajoso ligar a saída 66 do aparelho a uma entrada de um aparelho gaseificador. Por exemplo, o próprio gaseificador pode consumir matéria-prima de biomassa, tal como aparas de madeira. A saída 66 do aparelho de pirólise pode ser fornecida à zona de pirólise do gaseificador. Isto fornece benefícios ao processo de gaseificação. Em particular, fornece vapores (e água) de pirólise substancialmente sem cinzas para a localização correta no gaseificador, de modo a melhorar a eficácia do gaseificador. Parte-se do princípio de que isto pode potencialmente duplicar o rendimento para o gaseificador de tiragem descendente do mesmo tamanho.

Em alternativa, o aparelho de pirólise pode ser integrado no aparelho gaseificador. Desta forma, o calor gerado pelo processo de gaseificação pode fornecer o calor necessário para acionar a pirólise no aparelho de pirólise. O aparelho de pirólise pode funcionar a uma pressão 26 ΕΡ2300560Β1 interna acima da pressão atmosférica. Por exemplo, o aparelho de pirólise pode funcionar a 200 a 300 mbar acima da pressão atmosférica. Isto permite que os produtos de pirólise de vapor sejam eficazmente bombeados para o aparelho gaseificador, acionado pela pressão excessiva. O aparelho de pirólise pode ser pressurizado a partir de, por ex., 3 mbar para algumas aplicações ou até cerca de 30 bar para outras aplicações. Isto permite o acoplamento a um gaseificador com a respetiva queda de pressão. Em vez do gaseificador, ou além do gaseificador, o aparelho de pirólise pode ser acoplado a outros reatores pressurizados, tal como um reformador ou um sistema de hidrogenação. A Fig. 8 ilustra uma vista esquemática de um aparelho de pirólise 50 integrado num aparelho gaseificador 200. O aparelho gaseificador 200 inclui uma entrada 202 para a biomassa, habitualmente biomassa à base de madeira. A biomassa é introduzida por gravidade numa zona de pirólise 204 do gaseificador, onde existe uma entrada de ar 206 ligeiramente abaixo da zona de pirólise 204. Por baixo da entrada de ar do gaseificador existe uma zona de nova formação e gaseificação 208, por cima de um leito de residuos de carvão 210. Na base do aparelho gaseificador existe uma secção de cinzas 212. A saída 66 do aparelho de pirólise 50 transfere o vapor de pirólise do aparelho de pirólise para a zona de gaseificação 208 através da conduta 214. O gaseificador tem uma saída 216 para o singás gerado pelo gaseificador. 27 ΕΡ2300560Β1

REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO A lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. Não constitui uma parte integrante do documento de patente europeu. Embora a compilação das referências tenha sido feita com grande cuidado, não são de excluir erros ou omissões e o EPO não aceita qualquer responsabilidade a esse respeito.

Documentos de patentes citados na descrição • WO 0250484 A [0007] • US 4153514 A [0008]

Literatura de não-patentes citada na descrição • A. V. BRIDGWATER. Renewable fuels and Chemicals by thermal Processing of biomass. Chemical Engineering Journal, 15 March 2003, vol. 91 (2-3), 87-102 [0005]

Lisboa, 6 de Maio de 2014 28

Claims

Ρ2300560Β1 REIVINDICAÇÕES 1. Um processo de pirólise de biomassa incluindo as etapas de: transporte, através de um primeiro meio de transporte (12, 70), da matéria-prima de biomassa e do meio de transferência de calor a partir de uma porta de entrada de matéria-prima de biomassa (22, 64) e uma porta de entrada do meio de transferência de calor através de uma zona de pirólise de um aparelho de pirólise de biomassa (10, 50) para produzir, pelo menos, produtos de pirólise de biomassa sólidos e gasosos; e transporte, através de um segundo meio de transporte (18, 80), de pelo menos uma porção dos produtos sólidos a partir de uma saida (90) da zona de pirólise novamente para a porta de entrada do meio de transferência de calor, caracterizado por: o aparelho de pirólise de biomassa ser um forno de parafuso/sem-fim; o primeiro meio de transporte ser um parafuso/sem-fim; o segundo meio de transporte ser um parafuso/sem-fim; o segundo meio de transporte (18) transportar, pelo menos, uma porção dos produtos sólidos através do forno de parafuso/sem-fim e ser disposto em contacto térmico com o primeiro meio de transporte (12) na zona de pirólise no forno de parafuso/sem-fim; e o primeiro e segundo meios de transporte (12, 70, 18, 80) se encontrarem, relativamente um ao outro, de modo a que um deles circunde, pelo menos, uma parte do 1 Ρ2300560Β1 outro ou de modo a ficarem adjacentes um em relaçao ao outro.
2. Um processo de pirólise de biomassa de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o segundo meio de transporte (18, 80) ser disposto de forma anular em torno do primeiro meio de transporte (12, 70).
3. Um processo de pirólise de biomassa de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o meio de transferência de calor incluir esferas de transportador de calor sólidas.
4. Um processo de pirólise de biomassa de acordo com qualquer uma das anteriores reivindicações, caracterizado por os referidos produtos sólidos de pirólise incluírem resíduos de carvão, e por o meio de transferência de calor compreender, pelo menos parcialmente, resíduos de carvão.
5. Um processo de pirólise de biomassa de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a relação em peso de biomassa para resíduos de carvão ser de 1:1 a 1:20.
6. Um processo de gaseificação de biomassa incluindo um processo de pirólise de biomassa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por os produtos gasosos e/ou de vapor do processo de pirólise de biomassa serem fornecidos a uma entrada de um processo de gaseificação de biomassa.
7. Um processo de gaseificação de biomassa de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o processo de pirólise ser realizado a uma pressão acima da pressão atmosférica de, pelo menos, 50 mbar. 2 Ρ2300560Β1
8. Um aparelho de pirólise de biomassa (10, 50) com: uma porta de entrada de matéria-prima de biomassa (22, 64) ; uma porta de entrada do meio de transferência de calor; um primeiro meio de transporte (12, 70) para transportar a matéria-prima de biomassa e o meio de transferência de calor através de uma zona de pirólise do aparelho (10, 50); uma saida (90) para produtos sólidos da pirólise de biomassa; e um segundo meio de transporte (18, 80) para transportar, pelo menos, uma porção dos produtos sólidos da pirólise de biomassa novamente para a porta de entrada do meio de transferência de calor, de modo a que o meio de transferência de calor inclua os referidos produtos sólidos da pirólise de biomassa, caracterizado por: o aparelho de pirólise de biomassa ser um forno de parafuso/sem-fim; o primeiro meio de transporte ser um parafuso/sem-fim; o segundo meio de transporte ser um parafuso/sem-fim; o segundo meio de transporte (18) se estender pelo forno de parafuso/sem-fim e ser disposto em contacto térmico com o primeiro meio de transporte (12) na zona de pirólise no forno de parafuso/sem-fim; e o primeiro e segundo meios de transporte (12, 70, 18, 80) se encontrarem, relativamente um ao outro, de modo a que um deles circunde, pelo menos, uma parte do outro ou de modo a ficarem adjacentes um em relação ao outro. 3 Ρ2300560Β1
9. Um aparelho de pirólise de biomassa de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o segundo meio de transporte (18, 80) ser disposto de forma anular em torno do primeiro meio de transporte (12, 70).
10. Um aparelho de pirólise de biomassa de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado por ter ainda uma entrada de ar e/ou água (28) para a introdução de ar e/ou água no segundo meio de transporte (18, 80) para a reação com os resíduos de carvão transportados pelo segundo meio de transporte (18, 80).
11. Um aparelho de pirólise de biomassa de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado por o meio de transferência de calor incluir esferas de transportador de calor sólidas.
12. Um aparelho de gaseificação de biomassa incluindo um aparelho de pirólise de biomassa de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado por os produtos gasosos e/ou de vapor da pirólise de biomassa serem fornecidos a uma entrada do aparelho de gaseificação de biomassa. Lisboa, 6 de Maio de 2014 4