PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACIÓN DE UN BIOCOMBUSTIBLE SÓLIDO Y PRODUCTO BIOCOMBUSTIBLE OBTENIDO POR DICHO PROCEDIMIENTO.

Procedimiento para la elaboración de un biocombustible sólido,

pensado para optimizar la cuota de emisiones de CO{sub,2} procedentes de la combustión de combustibles fósiles, donde dos tolvas, una (1) para carbón y otra (2) para biomasa, vierten su contenido en sendas cintas integradoras (3 y 4), que establecen la proporción entre carbón y biomasa en el biocombustible a fabricar, introduciéndose esta mezcla en un "molino de martillos" (12) pasando previamente por un horno desecador (9), en dónde se le da la granulometría deseada, en combinación con un primer "clasificador rotativo" (13), disponiéndose tras este un segundo "clasificador rotativo" (14), donde la mezcla es tamizada al granulado definitivo, y que realimenta el "molino de martillos" (12) con las partículas que no logran atravesarlo. La mezcla de carbón y biomasa tamizada pasa seguidamente por un "filtro de mangas" (16), que limita la humedad de la mezcla.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200801708.

Solicitante: CALES DE PACHS, S.A.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: BARCELONA.

Inventor/es: GRANE AULADELL,XAVIER.

Fecha de Solicitud: 6 de Junio de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 13 de Enero de 2012.

Clasificación PCT:

  • C10L5/44 QUIMICA; METALURGIA.C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA.C10L COMBUSTIBLES NO PREVISTOS EN OTROS LUGARES; GAS NATURAL; GAS NATURAL DE SINTESIS OBTENIDO POR PROCEDIMIENTOS NO PREVISTOS EN LAS SUBCLASES C10G O C10K; GAS DE PETROLEO LICUADO; USO DE ADITIVOS PARA COMBUSTIBLES O FUEGOS; GENERADORES DE FUEGO.C10L 5/00 Combustibles sólidos (producidos por solidificación de combustibles fluidos C10L 7/00; briquetas C10F 7/06). › de sustancias vegetales.
PROCEDIMIENTO PARA LA ELABORACIÓN DE UN BIOCOMBUSTIBLE SÓLIDO Y PRODUCTO BIOCOMBUSTIBLE OBTENIDO POR DICHO PROCEDIMIENTO.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la elaboración de un biocombustible sólido y producto biocombustible obtenido por dicho procedimiento. Campo técnico El objeto de la presente invención, tal como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, hace referencia a un procedimiento para la elaboración de un biocombustible sólido y al producto biocombustible final obtenido por dicho procedimiento, el cuál es del tipo empleado en cualquier instalación (fabril, energética, etc.), pensado para reducir las emisiones de dióxido de carbono CO2 procedentes de la combustión de combustibles fósiles como el carbón. Antecedentes de la invención Un biocombustible sólido es aquél que mezcla una cierta cantidad de biomasa con un combustible sólido tradicional como el carbón, en unas determinadas proporciones, las cuáles dependerán del tipo de instalación en la que se va a consumir dicho biocombustible. Por un lado, se define biomasa como restos de material biológico, especialmente de origen vegetal, cuya procedencia puede ser de silvicultura, serrín de virutas, residuos de corteza y madera, restos de podas y/o malezas, envases de madera y maderas procedentes de la construcción, es decir, todos aquéllos productos que quedan definidos dentro de los códigos LER (Listado Europeo de Residuos): 020701, 030105, 030301, 150103 y 170201. Por otro lado, existen determinados tipos de instalaciones consumidoras de energía, tales como fabriles o energéticas, en las que se utiliza como combustible el carbón, pudiendo ser este, según el tipo de instalación de que se trate, tanto de origen vegetal como mineral (hullas, antracitas, turbas, etc.) o carbones artificiales como el coque (coque de carbón o coque de petróleo, procedentes, respectivamente, de procesos de destilación de carbón mineral o de procesos de coquetización en refinerías de petróleo). El coque es un combustible que se suele utilizar muy desmenuzado y seco, es decir en polvo, ya que de ese modo se quema mejor, y además, con esa presentación en estado de polvo, se puede inyectar muy fácilmente en el horno de una instalación consumidora de energía, mediante la utilización de inyectores especialmente diseñados para ese uso, los cuáles utilizan como propelente, normalmente, aire a presión para llevar el polvo de coque hasta los quemadores. Por lo tanto, todo el transporte del combustible coque dentro de la instalación consumidora de energía, se suele realizar de forma neumática. Existen algunas circunstancias y razones por las que resulta ventajoso utilizar biocombustible, es decir, determinadas mezclas de biomasa con carbón, por ejemplo coque, a pesar de que el producto obtenido de dicha mezcla tiene menor poder calorífico. Una de las razones tiene que ver con las reducciones de emisiones de CO2 previstas en los convenios de Kyoto; según dichos convenios, en general, las instalaciones que utilizan combustibles, tienen limitadas las emisiones de CO 2 o gases efecto invernadero a unos derechos de emisión; si dichos derechos se superan, la instalación deberá de adquirir nuevos derechos al mercado con la repercusión económica que esto supone, pudiendo ser penalizada por los estamentos oficiales con competencias en dichos temas. 2 ES 2 353 783 A1 2 Las emisiones están vinculadas, en parte, al tipo de producto elaborado en la instalación y, en parte también, al tipo de combustible utilizado en la misma. Los procesos industriales afectados por el protocolo de Kyoto en los que utilizan combustibles para la fabricación de productos, tienen un factor de emisión por tonelada de producto fabricado, es decir, en el caso de la fabricación de cal, este factor oscila entre 1 y 1.6 TN de CO2 por tonelada de Oxido de cal obtenido, parte de las emisiones provienen del propio proceso de descarbonatación de la piedra caliza y la otra parte del combustible utilizado para que dicha descarbonatación sea posible. Este factor varía en función de la técnica de fabricación y del combustible utilizado. De este modo, aquellas fabricas que tengan las mejores técnicas disponibles y utilicen combustibles más limpios, tendrán un factor de emisión inferior a las que tengan tecnologías (hornos) antiguos. Por eso, el combustible juega un papel importante en las emisiones de CO2, dado que cada combustible tiene un factor de emisión distinto. La combustión de biomasa se halla exenta de cuota de CO2 porque se considera, desde un punto de vista químico medioambiental, que si no fuera quemada como combustible, igualmente se degradaría con el tiempo liberando a la atmósfera todo el CO 2 contenido. Así pues, si una instalación utiliza biocombustible, tendrá el factor de fabricación más bajo, pudiendo fabricar más toneladas con los derechos concedidos, y en definitiva menos prejuicios económicos por emisiones de CO2. Idealmente, lo correcto sería sustituir la totalidad del combustible tradicional por biomasa. Sin embargo, esto obligaría a readaptar totalmente las instalaciones al nuevo combustible, lo cuál resultaría económicamente complicado. Así pues, una solución de compromiso para dicho problema consiste en utilizar biocombustible, es decir, un combustible constituido en parte por combustible tradicional y en parte por biomasa, mezclados ambos en las proporciones adecuadas, triturado y deshumidificado lo suficientemente como para no tener que realizar ninguna adaptación o modificación en, por ejemplo, una instalación destinada a consumir coque y en la que en cambio se desee consumir biocombustible, o que dicha adaptación, si hay que realizarla, sea mínima y, por tanto, económicamente aceptable. Sin embargo, existe un inconveniente que consiste en que, dependiendo del tipo de instalación consumidora de energía y/o del producto generado o fabricado en la misma, las proporciones de la mezcla de biomasa y carbón que conformen el biocombustible adecuado, deberán ser distintas en cada caso, y adaptadas a dicho caso, lo cuál obligaría a que cada instalación debería fabricar su propio biocombustible, en las proporciones adecuadas entre combustible tradicional y biomasa (dependiendo de la actividad desarrollada en la instalación en que se va a consumir el biocombustible fabricado) y con los grados de micronización (diámetro de las partículas) y secado (% de humedad) adecuados. Descripción de la invención Con el fin de superar este inconveniente se han diseñado, un novedoso procedimiento para obtener biocombustible y el novedoso producto biocombustible 3 obtenido por dicho procedimiento, objetos ambos de la presente memoria técnica. En términos generales, el novedoso procedimiento de fabricación continua de biocombustible, presenta la ventaja de ser fácilmente adaptable (sin necesidad de parar la cadena de fabricación) al tipo de biocombustible que se desea fabricar en un instante dado, adecuado para cada instalación consumidora concreta, facilitando la fabricación del producto biocombustible adecuado a la misma. El nuevo procedimiento tiene por finalidad obtener un biocombustible sólido y seco, mezcla de combustible sólido tradicional (como carbón) y biomasa, siempre con el mismo grado de micronización y secado, sean cuáles sean las proporciones de biomasa y combustible sólido tradicional que compongan dicha mezcla final, y que dependerán de las proporciones adecuadas deseadas para cada instalación consumidora concreta. Así pues, el producto biocombustible final obtenido por el novedoso procedimiento presenta siempre las mismas características en lo que a humedad y granulometría se refiere; lo único que cambia en cada caso, y que dependerá del tipo de instalación en la que se va a consumir el biocombustible fabricado, son las proporciones finales de combustible sólido tradicional y de biomasa. El novedoso procedimiento para obtención de un biocombustible adecuado a cada instalación, se inicia en dos tolvas, una para el carbón (vegetal, mineral o artificial) y otra para la biomasa. De cada una de las dos tolvas salen sendas cintas transportadoras integradoras (es decir, que dosifican y pesan) programables, acarreando las proporciones adecuadas de cada material, según la proporción de biomasa y carbón que deba llevar la mezcla, dependiendo del uso a que va a ser destinado el biocombustible final obtenido. A continuación, estas dos cintas transportadoras vuelcan sus respectivos contenidos de carbón y biomasa en una tercera cinta transportadora y mezcladora que, a su vez, decanta dichos productos en una tolva colectora, en donde dichos productos se mezclan e integran parcialmente. Acto seguido, se vuelca la mezcla recién realizada en un alimentador controlado. Este alimentador vuelca a su vez su contenido en una embocadura con sistema antirretorno; esta embocadura da paso a un molino-desecador, con entrada de aire caliente forzada por un generador de gases calientes a una temperatura a la que la mezcla empieza a perder...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la elaboración de un biocombustible sólido, del tipo utilizable en cualquier instalación (fabril, energética, etc.), pensado para optimizar la cuota de emisiones de dióxido de carbono CO2 procedentes de la combustión de combustibles fósiles como el carbón, caracterizado esencialmente porque el procedimiento se inicia en dos tolvas (1 y 2), la primera (1) para el carbón (vegetal, mineral o artificial) y la segunda (2) para la biomasa; de cada una de las dos tolvas (1 y 2) salen sendas cintas transportadoras (3 y 4) integradoras (es decir, que dosifican y pesan) programables, acarreando las proporciones adecuadas de cada material; a continuación, estas dos cintas transportadoras (3 y 4) vuelcan sus respectivos contenidos de carbón y biomasa en una tercera cinta (5) transportadora y mezcladora que, a su vez, decanta dichos productos en una tolva colectora (6), en donde dichos productos se mezclan e integran parcialmente; acto seguido, se vuelca la mezcla recién realizada en un alimentador controlado (7); este alimentador (7) dosifica a su vez su contenido en una embocadura (8) con sistema antirretorno; esta embocadura da paso a un horno desecador (9), con entrada de aire caliente forzada por un generador (10) de gases calientes (11) a una temperatura a la que la mezcla empieza a perder parte de su humedad; la mezcla parcialmente desecada procedente del horno (9), compuesta de biomasa, carbón y aire forzado recalentado (11) procedente del generador (10) de gases calientes (11), es arrastrada por dicho aire forzado (11) hacia el interior de un molino de martillos (12), en dónde se le da la granulometría deseada y se mezcla e integra totalmente, al tiempo que continúa desecándose todavía más; a continuación, dicha mezcla parcialmente desecada es forzada a pasar por un primer clasificador rotativo (13) que, en función de su número de r.p.m., deja pasar más o menos cantidad de producto y en dónde, en función del poro empleado, los gránulos que excedan de un diámetro determinado no pasan del clasificador y vuelven a caer en el interior del molino de martillos (12); en el paso siguiente, la mezcla es forzada a atravesar un segundo clasificador rotativo (14), de poro más fino que, con el mismo nº de r.p.m. que el primer clasificador (13), deja pasar la misma cantidad de producto que este último (13); es en este segundo clasificador (14) en el que la mezcla es tamizada al granulado definitivo; los ES 2 353 783 A1 8 gránulos que no logran pasar dicho segundo clasificador (14), son desviados a un segundo alimentador (15) que los reintroduce de nuevo en la tolva colectora (6), en donde dichos gránulos se mezclan e integran, a su vez, con la mezcla original de biomasa y carbón procedente de la cinta transportadora mezcladora (5); en cambio, el material que atraviesa el segundo clasificador, es forzado hasta un filtro de mangas (16), es decir, un filtro constituido por un conjunto de bolsas que retienen toda partícula sólida, dejando pasar el aire forzado y la humedad; es en este filtro (16) en donde se separa la mezcla de la humedad sobrante, la cuál es expulsada a la atmósfera en forma de vapor de agua (17), a través de una chimenea (18), gracias al caudal de aire provocado por un ventilador (19) y su entrada de aire por el generador de gases calientes (10). Es en el filtro de mangas (16) en dónde se regula y controla la temperatura para obtener la humedad deseada de la mezcla, constituyendo dicha mezcla el biocombustible final ya terminado; por último, las bolsas del filtro de mangas (16) se descargan automáticamente sobre un tercer transportador (20) y el biocombustible terminado cae en una última tolva (21) que, a través de un distribuidor (22) de producto acabado, hace llegar a presión mediante un soplador (23), cada biocombustible recién fabricado a cada silo de expedición (24) correspondiente, según sea el tanto por ciento de biomasa que deba tener en cada caso, en el cuál ya quedará listo para su expedición a cada consumidor. 2. Biocombustible sólido obtenible por el procedimiento de la reivindicación 1ª, caracterizado porque presenta unas características físicas finales concretas, consistentes en que la humedad del producto está preferiblemente por debajo del 5%, mientras que su granulometría, para el componente carbón, presenta en un 90% un tamaño de grano inferior preferiblemente a 500 micras, al tiempo que para el componente biomasa, presenta en un 90% un tamaño de grano inferior preferiblemente a 1000 micras. 3. Biocombustible sólido obtenible por el procedimiento de la reivindicación 1ª, caracterizado porque la humedad del producto está preferiblemente por debajo del 1%, mientras que su granulometría, para el componente carbón, presenta en un 90% un tamaño de grano inferior preferiblemente a 90 micras, al tiempo que para el componente biomasa, presenta en un 90% un tamaño de grano inferior preferiblemente a 500 micras. 6 ES 2 353 783 A1 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA

 

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