PT2467661E

PT2467661E - Device for processing wet biomass by frying

Info

Publication number: PT2467661E
Application number: PT10741999T
Authority: PT
Inventors: Bernard Auduc; Didier Lecomte; Anwar Hamasaiid; Jean-Claude Poussin; Bruno Ladevie; Med Hedi Romdhana
Original assignee: Enstimac
Priority date: 2009-08-18
Filing date: 2010-08-13
Publication date: 2013-09-20
Also published as: FR2949256A1; ES2428750T3; WO2011020787A1; TN2012000066A1; EP2467661B1; CN102597674A; EP2467661A1; FR2949256B1; MA33532B1

Abstract

The invention relates to a device for processing wet biomass by frying, comprising a first tank (1) containing a first oil bath (108) that is kept at a temperature for frying the biomass, a means for feeding the biomass into said first tank, a second tank (2) containing a second oil bath (211) at a temperature lower than said frying temperature, the first and second tank being communicating spaces, a means (3) for transferring fried solid material from the first tank into the second tank, and a means (210) for discharging the fried solid material out of the second tank. A means for keeping the oil in the first bath at a temperature for frying the biomass comprises a means (401) for collecting oil from the second tank, a means for heating the collected oil, and a means (412) for injecting the heated oil into the first tank.

Description

ΡΕ2467661 - 1 -ΡΕ2467661 - 1 -

DESCRIÇÃODESCRIPTION

"DISPOSITIVO DE PROCESSAMENTO DE BIOMASSA HÚMIDA POR FRITURA" A invenção refere-se ao domínio do processamento de biomassa húmida pela tecnologia de fritura. Refere-se, mais particularmente, a um dispositivo para esse processamento." FRUIT DAMPED BIOMASS PROCESSING DEVICE " The invention relates to the field of wet biomass processing by frying technology. It relates more particularly to a device for such processing.

Entende-se, na presente descrição, por biomassa, qualquer matéria de tipo orgânico contendo um elevado teor de água, especialmente, pelo menos, 50% em peso, independentemente da sua origem. A biomassa à qual se aplica a invenção tanto pode ser, por exemplo, uma lama proveniente, por exemplo, de estações de purificação, resíduos das indústrias de papel, de matadouros, da agricultura, etc., como uma matéria de origem vegetal, um alimento, um resíduo biológico ou, ainda, uma matéria sedimentar, tal como a lenhite ou a turfa. sejaBy the term "biomass", any organic matter containing a high water content, in particular at least 50% by weight, irrespective of its origin, is understood in the present description. The biomass to which the invention applies can be, for example, a sludge from, for example, purification plants, waste from paper industries, slaughterhouses, agriculture, etc., as a matter of plant origin, food, a biological waste or even a sedimentary matter, such as lignite or peat. be

Um domínio de aplicação preferido, embora não limitativo, da invenção, que será, mais particularmente, descrito no presente documento, é o do fabrico de combustíveis sólidos a partir de biomassa por desidratação desta última por fritura. A invenção aplica-se, igualmente e de forma semelhante, à fritura de alimentos ou à higienização, por exemplo, de resíduos médicos biológicos, ou a qualquer outro tipo de processamento que permita obter, após fritura, um material final que especialmente sólido, armazenável e transportável. -2- ΡΕ2467661A preferred, but not limiting, application domain of the invention, which will be more particularly described herein, is that of manufacturing solid fuels from biomass by dehydrating the latter by frying. The invention also applies in a similar way to food frying or sanitizing, for example biological medical waste, or to any other type of processing which, after frying, obtains a final material which is especially solid, storable and transportable. -2- ΡΕ2467661

Foram propostos, na técnica anterior, dispositivos de fabrico de combustível sólido a partir de biomassa húmida utilizando a chamada tecnologia de desidratação por fritura. Esta tecnologia já é bem conhecida. Ao colocar a biomassa húmida em contacto com óleo a uma temperatura adequada, pode aumentar-se significativamente o Poder Calorífico Inferior, ou PCI, da biomassa frita, até cerca de 15-20 MJ/kg. Isto deve-se, principalmente, ao efeito conjugado da secagem e da impregnação do óleo na biomassa durante a fritura. A matéria sólida obtida é higienizada, armazenável, transportável e valorizável enquanto fonte de energia.In the prior art, solid fuel manufacturing devices have been proposed from wet biomass using so-called fryer dehydration technology. This technology is already well known. By placing the wet biomass in contact with oil at a suitable temperature, the Lower Calorific Power, or PCI, of the fried biomass can be increased significantly to about 15-20 MJ / kg. This is mainly due to the combined effect of drying and oil impregnation on the biomass during frying. The solid matter obtained is hygienic, storable, transportable and recoverable as a source of energy.

Pode ser mencionado, a título de exemplo da técnica anterior, o documento W02009/038252, que descreve um dispositivo compreendendo uma unidade de desidratação contendo um banho de óleo aquecido por um queimador, no qual é introduzido o material a fritar, e uma unidade de arrefecimento do combustível obtido. Um controlo do tempo de permanência da biomassa no óleo é realizado por meio de um parafuso sem fim ou de uma esteira transportadora conduzindo o material a fritar para o interior de um tambor cilíndrico cheio de óleo. Este dispositivo tem, particularmente, a desvantagem de obrigar a um grande dispêndio de energia para realizar a fritura permitindo formar o combustível. Também se pode citar o documento FR714063, que descreve um dispositivo de processamento de biomassa húmida por fritura compreendendo as características do preâmbulo da reivindicação 1. A presente invenção visa ultrapassar as desvantagens dos dispositivo de processamento de biomassa húmida por fritura existentes, em particular, os expostos -3- ΡΕ2467661 acima, proporcionando um dispositivo que consome pouca energia para o seu funcionamento e, portanto, tem um custo de funcionamento reduzido, permitindo, ao mesmo tempo, obter um material sólido, separado do óleo de fritura e com um teor de água perfeitamente controlado.Reference may be made, by way of example in the prior art, to W02009 / 038252, which describes a device comprising a dehydration unit containing an oil bath heated by a burner, into which the material to be fried is introduced, and a unit of cooling the obtained fuel. A control of the residence time of the biomass in the oil is carried out by means of a worm screw or a conveyor conveyor leading the material to be fried into the cylindrical drum filled with oil. This device has, in particular, the disadvantage of requiring a large amount of energy to carry out the frying, allowing the formation of the fuel. Reference may also be made to FR714063 which describes a fried wet biomass processing device comprising the features of the preamble of claim 1. The present invention seeks to overcome the drawbacks of the existing frying biomass processing device, in particular the exposed to the above, providing a device which consumes little energy for its operation and therefore has a low running cost, while allowing for a solid material, separate from the frying oil and having a content of perfectly controlled water.

Um dispositivo de processamento de biomassa húmida por fritura de acordo com a invenção, especialmente para formar um combustível sólido a partir desta biomassa, compreende uma primeira cuba, dita de fritura, contendo um primeiro banho de óleo, meios adaptados para manter o óleo nesse primeiro banho a uma temperatura dita de fritura, assegurando a fritura da biomassa, isto é, a uma temperatura significativamente superior, por exemplo, em, pelo menos, 5 °C, à temperatura de ebulição da água, e meios de introdução da biomassa nessa primeira cuba.A frying wet biomass processing device according to the invention, in particular for forming a solid fuel from this biomass, comprises a first, said frying vessel, containing a first oil bath, means adapted to hold the oil therein bath at a said frying temperature, ensuring the frying of the biomass, i.e. at a significantly higher temperature, for example at least 5Â ° C, at the boiling temperature of the water, and means for introducing the biomass into said first Cuba.

Este dispositivo compreende uma segunda cuba, dita de separação, formando meios de separação, por decantação por gravidade, do material sólido frito no primeiro banho de óleo e do óleo, contendo esta segunda cuba um segundo banho de óleo com uma temperatura inferior à temperatura de fritura. Os volumes da primeira cuba e da segunda cuba são comunicantes, pelo que os respectivos banhos de óleos neles contidos estão, naturalmente, em comunicação hidráulica entre si. 0 dispositivo de acordo com a invenção compreende, ainda, meios de transferência do material sólido frito obtido a partir da biomassa, da primeira cuba para a segunda cuba, mais especificamente, do primeiro banho de óleo para o segundo banho de óleo, e meios de descarga do material sólido frito, que foi separado do óleo por decantação por gravidade, para o exterior da segunda cuba. Os meios adaptados para manter o -4- ΡΕ2467661 óleo do primeiro banho a uma temperatura de fritura da biomassa definida e controlada, compreendem meios de recolha do óleo na segunda cuba, meios de aquecimento do óleo assim recolhido e meios de injecção do óleo assim aquecido na primeira cuba. 0 termo óleo abrange, no presente documento, qualquer gordura fluida e, mais em geral, qualquer fluido apresentando como caracteristicas o facto de não ser miscivel em água, estável a uma temperatura acima da temperatura de ebulição da água e tendo um forte poder calorífico. São particularmente preferidos no contexto da invenção, para aplicação no fabrico de combustível sólido a partir de resíduos húmidos, os óleos e as gorduras obtidos a partir de resíduos agro-alimentares animais e vegetais e gorduras ou resíduos de gordura das estações de purificação anteriormente aquecidos e liquefeitos.This device comprises a second, separating tank, forming separation means by gravity decantation of the fried solid material in the first oil bath and the oil, this second tank containing a second oil bath having a temperature below the temperature of fry The volumes of the first vessel and the second vessel are communicating, whereby the respective oil baths contained therein are of course in hydraulic communication with each other. The device according to the invention further comprises means for transferring the solid fried material obtained from the biomass, from the first vessel to the second vessel, more specifically from the first oil bath to the second oil bath, and means for discharging the fried solid material, which was separated from the oil by gravity decantation, to the outside of the second vessel. The means adapted to keep the oil of the first bath at a set and controlled biomass frying temperature comprises means for collecting the oil in the second vessel, means for heating the oil thus collected and means for injecting the thus heated oil in the first vat. The term oil comprises herein any fluid grease and, more generally, any fluid having the characteristic that it is not water miscible, stable at a temperature above boiling temperature of water and having a high calorific value. Particularly preferred in the context of the invention are for the application in the manufacture of solid fuel from wet residues, oils and fats obtained from animal and vegetable agro-food wastes and fats or fat residues from the previously heated purification plants and liquids.

De acordo com a invenção, a fritura da biomassa propriamente dita é realizada na primeira cuba, na qual o banho de óleo se encontra a uma temperatura suficiente para assegurar essa fritura. Produz-se aí, tipicamente, uma desidratação da biomassa por fritura. Esta desidratação provoca a libertação de vapor de água na primeira cuba, por cima do banho de óleo. 0 combustível sólido resultante tem, de um modo bem conhecido, um elevado poder calorífico.According to the invention, the frying of the biomass itself is carried out in the first vessel, in which the oil bath is at a temperature sufficient to ensure such frying. Typically, there is a dehydration of the biomass by frying. This dehydration causes the release of water vapor in the first tank over the oil bath. The resulting solid fuel has, in a well known manner, a high calorific value.

Em formas de realização preferidas da invenção, o banho de óleo da primeira cuba ocupa cerca de um quarto da altura desta última.In preferred embodiments of the invention, the oil bath of the first tub occupies about a quarter of the height of the latter.

Na segunda cuba, forma-se uma separação entre o material sólido frito e o banho de óleo. Esta separação é -5- ΡΕ2467661 facilitada pela menor temperatura do óleo no segundo banho, o que permite parar a ebulição da água que se liberta da biomassa.In the second vessel, a separation is formed between the fried solid material and the oil bath. This separation is facilitated by the lower oil temperature in the second bath, which allows the boiling of the water released from the biomass to cease.

No segundo banho de óleo, produz-se uma transferência de calor armazenado no material sólido frito para o óleo, o que é, em particular, permitido pelo tempo de permanência relativamente longo do material sólido frito no segundo banho de óleo, onde ocorre a separação por decantação por gravidade, em que se sabe que esta implica, por natureza, um tempo de permanência do sólido no fluido com uma determinada duração, suficiente, em qualquer caso, para assegurar essa transferência de calor. Além disso, dado que o primeiro e o segundo banho de óleo estão em comunicação hidráulica entre si, as temperaturas respectivas dos banhos permanecem próximas. Dado que o óleo do segundo banho é utilizado para realimentar o banho de óleo da primeira cuba, após aquecimento, e já tendo, por conseguinte, uma temperatura relativamente elevada, o fornecimento de energia exterior para o conduzir a uma temperatura adequada para assegurar a fritura da biomassa antes de a injectar na primeira cuba é reduzido. Dado que a recuperação de calor do material frito ocorre no banho de óleo da segunda cuba, isso diminui, de um modo vantajoso, a energia necessária para a fritura. 0 tempo de permanência do material frito no segundo banho de óleo, que determina, em particular, as transferências térmicas que ai ocorrem, é também, de um modo vantajoso, parcialmente controlado pela velocidade de funcionamento dos meios de descarga do material sólido frito para o exterior da cuba. -6- ΡΕ2467661In the second oil bath, a heat transfer is stored stored in the fried solid material for the oil, which is in particular allowed by the relatively long residence time of the fried solid material in the second oil bath, where separation takes place by gravity decanting, whereby it is known that by its nature it implies a residence time of the solid in the fluid for a certain duration, sufficient in any case to ensure such heat transfer. Further, since the first and second oil baths are in hydraulic communication with each other, the respective bath temperatures remain close. Since the oil of the second bath is used to feed the oil bath of the first vessel after heating and therefore already having a relatively high temperature, the external power supply to drive it to a suitable temperature to ensure the fry of the biomass before injecting it into the first vessel is reduced. Since the heat recovery of the fried material occurs in the oil bath of the second vessel, this advantageously decreases the energy required for frying. The residence time of the fried material in the second oil bath, which in particular determines the thermal transfers therein, is also advantageously partially controlled by the speed of operation of the discharge means of the fried solid material for the outside the tub. -6- ΡΕ2467661

Dado que as cubas de fritura e de separação funcionam em vasos comunicantes, a perda de óleo recolhido na segunda cuba é compensada por um fornecimento de óleo que se realiza espontaneamente, ao mesmo tempo, a partir da primeira cuba. Os volumes de óleo em cada cuba permanecem, desse modo, substancialmente constantes. A invenção também proporciona, de um modo vantajoso, meios de manutenção do volume total do óleo contido nas duas cubas com um valor substancialmente constante durante o funcionamento do dispositivo.Since the frying and separating vats operate in communicating vessels, the loss of oil collected in the second vessel is compensated for by an oil supply which spontaneously takes place simultaneously from the first vessel. The volumes of oil in each vessel thus remain substantially constant. The invention also advantageously provides means for maintaining the total volume of the oil contained in the two vats with a substantially constant value during the operation of the device.

Além disso, o rendimento energético do dispositivo de acordo com a invenção é, ainda, melhorado pela escolha vantajosa, para garantir a separação do material frito do óleo, da técnica de decantação por gravidade com base no fenómeno de sedimentação, que, além de assegurar um tempo de permanência do material frito no óleo suficientemente longo para permitir a transferência de calor acima mencionada, não obriga, por si própria, a qualquer fornecimento de energia para realizar a separação. 0 óleo removido do segundo banho para ser reinjectado, após o aquecimento, no primeiro banho, é, além disso, clarificado no segundo banho, isto é, desembaraçado, em grande medida, de partículas sólidas, antes de circular no circuito de aquecimento.Furthermore, the energetic efficiency of the device according to the invention is further improved by the advantageous choice, in order to ensure the separation of the fried material from the oil, by the gravity decantation technique based on the sedimentation phenomenon, which, in addition to ensuring a residence time of the fried material in the oil sufficiently long to allow the aforementioned heat transfer does not of itself entail any power supply to carry out the separation. The oil removed from the second bath to be reinjected after heating in the first bath is further clarified in the second bath, i.e. depleted to a large extent of solid particles, before circulating in the heating circuit.

Uma vantagem adicional da técnica de decantação é a simplicidade mecânica dos materiais utilizados, que não implicam, nomeadamente, qualquer peça móvel, o que faz com que o dispositivo de acordo com a invenção tenha um baixo custo de fabrico, uma resistência mecânica significativa e não necessite de muitas operações de manutenção. -7- ΡΕ2467661A further advantage of the decantation technique is the mechanical simplicity of the materials used, which do not involve any particular moving part, which means that the device according to the invention has a low manufacturing cost, a significant mechanical resistance and not many maintenance operations. -7- ΡΕ2467661

Além disso, de acordo com uma característica vantajosa da invenção, os meios de aquecimento do óleo recolhido na segunda cuba compreendem meios de extracção do vapor de água gerado na primeira cuba durante a fritura e meios de troca de calor entre o óleo recolhido da segunda cuba e este vapor de água recolhido da primeira cuba. A cuba de fritura compreende, de preferência, numa parte superior a montante de uma abertura de extracção do vapor de água, separadores de gotículas adaptados para remover resíduos de óleo do vapor de água que sai por cima do primeiro banho de óleo durante a fritura.Furthermore, according to an advantageous feature of the invention, the heating means of the oil collected in the second vessel comprises means for extracting the water vapor generated in the first vessel during frying and means for exchanging heat between the oil collected from the second vessel and this water vapor collected from the first vessel. The frypot preferably comprises an upper portion upstream of a water vapor extraction aperture, droplet separators adapted to remove oil waste from the water vapor which exits above the first oil bath during frying.

Em formas de realização preferidas da invenção, o dispositivo compreende, ainda, meios de compressão mecânica do vapor de água gerado durante a fritura, a montante dos meios de troca de calor entre o vapor assim comprimido e o óleo colocado a circular da segunda cuba para a primeira cuba. 0 dispositivo de acordo com a invenção apresenta, assim, de um modo vantajoso, um consumo de energia relativamente baixo. Depois de um aquecimento inicial do óleo no primeiro banho de óleo de modo a conferir-lhe uma temperatura adequada para realizar a fritura, este dispositivo precisa apenas, para se manter em funcionamento, de um pequeno fornecimento de energia exterior muito reduzido, produzido, em particular, por meio de um elemento de aquecimento disposto no circuito de circulação do óleo entre a segunda cuba e a primeira cuba, de preferência, ao nível dos meios de troca de calor com o vapor de água. Obtém-se, na saída do dispositivo de acordo com a invenção, um material frito separado do óleo, o que é -8- ΡΕ2467661 conseguido com um consumo de energia limitado, bem abaixo do dos dispositivos da técnica anterior. 0 funcionamento do dispositivo de acordo com a invenção, em particular, a circulação de óleo entre os dois banhos, é realizado, de um modo vantajoso, de forma continua, permitindo um rendimento energético máximo.In preferred embodiments of the invention the device further comprises mechanical compression means of the water vapor generated during frying upstream of the heat exchange means between the vapor thus compressed and the circulated oil of the second vessel for the first vat. The device according to the invention thus advantageously has a relatively low energy consumption. After initial heating of the oil in the first oil bath to give it a suitable temperature for frying, this device only needs, in order to remain in operation, a very small external energy supply produced in in particular, by means of a heating element arranged in the oil circulation circuit between the second vessel and the first vessel, preferably at the level of the heat exchange means with the water vapor. Obtained, at the outlet of the device according to the invention, a fried material separated from the oil, which is achieved with a limited energy consumption, well below that of the prior art devices. The operation of the device according to the invention, in particular the flow of oil between the two baths, is advantageously carried out continuously, allowing a maximum energy efficiency.

Os meios de injecção da biomassa na primeira cuba, os meios de transferência do material frito para a segunda cuba e os meios de descarga desse material para o exterior desta última, também estão, de preferência, adaptados para funcionar continuamente.The biomass injection means in the first vessel, the means for transferring the fried material to the second vessel and the means for discharging the material out of the latter, are also preferably adapted to operate continuously.

No contexto da implementação do dispositivo de acordo com a invenção para o fabrico de um combustível sólido, obtém-se um balanço energético global bastante vantajoso, uma vez que é possível fabricar, por meios que envolvem um baixo consumo de energia, um combustível sólido tendo um poder calorífico elevado. 0 dispositivo de acordo com a invenção permite obter uma relação entre a energia consumida e a energia teoricamente, necessária para produzir o combustível, ligada ao calor latente de vaporização da água contida na biomassa, tão baixa quanto 0, 4, ao passo que nos processos de secagem industrial propostos pela técnica anterior, esta relação está, de um modo geral, compreendida entre 1,25 e 2,5.In the context of the implementation of the device according to the invention for the manufacture of a solid fuel, a generally advantageous overall energy balance is obtained, since it is possible to manufacture, by means involving a low energy consumption, a solid fuel having high calorific value. The device according to the invention allows to obtain a relation between the energy consumed and the energy theoretically required to produce the fuel, linked to the latent heat of vaporization of the water contained in the biomass, as low as 0.4, whereas in the processes of industrial drying proposed by the prior art, this ratio is generally comprised between 1.25 and 2.5.

De acordo com a invenção, o dispositivo compreende, ainda, meios de controlo do tempo de permanência da biomassa no primeiro banho de óleo, permitindo controlar o teor de água final do material frito e a sua taxa de impregnação de óleo. -9- ΡΕ2467661According to the invention, the device further comprises means for controlling the residence time of the biomass in the first oil bath, allowing to control the final water content of the fried material and its rate of oil impregnation. -9- ΡΕ2467661

Estes meios de controlo compreendem uma roda de palhetas rotativas disposta no primeiro banho de óleo e adaptada para movimentar a biomassa desde uma zona de introdução da referida biomassa na primeira cuba até uma janela de saida na direcção da segunda cuba, que é, de preferência, formada numa parede inferior da primeira cuba. Esta forma de realização tem, em particular, a vantagem de um controlo muito preciso do teor em água do combustível final. A roda forma, de preferência, entre as pás rotativas e uma armação superior perfurada que compreende, compartimentos de recepção e transporte da biomassa, com formas substancialmente idênticas e com volumes reduzidos.These control means comprise a rotatable vane wheel arranged in the first oil bath and adapted to move the biomass from an introduction zone of said biomass in the first vessel to an outlet window in the direction of the second vessel, formed in a lower wall of the first vessel. This embodiment has in particular the advantage of a very precise control of the water content of the final fuel. The wheel preferably forms between the rotating blades and a perforated upper frame comprising receiving and transporting compartments of the biomass, having substantially identical shapes and with reduced volumes.

Em formas de realização preferidas da invenção, os meios de controlo do tempo de permanência da biomassa no banho de óleo compreendem, pelo menos, uma, de preferência, uma pluralidade de pás, que estão solidarizadas, por meio de um bordo lateral interno, a um veio central articulado de modo a poder rodar sobre si próprio e disposto na primeira cuba de um modo substancialmente perpendicular a uma parede inferior da mesma. Estas pás estendem-se, desde a parede inferior, para dentro de um volume interno de recepção do banho de óleo da cuba e atingem, substancialmente, por meio de um bordo lateral externo oposto, a parede periférica da cuba também delimitadora desse volume interno. 0 dispositivo de acordo com a invenção compreende, igualmente, meios para controlar a rotação deste veio central.In preferred embodiments of the invention, the means for controlling the residence time of the biomass in the oil bath comprises at least one preferably a plurality of blades, which are secured, by means of an inner side edge, to a central shaft hinged to rotate on itself and arranged in the first vessel substantially perpendicular to a bottom wall thereof. These blades extend from the bottom wall into an internal volume of receiving the oil bath of the vessel and reach substantially through an opposing outer lateral edge the peripheral wall of the vessel also delimiting said internal volume. The device according to the invention also comprises means for controlling the rotation of this central shaft.

De preferência, a roda compreende uma pluralidade de pás dispostas a intervalos regulares umas das outras e - 10- ΡΕ2467661 definindo entre as mesmas compartimentos cuja secção é substancialmente triangular. O dispositivo de acordo com a invenção compreende, ainda, de preferência, meios de accionamento da roda que a fazem rodar com movimentos discretos, permitindo, de um modo vantajoso, um maior controlo da taxa de desidratação da biomassa. Estes meios compreendem, por exemplo, um conjunto de excêntricos accionados segundo um movimento de translação numa direcção transversal às palhetas (ou veio central) da roda, alternadamente em direcções opostas, estando esses excêntricos dispostos e configurados de modo a que o seu movimento de translação provoque uma rotação discreta de um disco solidário em termos de rotação com as palhetas da roda, pelo engate pontual dos excêntricos, sucessivamente, em cada um de um conjunto de rolos fixos ao disco.Preferably, the wheel comprises a plurality of blades arranged at regular intervals from each other and defining between the same compartments the section of which is substantially triangular. The device according to the invention further preferably comprises wheel drive means which rotate it by means of discrete movements, advantageously allowing a greater control of the rate of dehydration of the biomass. These means comprise, for example, a set of cams driven in a translational movement in a direction transverse to the vanes (or center shaft) of the wheel, alternately in opposite directions, these cams being arranged and configured so that their translation movement causes a discrete rotation of a disc rotatably integral with the vanes of the wheel, by the punctual engagement of the cams successively in each of a set of rollers fixed to the disc.

De acordo com uma característica vantajosa da invenção, os meios de transferência do material frito sólido da primeira cuba para a segunda cuba são constituídos por uma conduta que funciona por gravidade e que também estabelece a comunicação entre o primeiro banho de óleo e o segundo banho de óleo. Esta característica confere ao dispositivo uma estrutura particularmente simples, uma vez que o mesmo elemento, isto é, a conduta, garante simultaneamente, por um lado, a comunicação hidráulica entre a primeira e a segunda cuba, e, por outro lado, a transferência do material frito entre as duas cubas, de um banho para o outro. Além disso, esta transferência, funcionando unicamente por gravidade, não obriga, por si própria, a qualquer consumo de energia. Esta conduta tem, de preferência, um comprimento suficientemente - 11 - ΡΕ2467661 curto para minimizar o espaço ocupado gerado pelo dispositivo de acordo com a invenção, mas suficientemente grande para permitir um ligeiro arrefecimento do óleo que circula no seu interior, entre a primeira e a segunda cuba, de modo a bloquear o fenómeno de ebulição do óleo que circula para o segundo banho e para assegurar, assim, que a separação por decantação entre o material sólido frito e o óleo no segundo banho de óleo ocorra de forma ideal. Esta caracteristica permite, em particular, atingir um objectivo adicional da invenção que é o de assegurar, por meios simples de aplicação fácil, uma boa separação entre o material frito sólido e o óleo.According to an advantageous feature of the invention, the means for transferring the solid fried material from the first vessel to the second vessel is constituted by a gravity operating duct and also establishing communication between the first oil bath and the second vessel bath. oil. This feature gives the device a particularly simple structure, since the same element, that is the conduit, simultaneously guarantees, on the one hand, the hydraulic communication between the first and the second vessel, and, on the other hand, the transfer of the fried material between the two vats, from one bath to the other. Moreover, this transfer, operating solely by gravity, does not of itself entail any energy consumption. This duct is preferably of a sufficiently short length to minimize the space occupied by the device according to the invention, but sufficiently large to allow a slight cooling of the oil circulating therein, between the first and the second second vat so as to block the boiling phenomenon of the oil circulating into the second bath and thus to ensure that the separation by settling between the fried solid material and the oil in the second oil bath takes place ideally. This feature makes it possible in particular to achieve a further object of the invention which is to ensure, by simple means of easy application, a good separation between the solid fried material and the oil.

Nesta forma de realização, a fim de alcançar melhor este objectivo, o dispositivo é, de preferência, dimensionado para assegurar uma redução significativa na velocidade de accionamento hidráulico do material frito e do óleo provenientes do primeiro banho à sua chegada ao segundo banho, de modo a que a separação por decantação por gravidade no segundo banho seja melhorada. De preferência, a relação entre o volume do segundo banho e o volume primeiro banho está compreendida entre 1,5 e 4, e, de preferência, é aproximadamente igual a 2.In this embodiment, in order to better achieve this aim, the device is preferably sized to ensure a significant reduction in the hydraulic drive speed of the fried material and oil from the first bath upon its arrival in the second bath, so that to which separation by gravity decanting in the second bath is improved. Preferably, the ratio of the volume of the second bath to the volume of the first bath is comprised between 1.5 and 4, and preferably is approximately equal to 2.

Em formas de realização preferidas da invenção, a segunda cuba está disposta por baixo da primeira cuba, a conduta liga uma parede inferior da primeira cuba e uma parte superior da segunda cuba, e os meios de descarga do material frito sólido para o exterior da segunda cuba funcionam ao nível de uma parte inferior oposta da segunda cuba. Estas características facilitam, em particular e de um modo vantajoso, o fenómeno de decantação do material sólido que é produzido na segunda cuba. - 12- ΡΕ2467661In preferred embodiments of the invention, the second tub is disposed below the first tub, the conduit connects a lower wall of the first tub and an upper portion of the second tub, and the means for discharging the solid fried material out of the second tub tub work at the level of an opposing lower part of the second tub. These features facilitate, in particular and advantageously, the decantation phenomenon of the solid material which is produced in the second vessel. - 12 - ΡΕ2467661

Estas características do dispositivo de acordo com a invenção também se combinam muito favoravelmente com os meios de controlo do tempo de permanência da biomassa no primeiro banho de óleo de acordo com a invenção, e nos quais uma roda de palhetas rotativas é proporcionada para conduzir a biomassa desde uma zona de introdução na primeira cuba até uma janela de saída para a segunda cuba. Esta janela está, então e de um modo vantajoso, disposta numa parede inferior da cuba, directamente por cima da conduta que assegura, de forma directa e rápida, a transferência do material frito para a segunda cuba.These characteristics of the device according to the invention also combine very favorably with the means of controlling the residence time of the biomass in the first oil bath according to the invention, and in which a rotating vane wheel is provided to drive the biomass from an introduction zone in the first vessel to an outlet window for the second vessel. This window is then advantageously arranged in a bottom wall of the vessel directly above the conduit which ensures, directly and rapidly, the transfer of the frit material to the second vessel.

Em formas de realização preferidas da invenção, a conduta desemboca numa parte superior da segunda cuba e é prolongada no interior desta última por um tubo de imersão atingindo uma parte inferior oposta, de preferência, na vizinhança de uma abertura de descarga do material sólido frito para o exterior da segunda cuba. De acordo com uma caracteristica vantajosa da invenção, esse tubo de imersão está dotado com aletas inclinadas na direcção da parte inferior da segunda cuba, de modo a evitar que o material sólido regresse à parte superior da cuba, promovendo, assim, de um modo vantajoso, a decantação.In preferred embodiments of the invention, the conduit opens into an upper portion of the second vessel and is extended therein by an immersion tube reaching an opposing lower portion, preferably in the vicinity of a discharge port of the solid material fried to the outside of the second vessel. According to an advantageous feature of the invention, such dip tube is provided with fins inclined towards the bottom of the second vessel, so as to prevent the solid material from returning to the upper part of the vessel, thus advantageously promoting , decantation.

Em formas de realização preferidas da invenção, para atingir uma temperatura de óleo na segunda cuba que seja favorável a um funcionamento ideal do dispositivo de acordo com a invenção, em termos de rendimento energético e de desempenho de decantação, proporcionam-se, ao nível da conduta que liga as duas cubas entre si, meios de arrefecimento de óleo. Estes meios podem ter qualquer forma bem conhecida pelos especialistas na técnica, por exemplo, um permutador de água. - 13- ΡΕ2467661In preferred embodiments of the invention, in order to achieve an oil temperature in the second vessel which is favorable to an ideal operation of the device according to the invention, in terms of energy efficiency and settling performance, conduit connecting the two tanks to each other, oil cooling means. These media may have any shape well known to those skilled in the art, for example, a water exchanger. - 13 - ΡΕ2467661

Em geral, o dispositivo de acordo com a invenção é, de um modo vantajoso, configurado e operado de modo a obter-se uma temperatura adequada do óleo na segunda cuba, isto é, uma temperatura suficientemente baixa para parar a ebulição da água da biomassa proveniente da primeira cuba e, assim, promover o fenómeno de decantação, e, simultaneamente, suficientemente elevada para garantir um consumo de energia exterior o mais baixo possível para manter o funcionamento do dispositivo.In general, the device according to the invention is advantageously configured and operated so as to obtain a suitable temperature of the oil in the second vessel, i.e., a temperature low enough to stop the boiling of the biomass water from the first vessel and thus promote the settling phenomenon, and at the same time high enough to ensure an external energy consumption as low as possible to maintain the operation of the device.

De preferência, a segunda cuba também tem uma altura considerável e está, substancialmente, completamente cheia de óleo, o que também favorece a obtenção de uma adequada diferença de temperatura entre o óleo situado na parte superior da cuba, que se encontra a uma temperatura substancialmente igual à do primeiro banho de óleo contido na primeira cuba, e o óleo situado na sua parte inferior, ao nível da abertura de descarga do material sólido. 0 dispositivo de acordo com a invenção é, de preferência, configurado e implementado de modo a assegurar uma diferença na temperatura do óleo entre a parte inferior e a parte superior da segunda cuba que se situe entre 2 e 5 °C. A diferença de pressão entre a parte inferior da segunda cuba, onde é ligeiramente mais elevada, e a sua parte superior, onde é mais baixa, também promove, além disso, a paragem da ebulição quando o material frito atinge esta parte inferior.Preferably, the second vessel also has a considerable height and is substantially completely filled with oil, which also favors obtaining a suitable temperature difference between the oil located in the upper part of the vessel, which is at a substantially equal to that of the first oil bath contained in the first vessel, and the oil located at its bottom, at the level of the discharge port of the solid material. The device according to the invention is preferably configured and implemented so as to ensure a difference in the temperature of the oil between the lower part and the upper part of the second tank which is between 2 and 5 ° C. The pressure difference between the lower part of the second vessel, where it is slightly higher, and its upper part, where it is lower, also further promotes the stopping of the boiling when the fried material reaches this lower part.

De acordo com uma característica vantajosa da invenção, o dispositivo compreende ainda, de preferência, meios de pressurização reduzida no interior da primeira cuba, por exemplo, de modo a obter nesse interior uma pressão de cerca de 0,5 bar. Daí resulta, de um modo - 14- ΡΕ2467661 vantajoso, um abaixamento da temperatura necessária para provocar a ebulição do óleo nesta cuba. Estes meios de pressurização reduzida são, em particular e de um modo vantajoso, constituídos pelo compressor mecânico de vapor, que, de acordo com a invenção, é proporcionado no circuito de recuperação da energia do vapor de água gerado durante a fritura.According to an advantageous feature of the invention, the device further preferably comprises reduced pressurizing means within the first vessel, for example, in order to obtain a pressure of about 0.5 bar therein. This results in an advantageous way of lowering the temperature necessary to cause the oil to boil in this tank. These reduced pressurizing means are in particular and advantageously made up of the mechanical steam compressor which according to the invention is provided in the circuit for recovering energy from the water vapor generated during frying.

Nestas formas de realização, o dispositivo compreende, de um modo vantajoso, meios adaptados para assegurar a impermeabilidade do dispositivo de baixa pressão, em particular, ao nível dos meios de introdução da biomassa na primeira cuba e dos meios de descarga do material frito para o exterior da segunda cuba. Estes meios de controlo da impermeabilidade podem, por exemplo, ter a forma de compartimentos estanques associados a sistemas de alimentação e/ou extracção por parafuso.In these embodiments, the device advantageously comprises means adapted to ensure the impermeability of the low pressure device, in particular, in the means of introducing the biomass into the first vessel and the means for discharging the fried material into the vessel. outside the second vessel. These impermeability control means may, for example, be in the form of watertight compartments associated with feed and / or screw extraction systems.

De preferência, a circulação de óleo e a circulação do vapor de água efectua-se em circuitos bem distintos.Preferably, the circulation of oil and the circulation of water vapor takes place in very distinct circuits.

Nas formas de realização preferidas da invenção, o dispositivo compreende meios de manutenção de um nível de óleo substancialmente constante na primeira cuba, de preferência, com cerca de 25% do volume interno da cuba, por introdução de óleo frio na segunda cuba. Esta introdução de óleo frio está, de preferência, associada a um indicador de nível de óleo disposto na primeira cuba e é realizada, de preferência, numa parte inferior da segunda cuba, de preferência, na proximidade do orifício de saída do material frito, a fim de facilitar a paragem da ebulição. - 15 - ΡΕ2467661In the preferred embodiments of the invention, the device comprises means for maintaining a substantially constant oil level in the first vessel, preferably about 25% of the internal vessel volume, by introducing cold oil into the second vessel. This introduction of cold oil is preferably associated with an oil level indicator disposed in the first vessel and is preferably carried out in a lower portion of the second vessel, preferably in the vicinity of the outlet port of the fried material, to facilitate the stopping of boiling. - 15 - ΡΕ2467661

De preferência, os meios de introdução da biomassa na primeira cuba compreendem uma fieira de extrusão disposta através de uma parede dessa primeira cuba e possuindo zonas de corte numa face posterior oposta ao primeiro banho de óleo, bem como meios de abastecimento de biomassa para essa fieira. A invenção será, agora, descrita com mais precisão no âmbito de formas de realização preferidas, que não são de modo algum limitativas, representadas nas figuras 1 a 9, nas quais: - a figura 1 representa uma vista em perspectiva de um dispositivo de acordo com a invenção; - a figura 2 mostra uma vista pormenorizada dos meios de controlo do tempo de permanência da biomassa no óleo de um dispositivo de acordo com a invenção; a figura 3 representa uma vista em corte parcial de uma cuba de separação de um dispositivo de acordo com a invenção; - a figura 4 mostra uma vista esquemática de um dispositivo, de acordo com a invenção, que ilustra um percurso de circulação do óleo; - a figura 5 representa, numa vista em planta, meios de controlo da rotação de uma roda de palhetas rotativas de um dispositivo de acordo com a invenção; - 16- ΡΕ2467661 - a figura 6 mostra, em maior detalhe, numa vista em planta, o sistema de excêntricos dos meios de controlo da rotação de uma roda de palhetas rotativas da figura 5; - a figura 7 ilustra, numa vista lateral, os meios de controlo da figura 5; - a figura 8 representa uma face anterior de uma fieira de extrusão de um dispositivo de acordo com a invenção; - e a figura 9 mostra uma vista em corte segundo o plano A-A da fieira da figura 9.Preferably, the means for introducing the biomass into the first vessel comprises an extrusion die disposed through a wall of said first vessel and having cutting zones on a rear face opposite the first oil bath, as well as means for supplying biomass to that spinneret . The invention will now be described more precisely within the scope of preferred, non-limiting embodiments shown in figures 1 to 9, in which: figure 1 shows a perspective view of a device according to the invention with the invention; figure 2 shows a detailed view of the means of controlling the residence time of the biomass in the oil of a device according to the invention; Figure 3 shows a partial cross-sectional view of a separation vessel of a device according to the invention; figure 4 shows a schematic view of a device according to the invention which illustrates an oil circulation path; figure 5 shows, in plan view, means for controlling the rotation of a rotating vane wheel of a device according to the invention; Figure 6 shows, in more detail, in plan view, the eccentric system of the rotation control means of a rotating vane wheel of Figure 5; figure 7 shows, in a side view, the control means of figure 5; Figure 8 shows a front face of an extrusion die of a device according to the invention; and Figure 9 shows a sectional view taken along the plane A-A of the die of Figure 9.

Um dispositivo de processamento de biomassa húmida por fritura, de acordo com a invenção, é representado na figura 1, na sua posição normal de utilização. Representaram-se, nesta figura, a pontilhado, por razões de clareza da explicação, os elementos internos das cubas utilizados na constituição deste dispositivo.A wet-fired biomass processing device according to the invention is shown in figure 1, in its normal position of use. For the sake of clarity of explanation, the internal elements of the vats used in the constitution of this device were represented in this figure.

Este dispositivo é constituído, essencialmente, por elementos formados por um material metálico.This device consists essentially of elements formed by a metallic material.

Compreende uma primeira cuba, dita de fritura 1, que tem, de preferência, uma forma substancialmente cilíndrica e cujo volume interno é delimitado, no seu fundo, por uma parede 101 inferior, e, lateralmente, por uma parede 102 periférica. Numa extremidade superior oposta à parede 101 inferior, a cuba é fechada por uma tampa 103, que está solidária com a mesma por fixação, e que tem, de preferência, uma forma cónica. Uma abertura 104 é perfurada - 17- ΡΕ2467661 na tampa, de preferência, substancialmente no seu centro, no vértice do cone. A cuba 1 contém, no seu fundo, um banho de óleo 108, que pode, por exemplo, atingir uma altura compreendida entre um quarto a um terço da altura da cuba. O nivel superior desse banho de óleo é indicado na figura pela referência 107. A cuba 1 compreende meios de controlo do tempo de permanência da biomassa no óleo. Estes meios compreendem um sistema de roda de palhetas rotativas disposta no fundo da cuba 1, no banho de óleo 108. Este sistema será descrito em mais pormenor recorrendo à figura 2 mais adiante na descrição. A cuba 1 é abastecida com biomassa por meios de introdução que compreendem, por exemplo, na forma de realização representada na figura, uma tremonha 111 de abastecimento ligada a meios 112 de impulsão da biomassa através de uma fieira 113 de extrusão disposta numa abertura prevista para o efeito na parede 102 periférica da cuba 1, de preferência, na parte inferior da mesma. Todos os meios de impulsão da biomassa para o interior da cuba 1, convencionais e bem conhecidos, estão abrangidos pelo âmbito da invenção. A introdução da biomassa também pode, por exemplo, numa variante, ser efectuada por uma abertura prevista no fundo da cuba 1, através da parede 101 inferior. A cuba 1 está, ainda, dotada, na sua parede 101 inferior, com uma janela 105 definindo, de preferência, um sector angular da parede. - 18- ΡΕ2467661It comprises a first, said frying vessel 1, which preferably has a substantially cylindrical shape and whose internal volume is delimited at its bottom by a lower wall 101 and, laterally, by a peripheral wall 102. At an upper end opposite the bottom wall 101, the tub is closed by a cap 103, which is secured thereto by attachment, and is preferably conical in shape. An aperture 104 is perforated in the cap, preferably substantially at its center, at the apex of the cone. At its bottom, the tub 1 contains an oil bath 108, which may, for example, reach a height of between one-fourth and one-third the height of the tub. The upper level of this oil bath is indicated in the figure by reference 107. The tank 1 comprises means for controlling the residence time of the biomass in the oil. These means comprise a rotating vane wheel system disposed on the bottom of the tub 1 in the oil bath 108. This system will be described in more detail with reference to Figure 2 hereinafter in the description. The vessel 1 is supplied with biomass by introduction means comprising, for example, in the embodiment shown in the figure, a feed hopper 111 connected to biomass feed means 112 through an extrusion die 113 disposed in an aperture provided for the effect on the peripheral wall 102 of the tub 1, preferably on the lower part thereof. All conventional and well-known biomass feed into the vessel 1 are within the scope of the invention. The introduction of the biomass may also, for example, in a variant, be effected by an aperture provided in the bottom of the tub 1, through the bottom wall 101. The tub 1 is further provided, on its lower wall 101, with a window 105 preferably defining an angular sector of the wall. - 18 - ΡΕ2467661

Como pode ser visto em mais detalhe na figura 2, a janela 105 está ligeiramente deslocada, perifericamente, na cuba relativamente à abertura de introdução da biomassa, ilustrada pela referência 106 na figura, com um ângulo compreendido entre 30 e 90 graus.As can be seen in more detail in Figure 2, the window 105 is slightly peripherally displaced in the tub relative to the biomass introducing aperture, shown by reference 106 in the figure, at an angle of between 30 and 90 degrees.

Um veio 122 central rotativo está colocado no centro da cuba 1, de modo a estender-se desde o fundo da cuba de um modo substancialmente perpendicular à parede 101 inferior. A cuba 1 está associada a meios de accionamento controlado do veio de rotação sobre si mesmo, cuja forma de realização será descrita com mais pormenor, mais adiante na presente descrição.A central rotary shaft 122 is disposed in the center of the tub 1 so as to extend from the bottom of the tub substantially perpendicular to the bottom wall 101. The tub 1 is associated with controlled drive means of the rotation shaft on itself, the embodiment of which will be described in more detail hereinafter.

No fundo da cuba 1, pelo menos, uma pá 121 está fixa ao veio 122 por um bordo 141 lateral, dito interno, de modo ficar solidária com este durante a rotação. Esta pá 121 está disposta na cuba de modo a estender-se, por cima da parede 101 inferior, de um modo substancialmente perpendicular a esta parede, na direcção do topo da cuba, e de modo a ficar substancialmente encostada, por um bordo 142 lateral oposto, dito externo, contra a parede 102 periférica da cuba. 0 termo substancialmente significa, no presente documento, que a pá 121 pode deslocar-se no interior da cuba, impulsionada pelo veio 122 rotativo do qual faz parte, sem, no entanto, exercer atritos contra, por um lado, a parede 102 periférica e, por outro lado, a parede 101 inferior da cuba, e ficando, ao mesmo tempo, suficientemente próximo dessas respectivas paredes para que não subsista qualquer espaço entre elas que seja suficientemente grande para deixar passar a biomassa. - 19- ΡΕ2467661At the bottom of the tub 1, at least one blade 121 is attached to the shaft 122 by a lateral edge, said inner edge 141, so as to be integral with it during rotation. This blade 121 is disposed in the tub so as to extend over the lower wall 101 substantially perpendicular to this wall towards the top of the tub and so as to be substantially abutted by a side edge 142 opposite, said outer, against the peripheral wall 102 of the tub. The term substantially means herein that the blade 121 can move within the vessel, driven by the rotatable shaft 122 of which it forms part, without, however, exerting friction against, on the one hand, the peripheral wall 102 and , on the other hand, the bottom wall 101 of the vessel, and being at the same time sufficiently close to those respective walls so that there is no space remaining between them that is large enough to pass the biomass. - 19 - ΡΕ2467661

Na figura 2, por razões de clareza, não se representou o veio 122, mas este é ilustrado pela sua cavidade 143 de recepção formada entre as pás no centro do fundo da cuba.In figure 2, for the sake of clarity, the shaft 122 was not shown, but this is illustrated by its receiving cavity 143 formed between the blades in the center of the bottom of the vessel.

Em formas de realização preferidas da invenção, o dispositivo compreende uma pluralidade de pás 121. No exemplo representado nas figuras, existem oito lâminas, não sendo este número, de qualquer modo, limitativo da invenção. Estas pás 121 estão dispostas em intervalos angulares regulares entre si e definem, entre eles, compartimentos 144 com uma secção substancialmente triangular. A abertura 106 de introdução da biomassa na cuba 1 está disposta abaixo do nivel superior dos compartimentos 144. Uma armação tipo rede, que não está representada nas figuras, é, de preferência, disposta imediatamente acima das pás 121, de modo a delimitar os compartimentos 144, na sua parte superior, e a manter a biomassa, nesses compartimentos no fundo da cuba 1, imersa no banho de óleo 108.In preferred embodiments of the invention, the device comprises a plurality of blades 121. In the example shown in the figures there are eight blades, this number in any case not limiting the invention. These blades 121 are disposed at regular angular intervals between them and define, therebetween, compartments 144 with a substantially triangular cross-section. The biomass opening 106 in the tank 1 is arranged below the upper level of the compartments 144. A net-like frame, which is not shown in the figures, is preferably disposed immediately above the blades 121, so as to delimit the compartments 144 in its upper part and to maintain the biomass in these compartments in the bottom of the tank 1, immersed in the oil bath 108.

Um indicador do nivel de óleo, que não está representado nas figuras, está disposto na cuba 1. Este indicador é convencional e bem conhecido e pode adoptar qualquer forma conhecida pelos especialistas na técnica.An indicator of the oil level, which is not shown in the figures, is arranged in the vessel 1. This indicator is conventional and well known and can take any shape known to those skilled in the art.

Os separadores de goticulas, que também não estão representados nas figuras por uma questão de clareza, estão dispostos na cuba 1, numa parte superior da mesma. Estes separadores de goticulas podem adoptar qualquer forma conhecida pelos especialistas na técnica, por exemplo, malhas ou tapetes metálicos. Permitem eliminar os resíduos de óleo do vapor de água que se forma durante a fritura na -20- ΡΕ2467661 cuba 1 e se dirige para o topo desta última, para se escapar através da abertura 104.The droplet separators, which are also not shown in the figures for the sake of clarity, are arranged in the vessel 1 at an upper part thereof. These droplet separators may take any form known to those skilled in the art, for example meshes or metal carpets. They allow the oil residue to be removed from the water vapor formed during frying in the vessel 1 and to the top of the vessel 1 to escape through the aperture 104.

No que se refere à figura 1, o dispositivo compreende, sob a cuba 1, meios 3 de transferência da biomassa para uma segunda cuba 2, denominada separador, disposta sob a primeira cuba 1. Estes meios têm a forma de uma conduta 31, de preferência, substancialmente rectilinea, que liga a janela 105 da primeira cuba 1 a segunda cuba 2. A conduta 31 pode ser associada a meios de arrefecimento do óleo que circula no seu interior, por exemplo, soba forma de um permutador de calor ilustrado esquematicamente na figura e indicado pela referência 32. A cuba de separação ou separador 2 tem, de preferência, uma forma substancialmente cilíndrica com um grande diâmetro. É delimitada, numa extremidade superior, por uma parede 201 superior e, numa extremidade inferior oposta, por uma parede inferior em forma de funil 202 delimitando, no seu interior, um volume 203 de contorno substancialmente cónico no fundo do separador. 0 separador 2 é representado em maior detalhe na figura 3. No seu interior, a conduta 31 é prolongada, através da parede 201 superior, por um tubo 204 de imersão, que se estende de um modo substancialmente vertical no separador, até atingir o volume 203 cónico inferior através de uma extremidade 205 inferior aberta. umaReferring to Figure 1, the device comprises, under the vessel 1, biomass transfer means 3 for a second vessel 2, called the separator, arranged under the first vessel 1. These means are in the form of a conduit 31, preferably, substantially rectilinear, connecting the window 105 of the first vessel 1 to the second vessel 2. The conduit 31 may be associated with cooling means for the oil circulating therein, for example in the form of a heat exchanger schematically shown in FIG. figure and indicated by reference 32. The separator tank 2 is preferably of substantially cylindrical shape with a large diameter. It is delimited at an upper end by an upper wall 201 and at an opposite lower end by a funnel-shaped lower wall 202 delimiting therein a substantially conical contour volume 203 at the bottom of the separator. The separator 2 is shown in more detail in Figure 3. Inwardly, the conduit 31 is extended through the top wall 201 by an immersion tube 204, which extends substantially vertically in the separator, until it reaches the volume 203 through an open lower end 205. an

Na superfície periférica exterior do tubo 204 de imersão são fixas aletas 206, que têm, por exemplo, -21 - ΡΕ2467661 forma plana substancialmente triangular, alargando-se à medida que se afastam do tubo 204 e inclinadas, a partir da sua zona de fixação neste último, na direcção do volume 203 inferior do separador segundo um ângulo que pode ser, por exemplo, como ilustrado na figura, aproximadamente igual a 45 graus. Estas aletas são, de preferência, dimensionadas de modo a estenderem-se substancialmente até uma parede 207 periférica 207 delimitando o separador 2. No exemplo particular ilustrado nas figuras, o separador compreende três filas, compreendendo cada uma quatro aletas 206, dispostas, além disso, de modo a que as aletas de uma primeira fila fiquem angularmente desfasadas relativamente às aletas de uma segunda fila, e assim em diante, de modo a ocupar, em conjunto, a totalidade da superfície circular do separador. Estas aletas impedem, de um modo vantajoso, que qualquer material sólido contido no fundo do separador suba de regresso à sua parte superior. A invenção, no entanto, não está limitada a este número e a esta disposição das aletas, estando qualquer outra configuração também abrangida pelo âmbito da invenção, na medida em que permita obter o resultado supracitado.On the outer peripheral surface of the immersion tube 204 are fixed fins 206, which have, for example, a substantially triangular flat shape, widening as they move away from the tube 204 and are inclined from their attachment zone in the latter, towards the lower volume 203 of the separator at an angle which may be, for example, as shown in the figure, approximately equal to 45 degrees. These fins are preferably dimensioned so as to extend substantially to a peripheral wall 207 defining the separator 2. In the particular example shown in the figures, the separator comprises three rows, each comprising four wings 206, further arranged , so that the flaps of a first row are angularly offset relative to the fins of a second row, and so on, so as to occupy together the entire circular surface of the spacer. These vanes advantageously prevent any solid material contained in the bottom of the separator from rising back to its upper part. The invention, however, is not limited to this number and to this arrangement of the fins, any other configuration also falling within the scope of the invention, in so far as it allows obtaining the aforesaid result.

Na extremidade 208 inferior do separador 2, correspondendo, substancialmente, ao vértice do cone formado pela parede 202 inferior, é formada, nessa parede, uma abertura 209 que permite a passagem de material sólido até meios de descarga em contínuo desse material, que são indicados, genericamente, pela referência 210 na figura 1. Estes meios de descarga podem ser de qualquer tipo. Trata-se, por exemplo, de um mecanismo de extrusão estanque, por exemplo, um parafuso sem-fim equipado, na sua -22- ΡΕ2467661 extremidade, com um compartimento estanque permitindo descarregar a biomassa frita, mantendo uma pressão reduzida no sistema. 0 separador 2 contém um banho de óleo 211, que preenche, de preferência e de um modo substancialmente total, o seu volume interno, e que está em comunicação com o primeiro banho de óleo 108.At the lower end 208 of the separator 2, substantially corresponding to the apex of the cone formed by the lower wall 202, there is formed in this wall an aperture 209 which allows the passage of solid material to continuous discharge means of that material, which are indicated , generally by reference 210 in Figure 1. These discharge means may be of any type. For example, it is a watertight extrusion mechanism, for example a screw end fitted at its end, with a watertight compartment for discharging the fried biomass, maintaining a reduced pressure in the system. The separator 2 contains an oil bath 211, which fills, preferably substantially completely, its internal volume, and which is in communication with the first oil bath 108.

Um reservatório 51 contendo óleo frio está ligado a um tubo 52 que desemboca, numa extremidade 53 oposta, no volume 203 inferior do separador. O tubo 52 está associado, entre o reservatório 51 e o separador 2, a uma válvula 54. Esta válvula é, de preferência, comandada automaticamente no que se refere à sua abertura e fecho, por meios convencionais, em função da informação detectada pelo indicador de nivel colocado na cuba 1. 0 dispositivo de acordo com a invenção está, ainda, dotado com meios de circulação de óleo em continuo num circuito fechado ligando a cuba 1 e o separador 2, do modo descrito em seguida.A reservoir 51 containing cold oil is connected to a tube 52 which opens, at an opposing end 53, into the bottom volume 203 of the separator. The tube 52 is associated, between the reservoir 51 and the separator 2, with a valve 54. This valve is preferably automatically controlled with regard to its opening and closing, by conventional means, as a function of the information detected by the indicator of the level placed in the tank 1. The device according to the invention is further provided with continuous oil circulation means in a closed circuit connecting the tank 1 and the separator 2, in the manner described below.

Uma forma de realização deste circuito de circulação de óleo está representada de uma forma simplificada na figura 1 e esquematicamente, em mais pormenor, na figura 4.One embodiment of this oil circulation circuit is represented in a simplified form in figure 1 and schematically, in more detail, in figure 4.

Uma primeira tubagem 401 desembocando por uma primeira extremidade 402 no interior do separador 2, num volume interno superior deste último, está ligada, por uma segunda extremidade 403 oposta, a uma segunda tubagem 404, numa parte central da mesma. -23 - ΡΕ2467661 A primeira tubagem 401 está associada a uma bomba 405 que assegura a circulação de óleo no seu interior. Esta bomba é, de preferência, uma bomba de caudal variável. A segunda tubagem 404 desemboca, por uma primeira extremidade 406, numa parte inferior de um reservatório tampão 407 cheio de óleo. A partir dessa primeira extremidade 406, para além da zona de intersecção com a primeira tubagem 401, esta segunda tubagem 404 atravessa meios de aquecimento do óleo que circula no seu interior, por exemplo, sob a forma de um permutador 408 de calor, antes de desembocar, por uma segunda extremidade 409 oposta à primeira extremidade 406, numa parte superior do reservatório tampão 407. A circulação de óleo na segunda tubagem 404 é assegurada por uma bomba 410 convencional bem conhecida, que é, de preferência, escolhida para ter um caudal elevado. O permutador 408 de calor está, de preferência, associado a um elemento 408' de aquecimento, que constitui uma fonte adicional de energia para o aquecimento do óleo que circula na segunda tubagem 404. Este elemento de aquecimento pode ser de qualquer tipo, devendo compreender-se que se privilegia, no contexto da invenção, a utilização de meios pouco dispendiosos para o fornecimento de energia. Será dada preferência, por exemplo, para alimentar este elemento de aquecimento, a fontes de energia solar.A first tubing 401 flowing through a first end 402 into the separator 2, in an upper inner volume of the latter, is connected, via a second opposing end 403, to a second tubing 404, in a central portion thereof. The first tubing 401 is associated with a pump 405 which ensures the circulation of oil therein. This pump is preferably a variable displacement pump. The second tubing 404 opens, through a first end 406, into a lower portion of an oil filled buffer reservoir 407. From this first end 406, in addition to the intersection zone with the first tubing 401, this second tubing 404 passes through heating means of the oil circulating therein, for example in the form of a heat exchanger 408, before ends through a second end 409 opposite the first end 406 in an upper portion of the buffer reservoir 407. The flow of oil in the second tubing 404 is ensured by a well known conventional pump 410 which is preferably chosen to have a flow high. The heat exchanger 408 is preferably associated with a heating element 408 'which constitutes an additional source of energy for heating the oil circulating in the second pipeline 404. This heating element may be of any type and must comprise it is preferred that in the context of the invention the use of inexpensive means for the supply of energy is preferred. Preference will be given, for example, to feed this heating element, to solar energy sources.

Meios 411 de pré-aquecimento do óleo que circula na segunda tubagem 404 tendo em vista o arranque inicial do dispositivo, dispostos entre a primeira extremidade 406 -24- ΡΕ2467661 desta tubagem e o permutador 408 de calor, podem, igualmente, ser compreendidos no dispositivo de acordo com a invenção.The oil pre-heating means 411 circulating in the second line 404 in view of the initial starting of the device, disposed between the first end 406 -24- ΡΕ2467661 of this pipeline and the heat exchanger 408, may also be comprised in the device according to the invention.

Uma terceira tubagem 412 liga, por sua vez, por uma primeira extremidade 413, uma extremidade superior do reservatório tampão 407 à cuba 1, na qual desemboca por uma segunda extremidade 414 oposta. Um caudalímetro 415 está disposto nesta terceira tubagem 412. O sentido do deslocamento do óleo neste circuito duplo é indicado pelas setas correspondentes aos seguintes números de referência na figura 4. O óleo extraído do separador 2 é conduzido, segundo a direcção 416, pela primeira tubagem 401, até à segunda tubagem 404, de preferência, a uma velocidade lenta. Circula nesta última segundo a direcção 417, isto é, desde a parte inferior do reservatório tampão 407, através do permutador 408 de calor associado ao elemento 408' de aquecimento, até uma parte superior do reservatório tampão 407. A sua velocidade de circulação nessa tubagem 404 é, de preferência, rápida, de modo a promover a troca de calor no permutador 408 de calor. Na terceira tubagem 412, o óleo, finalmente, circula a uma velocidade baixa, segundo a direcção 418, desde a extremidade superior do reservatório tampão 407 até à cuba 1 de fritura. A terceira tubagem 412 desemboca, de preferência, na cuba 1, nivelada com a superfície interna da parede 102 periférica desta última, pelo que o óleo injectado na cuba através desta tubagem cai dentro desta formando uma película sobre a superfície interna desta parede periférica -25- ΡΕ2467661 e, portanto, não perturba a superfície do banho de óleo 108 através da criação de vórtices.A third tubing 412 in turn connects a first end 413, an upper end of the buffer reservoir 407 to the tub 1, into which it opens through a second opposing end 414. A flow meter 415 is arranged in this third pipe 412. The direction of the oil displacement in this double circuit is indicated by the arrows corresponding to the following reference numerals in figure 4. The oil extracted from the separator 2 is conducted, in direction 416, by the first line 401, to the second line 404, preferably at a slow speed. The direction 417, i.e. from the lower part of the buffer reservoir 407, flows through the heat exchanger 408 associated with the heating element 408 'to an upper portion of the buffer reservoir 407. Its rate of circulation in that tubing 404 is preferably rapid in order to promote the heat exchange in the heat exchanger 408. In the third line 412, the oil finally circulates at a low speed along the direction 418 from the upper end of the buffer reservoir 407 to the frypot 1. The third tubing 412 preferably opens into the tub 1, flush with the inner surface of the peripheral wall 102 of the latter, whereby the oil injected into the tub through this tubing falls into it forming a film on the inner surface of this peripheral wall 25 - ΡΕ2467661 and therefore does not disturb the surface of the oil bath 108 by creating vortices.

Um tubo 420 é fixo, por uma primeira extremidade 421, à abertura 104 formada no topo da cuba 1, acima dos separadores de gotículas. Este tubo foi concebido para conduzir o vapor de água gerado durante a fritura da biomassa na cuba 1 para um compressor 422 mecânico de vapor, por exemplo, um compressor de lóbulos rotativos, que o comprime, e, depois, até ao permutador 408 de calor, onde pode ser utilizado para transferir a sua energia para o óleo que circula na tubagem 404. Nesta forma de realização, o elemento 408' de aquecimento é, de preferência, um depósito de recuperação de água no estado líquido proveniente do compressor 422 através da tubagem 420, e dotado com uma resistência de aquecimento adaptada para aquecer essa água para fornecer energia adicional tendo em vista o aquecimento do óleo. Este depósito pode estar equipado com um sistema de transbordo para descarregar o excesso de água que poderia receber. A circulação de vapor de água dentro do tubo 420 é realizada na direcção indicada por 423 na figura 4, do topo da cuba 1 para o permutador 408 de calor. O fornecimento de óleo frio do reservatório 51 para o separador 2 é realizado, por sua vez, na direcção indicada por 55 nessa figura. 0 dispositivo de acordo com a invenção compreende meios de pressurização reduzida na cuba 1 de fritura, de preferência, mas sem limitação, constituídos, de um modo vantajoso, pelo compressor 422 envolvido, além disso, no -26- ΡΕ2467661 sistema de recuperação do vapor de água libertado durante a fritura. Também está dotado com meios que garantem uma impermeabilidade a baixas pressões.A tube 420 is secured by a first end 421 to the aperture 104 formed in the top of the tub 1, above the droplet separators. This tube has been designed to conduct the water vapor generated during the biomass frying in the vessel 1 to a mechanical steam compressor 422, for example a rotary lobe compressor, which compresses it, and thereafter to the heat exchanger 408 , where it can be used to transfer its energy to the oil circulating in the line 404. In this embodiment, the heating element 408 'is preferably a liquid water recovery tank from the compressor 422 through tubing 420, and provided with a heating resistor adapted to heat said water to provide additional energy in view of heating the oil. This tank may be equipped with a transhipment system to discharge the excess water it could receive. The circulation of water vapor within the tube 420 is performed in the direction indicated by 423 in Figure 4, from the top of the tub 1 to the heat exchanger 408. The supply of cold oil from the reservoir 51 to the separator 2 is effected, in turn, in the direction indicated by 55 in that figure. The device according to the invention comprises reduced pressurizing means in the frypot 1, preferably, but not limited to, advantageously constituted by the compressor 422, further comprising, in the vapor recovery system of water released during frying. It is also provided with means which ensure impermeability at low pressures.

Meios preferidos de rotação do veio 122 central da cuba 1 são representados, muito esquematicamente, na figura 1 e em maior detalhe nas figuras 5 a 7.Preferred means of rotation of the central shaft 122 of the tub 1 are shown schematically in Figure 1 and in greater detail in Figures 5 to 7.

Estes meios estão, por exemplo, principalmente por razões de ocupação de espaço, dispostos na parte superior da cuba 1.These means are, for example, mainly for reasons of space occupancy, arranged in the upper part of the tank 1.

Um deslizador 123 está disposto na cuba, de um modo substancialmente perpendicular ao veio 122 central, que é localizado pela referência 124 na figura 5. Este veio 122, que não é representado por razões de clareza, estende-se para a retaguarda, perpendicularmente ao plano desta figura. 0 deslizador 123 está adaptado para ser deslocado, por translação, numa direcção perpendicular ao eixo do veio 122, por um pistão 125 accionado por um cilindro, por exemplo, pneumático, representado na figura 1. 0 deslizamento ocorre ao longo de um carril 126 suportado por uma coroa 127, ilustrados nas figuras 5 e 7. Esta coroa 127 está fixa na parede 102 periférica da cuba 1 por meios convencionais bem conhecidos.A slider 123 is disposed in the tub, substantially perpendicular to the central shaft 122, which is located by reference 124 in Figure 5. This shaft 122, which is not shown for reasons of clarity, extends rearwardly, perpendicular to the of this figure. The slider 123 is adapted to be displaced by translation in a direction perpendicular to the axis of the shaft 122 by a piston 125 driven by a cylinder, for example pneumatic, shown in Figure 1. The sliding occurs along a supported rail 126 by a crown 127, shown in Figures 5 and 7. This crown 127 is attached to the peripheral wall 102 of the tub 1 by conventional well known means.

Numa face superior virada para o topo da cuba 1, o deslizador 123 possui dois excêntricos salientes, 128 e 129, respectivamente, cujos perfis são ilustrados na figura 6. O primeiro excêntrico 128, disposto numa extremidade dita dianteira do deslizador situada em frente -27- ΡΕ2467661 do veio 122 rotativo, de encontro a um primeiro bordo lateral do deslizador, tem um bordo 130 posterior em bisel alargando-se na direcção do referido primeiro bordo lateral. O segundo excêntrico 129, disposto, por sua vez, numa extremidade dita posterior oposta do deslizador, de encontro a um segundo bordo lateral oposto deste último, tem um bordo 131 dianteiro, também em bisel, e substancialmente perpendicular ao bordo 130 posterior do primeiro excêntrico 129.On a top facing top of the tub 1, the slider 123 has two protruding cams, 128 and 129, respectively, the profiles of which are shown in Figure 6. The first cam 128, disposed at a forward said forward end of the slider in front -27 - ΡΕ2467661 of the rotary shaft 122, against a first side edge of the slider, has a bevelled rear edge 130 extending in the direction of said first side edge. The second cam 129, disposed, in turn, at a laterally opposite end of the slider, against a second side edge opposite the latter, has a front bezel 131, also bevelled, and substantially perpendicular to the trailing edge 130 of the first cam 129.

Estes excêntricos determinam, em conjunto, um caminho 132 na face superior do deslizador, como ilustrado na figura 6. 0 deslizador 123 está associado a um disco 133 rotativo fixo em torno do veio 122, de modo a ficar solidário com este durante a rotação. O deslizador está disposto sob uma face 134 inferior do disco em frente do fundo da cuba, de tal forma que os excêntricos 128, 129 ficam aptos a interagir com rolos 135 existentes no lado inferior do disco 133. Na figura 7, representou-se, para maior clareza, apenas um rolo 135. O disco compreende, na realidade, uma pluralidade de rolos, que estão dispostos circularmente ao longo da sua periferia a intervalos regulares entre eles. Cada rolo é identificado na figura 5 por um pino 136 que assegura a sua fixação ao disco e desembocando na face 137 superior do disco oposto à face 134 inferior. 0 passo entre os rolos 135 é fixo, em associação com as dimensões e a posição relativa dos excêntricos 128 e 129 em relação um ao outro, com um valor que permita que cada movimento de translação do deslizador 123, numa -28- ΡΕ2467661 direcção perpendicular ao eixo do veio 122, num sentido ou noutro, leve ao deslocamento de um rolo ao longo do caminho 132 formado pelos excêntricos 128 e 129, e, assim, a um movimento de rotação, na direcção indicada em 138 na figura 5, do disco 133. Esta rotação faz com que, através do veio 122, as pás 121, que estão solidárias com a cuba 1, se movimentem. Ao seleccionar a cadência e a velocidade de deslocamento do deslizador 123, determina-se, desse modo, vantajosamente, a velocidade de movimentação das pás 121 na cuba 1 e, assim, também o tempo de permanência da biomassa nessa cuba. Qualquer outro meio de controlo do tempo de permanência da biomassa na cuba 1, de um modo geral, ou de controlo da velocidade de rotação das pás 121 em particular, bem conhecido pelos especialistas na técnica, também está abrangido pelo âmbito da invenção.These cams together determine a path 132 on the upper face of the slider as shown in Figure 6. The slider 123 is associated with a rotatable disc 133 fixed about the shaft 122 so as to be integral with it during rotation. The slider is disposed under a lower face 134 of the disc in front of the bottom of the tub, such that the cams 128, 129 are able to interact with rollers 135 on the underside of the disc 133. In Figure 7, for clarity, only one roller 135. The disc actually comprises a plurality of rollers, which are arranged circularly along its periphery at regular intervals therebetween. Each roll is identified in Figure 5 by a pin 136 which secures it to the disc and opens into the upper face 137 of the disc opposite the lower face 134. The pitch between the rollers 135 is fixed in association with the dimensions and relative position of the cams 128 and 129 relative to one another with a value that allows each translatory movement of the slide 123 in a perpendicular direction to the axis of the shaft 122, in one direction or the other, leads to the displacement of a roller along the path 132 formed by the cams 128 and 129, and thus to a rotational movement, in the direction indicated at 138 in figure 5, of the disc 133. This rotation causes, through the shaft 122, the blades 121, which are integral with the vessel 1, to move. By selecting the cadence and the speed of movement of the slider 123, the speed of movement of the blades 121 in the tank 1 and, thus, the residence time of the biomass in that tank is advantageously determined. Any other means of controlling the residence time of the biomass in the tub 1 in general or of controlling the speed of rotation of the blades 121 in particular, well known to those skilled in the art, is also within the scope of the invention.

Uma forma de realização preferida, mas não limitativa, de modo nenhum, da invenção, de uma fieira 113 de extrusão através da qual a biomassa é introduzida na cuba, é mostrada nas figuras 8 e 9.A preferred but not limiting embodiment of the invention of an extrusion die 113 through which the biomass is introduced into the tub is shown in Figures 8 and 9.

Esta fieira 113 apresenta-se sob a forma de um disco perfurado no seu centro com uma pluralidade de orifícios 114 de extrusão. Uma face 115 dianteira deste disco, disposta relativamente ao interior da cuba 1, é representada em planta na figura 8.This die 113 is in the form of a disk drilled at its center with a plurality of extrusion holes 114. A front face 115 of this disk, disposed relative to the interior of the tub 1, is shown in plan view in Figure 8.

Na parte posterior dos orifícios 114 de extrusão, ao nível de uma face 117 posterior oposta à face 115 dianteira, a fieira possui, de preferência, arestas 116 de corte concebidas para cortar a biomassa antes da sua introdução na cuba 1. Verifica-se que esta forma de realização é bastante vantajosa, especialmente nos casos em -29- ΡΕ2467661 que a forma da biomassa é filamentosa, caso em que não pode ser satisfatoriamente triturada antes de ser introduzida na cuba de fritura. A invenção não exclui, contudo, a introdução da biomassa na cuba através de uma fieira de extrusão de qualquer outra forma, em particular, uma de forma convencional bem conhecida, isto é, sem zonas de corte, ou mesmo, ainda, directamente através da abertura 106 formada na parede 102 periférica da cuba 1, sem qualquer fieira de extrusão.At the rear of the extrusion holes 114, at the level of a rear face 117 opposite the front face 115, the die preferably has cutting edges 116 designed to cut the biomass prior to its introduction into the tub 1. It is found that this embodiment is quite advantageous, especially in cases where the biomass form is filamentous, in which case it can not be satisfactorily comminuted before being introduced into the frypot. The invention does not, however, exclude the introduction of the biomass into the tank through an extrusion die in any other way, in particular, in a well-known conventional way, i.e. without cutting areas, or even directly through the opening 106 formed in the peripheral wall 102 of the tub 1, without any extrusion die.

De um modo geral, as dimensões do dispositivo de acordo com a invenção, em particular da cuba 1 e do separador 2, são determinadas em função do tipo e da quantidade de biomassa a tratar, do seu teor em água, do poder calorífico desejado para o material frito e do óleo utilizado, de acordo com os cálculos dos especialistas na técnica. A simples título de exemplo, a cuba 1 pode ter um diâmetro de 0,90 m e uma altura de 1,40 m, e as pás 121 terem uma altura, medida entre o seu bordo inferior relativamente à parede 101 inferior da cuba e o seu bordo superior oposto, de cerca de 20 cm. O separador 2 pode, por sua vez, ter uma altura de 1,30 m para um diâmetro de cerca de 0,90 m. A conduta 31 pode ter um comprimento de cerca de 50 cm. O dispositivo de acordo com a invenção é, por exemplo, implementado do seguinte modo. -30- ΡΕ2467661In general, the dimensions of the device according to the invention, in particular of the vessel 1 and the separator 2, are determined according to the type and quantity of biomass to be treated, its water content, the desired heat value for the fried material and the oil used, according to the calculations of those skilled in the art. By way of example, the tub 1 may have a diameter of 0.90 m and a height of 1.40 m, and the blades 121 have a height, measured between its lower edge relative to the bottom wall 101 of the tub and its on the opposite upper edge, about 20 cm. The separator 2 may in turn have a height of 1.30 m to a diameter of about 0.90 m. Duct 31 may have a length of about 50 cm. The device according to the invention is, for example, implemented in the following manner. -30- ΡΕ2467661

Também neste caso, os parâmetros de operação são escolhidos, de um modo geral, de acordo com os cálculos ao alcance dos especialistas na técnica, não só em termos da natureza da biomassa a tratar, mas também do teor em água desejado para o material frito, directamente relacionado com o seu poder calorífico, e do rendimento energético visado durante essas operações de processamento. Os valores dos parâmetros de operação são dados a seguir, meramente a título de exemplo, sem serem, de qualquer modo, limitativos da invenção.Also in this case, the operating parameters are generally chosen according to the calculations within the skill in the art not only in terms of the nature of the biomass to be treated but also the desired water content for the fried material , directly related to their calorific value, and the energetic efficiency targeted during these processing operations. The values of the operating parameters are given below, purely by way of example, without being in any way limiting the invention.

Um óleo ou qualquer outro fluido definido de acordo com a invenção, que tenha sido previamente aquecido a uma temperatura superior em, pelo menos, 10 °C à temperatura de ebulição da água pelos meios 411 de pré-aquecimento, é despejado para dentro da cuba 1. Este fluido pode, por exemplo, ser proveniente de resíduos de gordura de carne ou peixe, que foram previamente fundidos. Também se pode tratar de óleo reciclado. O óleo despejado para dentro da cuba 1 escoa-se naturalmente através da janela 105 formada no fundo da cuba, atravessa a conduta 31 e enche o separador 2. Depois de este estar cheio, o nível de óleo na cuba 1 aumenta à medida que a descarga se vai efectuando. O óleo é despejado numa quantidade que permite cobrir completamente as pás 121 dispostas no fundo da cuba 1 e de modo a que o seu nível ultrapasse 1,5 a 2 vezes a altura das pás na cuba. A simples título de exemplo, para uma cuba 1 e um separador 2 com as dimensões indicadas acima, despeja-se no dispositivo, aproximadamente, uma quantidade de óleo compreendida entre 1 e 2 m3, que é dividida entre a cuba 1, para um volume de cerca de 0,2 m3, o separador 2, para um -31 - ΡΕ2467661 volume de cerca de 0,7 m3, e o circuito de circulação de óleo.An oil or any other fluid defined according to the invention which has been previously heated to a temperature of at least 10 ° C at the boiling temperature of the water by the preheating means 411 is poured into the vessel 1. This fluid may, for example, be derived from meat or fish fat residues which have been previously melted. It can also be recycled oil. The oil poured into the vessel 1 flows naturally through the window 105 formed in the bottom of the vessel, passes through the conduit 31 and fills the separator 2. After it is full, the oil level in the vessel 1 increases as the oil discharge is taking place. The oil is poured in an amount which allows to completely cover the blades 121 arranged in the bottom of the tank 1 and so that its level exceeds 1.5 to 2 times the height of the blades in the tank. By way of example only, for a vessel 1 and a separator 2 of the dimensions indicated above, approximately 1 to 2 m 3 of the oil is poured into the device, which is divided between the vessel 1, to a volume of about 0.2 m 3, the separator 2, to a volume of about 0.7 m 3, and the oil circulation circuit.

Depois de se fechar o dispositivo hermeticamente, aplica-se, por meio do compressor 422, uma pressão reduzida à cuba 1. Quaisquer outros meios bem conhecidos para a aplicação de pressão reduzida também estão abrangidos pelo âmbito da invenção. Escolhe-se uma pressão de funcionamento que é, de preferência, aproximadamente igual a 0,5 atm. A diminuição da pressão na cuba 1 provoca a diminuição da temperatura necessária para ferver a água contida na biomassa que vai ser introduzida no banho de óleo. O dispositivo de acordo com a invenção pode, contudo, também funcionar à pressão atmosférica.After the device is hermetically closed, a reduced pressure is applied to the vessel 1. By means of the compressor 422, any other well-known means for the application of reduced pressure are also within the scope of the invention. An operating pressure is chosen which is preferably approximately equal to 0.5 atm. The decrease in pressure in the vessel 1 causes the temperature required to boil the water contained in the biomass to be introduced into the oil bath. The device according to the invention may, however, also operate at atmospheric pressure.

Principalmente devido às diferenças de volume entre o banho de óleo 108 da cuba 1 e o banho de óleo 211 do separador 2, adicionadas aos meios de arrefecimento da conduta 31 que liga a cuba e o separador um ao outro, a temperatura do óleo neste último fica, ao longo do funcionamento, ligeiramente inferior à da cuba. A titulo de exemplo, para um funcionamento ideal do dispositivo, a diferença de temperatura do óleo entre o fundo do separador 2 e a cuba 1 é de, pelo menos, 10 °C. O movimento das pás 121 é iniciado pelos meios de accionamento do veio 122 central rotativo. A cada movimento do pistão 125 que movimenta o deslizador 123 em translação, é conferido ao veio 122 um movimento de rotação sobre si próprio, fazendo com que as pás se desloquem na cuba 1. A rotação efectua-se no sentido que induz o caminho de deslocamento mais longo das pás entre a abertura 106 de -32- ΡΕ2467661 introdução da biomassa na cuba 1 e a janela 105 formada na sua parede 101 inferior. A biomassa é introduzida na cuba 1 através dos meios de introdução, em particular, tais como os descritos acima a titulo de exemplo. A partir da tremonha 111 de alimentação, esta é, por exemplo, extrudida directamente para a cuba através da fieira 113 de extrusão sob a forma de segmentos de cordões. A invenção não exclui, contudo, que a biomassa seja introduzida na cuba 1 de qualquer outra forma. Por exemplo, em função das suas propriedades fisico-quimicas, a biomassa pode ser triturada e introduzida na cuba sem quaisquer outras operações, incluindo a extrusão, sendo o objectivo geral da invenção transportar para a cuba pequenos elementos obtidos a partir da biomassa húmida inicial e tendo uma superfície de contacto significativa com o óleo contida na cuba. A biomassa húmida é introduzida na cuba através da abertura 106, directamente para o banho de óleo, num dos compartimentos 144 formados entre duas pás 121 adjacentes. A biomassa bloqueada neste compartimento é, depois, impulsionada pela pá 121 delimitando a parte posterior do compartimento, definida pelo sentido de avanço das pás, até atingir, por fim, a janela 105 através da qual cai, sob o efeito do seu peso, na direcção do separador 2.Mainly because of the volume differences between the oil bath 108 of the vessel 1 and the oil bath 211 of the separator 2, added to the cooling means of the conduit 31 connecting the vessel and the separator to each other, the temperature of the oil in the latter is slightly lower than that of the vessel. By way of example, for optimum operation of the device, the difference in temperature of the oil between the bottom of the separator 2 and the vessel 1 is at least 10 ° C. The movement of the blades 121 is initiated by the drive means of the rotary central shaft 122. With each movement of the piston 125 which moves the slider 123 in translation, the shaft 122 is imparted a rotational movement on itself, causing the blades to move in the vessel 1. The rotation is effected in the direction which induces the path longer displacement of the blades between the opening 106 of introduction of the biomass into the vessel 1 and the window 105 formed in its lower wall 101. The biomass is introduced into the vessel 1 via the introduction means, in particular, such as those described above by way of example. From the feed hopper 111, this is, for example, extruded directly into the tub through the extrusion die 113 in the form of strand segments. The invention does not, however, exclude that the biomass is introduced into the tub 1 in any other way. For example, depending on their physico-chemical properties, the biomass may be comminuted and introduced into the tank without any other operations, including extrusion, the general purpose of the invention being to carry to the tank small elements obtained from the initial wet biomass and having a significant contact surface with the oil contained in the vessel. The wet biomass is introduced into the vessel through the opening 106, directly into the oil bath, into one of the compartments 144 formed between two adjacent blades 121. The biomass locked in this compartment is then driven by the blade 121 delimiting the rear part of the compartment, defined by the direction of advancement of the blades, until finally it reaches the window 105 through which it falls under the effect of its weight in the direction of the separator 2.

Durante este percurso na cuba 1, a biomassa é desidratada por fritura, por um fenómeno bem conhecido, para formar um material, por exemplo, um combustível, que é -33- ΡΕ2467661 sólido e cujo teor em água é reduzido relativamente à biomassa inicial. 0 caudal de introdução da biomassa na cuba 1, a pressão de funcionamento, a quantidade e a temperatura do fluido nesta última, bem como a velocidade de rotação do veio 122, que determina o tempo de permanência do material no banho de óleo, são determinados em função uns dos outros, em associação com as dimensões da cuba, por cálculos ao alcance dos especialistas na técnica, de modo a obter o teor em água e, por conseguinte, o Poder Calorífico Inferior, desejados para o produto final, também em função do teor em água inicial da biomassa húmida. Pode conseguir-se, pelo dispositivo de acordo com a invenção, um teor em água muito baixo do material sólido final, de apenas uns poucos por cento.During this course in the vessel 1, the biomass is fried by a well-known phenomenon to form a material, for example a fuel, which is solid and whose water content is reduced relative to the initial biomass. The flow rate of introduction of the biomass into the vessel 1, the operating pressure, the amount and temperature of the fluid in the latter, as well as the speed of rotation of the shaft 122, which determines the residence time of the material in the oil bath, are determined as a function of each other, in association with the dimensions of the vat, by calculations within the reach of those skilled in the art, in order to obtain the water content and, consequently, the Lower Calorific Power desired for the final product, also in function of the initial moisture content of the wet biomass. A very low water content of the final solid material of only a few percent can be achieved by the device according to the invention.

Por exemplo, em conjunto com os parâmetros específicos definidos acima, é transmitida ao veio 122 uma velocidade de rotação lenta, de 1 volta por cada 5 a 20 minutos. A forma de realização de acordo com a invenção integrando uma roda de pás rotativas representada nas figuras e descrita acima é particularmente vantajosa, especialmente na medida em que permite um controlo preciso do tempo de permanência da biomassa no óleo, requer pouca manutenção, devido à sua construção simples, e permite uma pressurização reduzida da cuba, dado que só é necessário assegurar uma impermeabilidade ao nível da passagem do pistão 125 através da parede da cuba. -34- ΡΕ2467661For example, in conjunction with the specific parameters defined above, a slow rotation speed of 1 turn is transmitted to the shaft 122 for every 5 to 20 minutes. The embodiment according to the invention integrating a rotating blade wheel shown in the figures and described above is particularly advantageous, especially in that it allows precise control of the time of the biomass in the oil, it requires little maintenance, due to its simple construction and allows for a reduced pressurizing of the tank, since it is only necessary to ensure impermeability at the level of the passage of the piston 125 through the wall of the tank. -34- ΡΕ2467661

Além disso, a utilização do sistema de pás rotativas de acordo com a invenção permite obter uma grande superfície de contacto da biomassa com o óleo e um bom controlo das transferências de calor que ocorrem no banho, devido a uma proporção em peso relativamente baixa da biomassa/fluido. 0 resultado é um grande controlo do teor em água do material frito.In addition, the use of the rotating blade system according to the invention enables a large contact surface of the biomass with the oil and a good control of the heat transfer occurring in the bath due to a relatively low weight ratio of the biomass /fluid. The result is a great control of the water content of the fried material.

Durante a fritura, liberta-se da cuba 1, por cima do banho de óleo 108, vapor de água proveniente da desidratação da biomassa. O material frito que chega à janela 105 formada na parede 101 inferior da cuba 1 é arrastado por gravidade e pela circulação forçada do óleo para a conduta 31 e, depois, para o tubo 204 de imersão, na parte inferior do separador 2. Acumula-se aí e é, naturalmente, separado por um fenómeno de decantação por gravidade do banho 211 de óleo, que tende a elevar-se acima deste. A presença de aletas 206 impede, de um modo vantajoso, que o material sólido torne a subir para a parte superior do separador, mesmo na presença de vórtices criados neste último, durante a queda do material. A temperatura ligeiramente mais fria do óleo no separador relativamente à da cuba 1, em particular, na parte inferior da mesma, se necessário, em combinação com os meios de arrefecimento dispostos na conduta 31, permite, de um modo vantajoso, bloquear a ebulição da biomassa no interior do separador, melhorando, assim, a decantação do sólido no separador. -35- ΡΕ2467661During the frying, water vapor from the dehydration of the biomass is released from the vessel 1, above the oil bath 108. The fried material which reaches the window 105 formed in the bottom wall 101 of the tub 1 is drawn by gravity and by the forced circulation of the oil into the conduit 31 and then into the immersion tube 204 in the lower part of the separator 2. and is naturally separated therefrom by a gravity decantation phenomenon of the oil bath 211, which tends to rise above it. The presence of fins 206 advantageously prevents the solid material from rising back to the top of the separator, even in the presence of vortices created in the latter, during the fall of the material. The slightly cooler temperature of the oil in the separator relative to that of the vessel 1, in particular in the lower part thereof, if necessary, in combination with the cooling means arranged in the duct 31, advantageously enables blocking the boiling of the biomass within the separator, thereby improving the decantation of the solid in the separator. -35- ΡΕ2467661

Ao mesmo tempo, o óleo contido no separador 2 recupera o calor armazenado do material frito que recebe. É criado dentro do separador 2 um gradiente de temperatura entre o óleo que se encontra no fundo do mesmo, mais frio, e o localizado na sua parte superior, mais quente. 0 material frito é descarregado do separador através dos meios 210 de descarga, pela abertura 209 formada para essa função no fundo do separador. A velocidade de extracção do material frito é determinada, de acordo com cálculos ao alcance dos especialistas na técnica, para assegurar um tempo de permanência deste material no separador 2 que seja suficiente para permitir a transferência do calor que armazenou durante a fritura para o óleo. O funcionamento do dispositivo de acordo com a invenção é, de um modo vantajoso, continuo, tanto na introdução da biomassa na cuba 1, como na rotação das pás 121 e na descarga do material sólido à medida que se acumula no fundo do separador 2.At the same time, the oil contained in the separator 2 recovers stored heat from the frit material it receives. Within the separator 2 is created a temperature gradient between the oil that is at the bottom of the same, cooler, and the one located at its upper, warmer part. The frit material is discharged from the separator through the discharge means 210 through the aperture 209 formed for that function at the bottom of the separator. The rate of extraction of the fried material is determined, according to calculations within the reach of those skilled in the art, to ensure a residence time of this material in the separator 2 which is sufficient to allow the transfer of the heat which it stored during the frying to the oil. The operation of the device according to the invention is advantageously continuous both in the introduction of the biomass into the vessel 1 and in the rotation of the blades 121 and in the discharge of the solid material as it accumulates at the bottom of the separator 2.

Além disso, o óleo contido no dispositivo também circula continuamente entre o separador 2 e a cuba 1, por intermédio do duplo circuito fechado de circulação, sob a acção das bombas 405 e 410. Os caudais destas bombas são determinados de acordo com cálculos de especialistas na técnica para, por um lado, manter o equilíbrio das diferenças térmicas entre o óleo contido na cuba 1 e o separador 2 e, por outro lado, para permitir um funcionamento ideal do permutador 408 de calor. O óleo recolhido na parte superior do separador 2 tem, de um modo vantajoso, uma temperatura elevada, em parte, devido ao -36- ΡΕ2467661 calor que recuperou do material frito, sendo necessário apenas um pequeno fornecimento de energia para levá-lo a atingir uma temperatura de ebulição à pressão aplicada na cuba 1.In addition, the oil contained in the device also continuously circulates between the separator 2 and the vessel 1 via the dual circulation loop under the action of the pumps 405 and 410. The flow rates of these pumps are determined according to expert calculations on the one hand, to maintain the balance of the thermal differences between the oil contained in the vessel 1 and the separator 2 and, on the other hand, to allow optimum operation of the heat exchanger 408. The oil collected at the top of the separator 2 advantageously has an elevated temperature, in part because of the heat it recovered from the fried material, requiring only a small supply of energy to cause it to reach a pressure boiling temperature applied in the vessel 1.

Este fornecimento de energia é, em parte, assegurado pelo permutador 408 de calor que funciona a partir da energia do vapor de água gerado durante a fritura.This energy supply is in part ensured by the heat exchanger 408 which operates from the energy of the water vapor generated during frying.

Quando o indicador de nível colocado na cuba 1 indica um nível de óleo insuficiente nesta última, um abastecimento de óleo frio proveniente do reservatório 51 é realizado automaticamente no separador 2. Este fornecimento permite aumentar o nível de óleo na cuba 1 pelo efeito da comunicação dos volumes internos do separador 2 e da cuba 1 através da conduta 31. A introdução de óleo frio é realizada, de preferência, na parte inferior do separador, de modo a manter um gradiente de temperatura ideal neste e a parar a ebulição do material frito desde a sua chegada ao fundo do separador.When the level indicator on the tank 1 indicates an insufficient oil level in the latter, a supply of cold oil from the tank 51 is automatically performed on the separator 2. This supply allows the oil level in the tank 1 to be increased by the effect of the internal volumes of the separator 2 and the vessel 1 through the conduit 31. The introduction of cold oil is preferably carried out in the lower part of the separator so as to maintain an ideal temperature gradient therein and to stop the boiling of the frit material from your arrival at the bottom of the tab.

Os efeitos cumulativos da recuperação de energia do vapor de água gerado durante a fritura para aquecer o óleo extraído do separador 2 antes de ser reinjectado na cuba 1 e da recuperação, a partir do óleo do separador 2, do calor 2 do material frito, asseguram, de um modo vantajoso, um rendimento energético elevado do dispositivo. Após o fornecimento de energia inicial para aquecer o óleo, o dispositivo funciona praticamente de forma independente, sendo necessário apenas o fornecimento de uma pequena quantidade de energia externa adicional ao elemento 408' de -37- ΡΕ2467661 aquecimento associado ao permutador 408 de calor para o seu funcionamento.The cumulative effects of the energy recovery of the water vapor generated during frying to heat the oil extracted from the separator 2 before being reinjected into the vessel 1 and the recovery from the oil of the separator 2 of the heat 2 of the fried material ensure , advantageously, a high energy efficiency of the device. After the initial power supply to heat the oil, the device functions almost independently, requiring only a small amount of additional external power to the heating element 408 'associated with the heat exchanger 408 for the heating element 408'. its functioning.

Para um baixo custo de operação, o dispositivo de acordo com a invenção, tal como descrito acima, pode, de um modo vantajoso, produzir até 80 kg/h de combustível que pode ter um Poder Calorífico Inferior de até 20 MJ/kg. A descrição acima mostra claramente que, devido às sua diferentes características e vantagens, a presente invenção atinge os objectivos que se tinha proposto. Em particular, proporciona um dispositivo para o processamento de biomassa por fritura, para formar, em particular, um combustível sólido que requer apenas um fornecimento reduzido de energia externa para o seu funcionamento e que permite, a um custo baixo, formar um combustível com um poder calorífico elevado com um teor em água muito bem controlado. Este dispositivo constitui, em particular, uma ferramenta eficaz de valorização dos resíduos húmidos.For a low operating cost, the device according to the invention, as described above, can advantageously produce up to 80 kg / h of fuel which may have a Lower Calorific Value of up to 20 MJ / kg. The foregoing description clearly shows that, because of its different characteristics and advantages, the present invention achieves the objectives that it had proposed. In particular, it provides a device for the processing of biomass by frying to form, in particular, a solid fuel which requires only a reduced supply of external energy for its operation and which allows, at a low cost, to form a fuel with a high calorific value with a very well controlled water content. This device is in particular an effective tool for the recovery of moist waste.

Lisboa, 16 de Setembro de 2013Lisbon, September 16, 2013

Claims

A frying wet biomass processing device, comprising a first vessel (1), containing a first oil bath (108), means able to maintain the oil of said first bath at a frying temperature ensuring the frying of the biomass and means (111) for introducing the biomass into said first vessel (1), means (3) for transferring solid fried material from said first vessel (1) to separating means by separating by gravity from said fried material and the oil in the form of a second vessel containing a second oil bath (211) having a temperature below said frying temperature and in hydraulic communication with said first oil bath (108), and discharge means (210) of the solid frit material to the outside of said second vessel (2), characterized in that said device comprises: - means for controlling the residence time of the biomass in the first bath of comprising a rotating vane wheel arranged in said first oil bath (108) and adapted to move the biomass from an introduction zone of said biomass in the first vessel (1) to an outlet window (105) the second vessel (2), wherein said means for maintaining the oil of said first bath at a biomass frying temperature comprises oil collection means (401) from said second vessel, means (408, 408 ' ) and the oil injection means (412) thus heated in said first vessel (1). -2- ΡΕ2467661

A device according to claim 1, characterized in that the means for heating the collected oil comprise means (422) for extracting the water vapor generated in the first vessel (1) during frying and heat exchange means (408) between the oil collected in the second vessel (2) and said water vapor collected from said first vessel (1).

A device according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the means (3) for transferring the fried solid material from the first vessel (1) to the second vessel (2) are constituted by a conduit (31) which operates by gravity and performs communication between the first oil bath (108) and the second oil bath (211).

A device according to claim 3, characterized in that said second vessel (2) is arranged under the first vessel (1), said conduit (31) connects a lower wall (101) of said first vessel and a portion (210) of the solid material fanned out of the second vessel (2) to operate at a lower opposite portion (202) of said second vessel.

A device according to claim 3 or 4, characterized in that said conduit (31) opens into an upper part of the second vessel (2) and extends inside said vessel by an immersion tube (204) reaching a portion (202).

A device according to claim 5, characterized in that said dip tube is provided with fins (206) inclined toward said lower portion of the second vessel.

A device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said outlet window (105) for the second vessel (2) is formed in a lower wall (101) of said first vessel.

A device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises means for driving said wheel which causes it to rotate with discrete rotational movements.

A device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it comprises means for maintaining a substantially constant oil level in the first vessel (1) by introducing cold oil into the second vessel (2).

A device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises reduced pressurizing means inside the first vessel (1).

A device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the first vessel (1) comprises, in a top part, droplet separators capable of eliminating oil waste from the water vapor leaving above the first bath oil mixture (108) during frying.

A device according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the means for introducing the biomass into the first vessel (1) comprises an extrusion die (113) disposed through a wall (102) of the (116) on a rear face (117) opposite the first oil bath (108), and means for supplying the biomass to said spinnerette. Lisbon, September 16, 2013