VEHÍCULO COSECHADOR AUTOPROPULSADO PARA PRODUCTOS DE RECOLECCIÓN A UTILIZAR TÉCNICAMENTE.

Vehículo cosechador autopropulsado con un recogedor de productos de recolección,

una etapa de trituración (2) para triturar el producto de recolección y una instalación de deshidratación mecánica (1, 3) para separar una parte acuosa del producto de recolección, caracterizado porque la instalación de deshidratación mecánica (1, 3) comprende una primera etapa de deshidratación (1) preconectada a la etapa de trituración (2) y una segunda etapa de deshidratación (3) postconectada a la etapa de trituración.

Vehículo cosechador autopropulsado para productos de recolección a utilizar técnicamente.

El presente invento se refiere a un vehículo cosechador autopropulsado que está adaptado especialmente a la recolección de productos de recolección a utilizar técnicamente, en particular en la técnica de la energía.

Debido a los costes fuertemente crecientes de los portadores energéticos fósiles las técnicas para la obtención de combustibles a partir de materias primas renovables se mueven en los últimos tiempos en el punto central del interés público.

Un problema en la mayoría de las técnicas para la obtención de combustibles a partir de biomasa es el alto contenido en agua de la biomasa en estado fresco. Cuando la biomasa fresca debe ser transportada a una instalación estacionaria, para allí ser transformada formando combustible, se mueven grandes cantidades de agua asociada a la biomasa, lo que exige altos costes de transporte y finalmente un alto gasto de energía. Si éstos se incluyen en un cálculo en el balance energético de un combustible producido a partir de la biomas resulta un bajo, y en determinadas circunstancias incluso negativo rendimiento. Es por eso importante minimizar el recorrido de transporte entre el campo y la instalación de transformación como también la masa a transportar.

El documento DE 10 2004 003 011 A1 propone para alcanzar estos objetivos llevar la instalación de transformación al campo como parte de una cosechadora autopropulsada para el producto de recolección y transformar en el campo el producto de recolección en combustible. Esta cosechadora conocida comprende un módulo de transformación para triturar y prensar la biomasa recolectada, por lo que ésta es separada en una parte de material sólido y una parte de jugos de plantas. La parte de material sólido así obtenida es secada a continuación, para bajar a tal punto su contenido en agua que en un módulo de aceitado pueda ser de nuevo transformada en gasolina, combustible diesel y aceite pesado. Para posibilitar una transformación de la biomasa recolectada en combustible aún durante el proceso de recolección, los procesos mencionados deben desarrollarse rápidamente, lo que en particular en el caso del secado no es posible sin considerable aporte de energía del exterior. Puesto que también aquí la energía empleada para secar reduce considerablemente el rendimiento del proceso en conjunto, es importante extraer de la biomasa por medios mecánicos tanta humedad que el secado se desarrolle con mínimo gasto de energía o idealmente éste pueda suprimirse por completo.

El presente invento soluciona este problema, comprendiendo en un vehículo cosechador autopropulsado con un recogedor de productos de recolección, una etapa de trituración para triturar el producto de recolección y una instalación de deshidratación mecánica para separar una parte acuosa del producto de recolección, comprendiendo la instalación de deshidratación mecánica una primera etapa de deshidratación preconectada a la etapa de trituración y una segunda etapa de deshidratación postconectada a la etapa de trituración.

Siendo apartada débilmente primero por medio de la primera etapa de deshidratación el agua asociada en el compuesto celular del material de plantas recolectado y sólo a continuación siendo triturado el material de plantas, se obtiene un material cuya estructura celular está abierta por la pérdida de agua en la primera etapa de deshidratación. El agua que es liberada de las células de las plantas en la segunda etapa de deshidratación puede penetrar con relativa facilidad en los espacios libres del compuesto celular así obtenidos hasta una superficie de corte de la correspondiente porción de material de plantas y finalmente escapar del material sólido residual. Al disgregar así la primera deshidratación mecánica y la trituración la biomasa para el subsiguiente paso de deshidratación, en breve tiempo y con pequeño gasto en energía de funcionamiento puede obtenerse a partir de biomasa fresca biomasa deshidratada con especialmente pequeño contenido de agua residual.

Preferentemente la primera etapa de deshidratación comprende al menos un par de cilindros prensadores, que limitan una ranura de prensado a través de la cual pasa la biomasa recolectada.

La segunda etapa de deshidratación, en la cual la biomasa triturada es deshidratada otra vez, comprende preferentemente un decantador o una prensa de tornillo sin fin, que ambos son apropiados para la preparación rápida de grandes cantidades de material triturado.

Puede estar prevista una instalación de calefacción para calentar la biomasa que pasa a través de la segunda etapa de deshidratación. El calentamiento disgrega aún más la estructura celular del material y facilita así adicionalmente la deshidratación. Puesto que este calentamiento sólo sirve para la disgregación adicional de las células de la biomasa, pero no para evaporar su humedad restante que queda, la potencia necesaria de la instalación de calefacción es pequeña en comparación con la potencia de calefacción que sería necesaria para secar la biomasa según el procedimiento convencional.

La instalación de deshidratación y la etapa de trituración están preferentemente diseñadas o pueden hacerse funcionar de manera que el producto de recolección deshidratado a partir de la segunda etapa de deshidratación puede ser obtenido con una proporción de masa seca de al menos el 60%, mejor al menos del 70%. Este producto de recolección deshidratado, independientemente del tipo de plantas recolectado, está compuesto esencialmente de celulosa.

A la segunda etapa de deshidratación está preferentemente postconectada una etapa de tratamiento térmico. Esta etapa de tratamiento térmico puede comprender en particular un reactor termoquímico para la destilación lenta del producto de recolección deshidratado en productos de reacción gaseosos y/o líquidos y/o sólidos.

Si, como se ha mencionado arriba, está prevista una instalación de calefacción para calentar el producto de recolección que pasa a través de la segunda etapa de deshidratación, el calor de escape de este reactor puede ser aprovechado para alimentar con él instalación de calefacción.

La etapa de tratamiento térmico puede comprender también una etapa de secado. Ésta puede servir por sí sola para obtener aún más producto de recolección deshidratado, que es fácil de transportar y de almacenar; sin embargo también puede estar preconectada al reactor termoquímico, para aprovisionar éste con materia prima bien deshidratada para la destilación lenta.

Para secar rápida y eficientemente el producto de recolección cedido desde la segunda etapa de deshidratación la etapa de secado puede comprender medios para mezclar el producto de recolección a secar con un material portador térmico caliente.

Si la etapa de tratamiento térmico comprende el reactor, en el caso del material portador térmico se trata preferentemente de un producto de reacción del reactor. El producto de reacción abandona el reactor en general con una temperatura alta, y es conveniente enfriar el producto de reacción antes de que sea alimentado a un depósito para el almacenaje.

El reactor suministra en general productos de reacción gaseosos, líquidos y/o también sólidos, es decir, gas, aceite y/o coque. Si como material portador térmico en la etapa de secado se insuflan productos de reacción gaseosos en la biomasa a secar, éstos se mezclan con vapor de agua de la biomasa, pero no se quedan en proporciones considerables en la biomasa, de manera que no son necesarias instalaciones especiales para separar el producto de reacción de la biomasa. También es concebible agregar producto de reacción sólido (coque) para calentar la biomasa. En este caso es difícil separar de nuevo ambos uno de otro antes de la entrada en el reactor. En este caso el coque junto con la biomasa fresca simplemente es alimentado de nuevo en el reactor.

Preferentemente el material portador térmico añadido es líquido (aceite) . Esto garantiza una transmisión de calor muy rápida y efectiva desde el material portador térmico a la biomasa por humectación y mezclado.

En este caso preferentemente entre la etapa de secado y el reactor está prevista una etapa de separación, en particular una prensa, para separar de nuevo el aceite de la biomasa y evacuar el aceite como producto del proceso. Así el aceite no necesita ser calentado de nuevo en un reiterado paso por el reactor. Sólo... [Seguir leyendo]

1. Vehículo cosechador autopropulsado con un recogedor de productos de recolección, una etapa de trituración (2) para triturar el producto de recolección y una instalación de deshidratación mecánica (1, 3) para separar una parte acuosa del producto de recolección, caracterizado porque la instalación de deshidratación mecánica (1, 3) comprende una primera etapa de deshidratación (1) preconectada a la etapa de trituración (2) y una segunda etapa de deshidratación (3) postconectada a la etapa de trituración.

2. Vehículo cosechador autopropulsado según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera etapa de deshidratación (1) comprende al menos un par de cilindros prensadores, que limitan una ranura de prensado a través de la cual pasa el producto de recolección.

3. Vehículo cosechador autopropulsado según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la segunda etapa de deshidratación (3) comprende un decantador o una prensa de tornillo sin fin.

4. Vehículo cosechador autopropulsado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por una instalación de calefacción (14) para calentar el producto de recolección que pasa a través de la segunda etapa de deshidratación (3) .

5. Vehículo cosechador autopropulsado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la segunda etapa de deshidratación (3) está en situación de suministrar producto de recolección deshidratado con una proporción de masa seca de al menos el 60 %.

6. Vehículo cosechador autopropulsado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el producto de recolección deshidratado está compuesto esencialmente de celulosa.

7. Vehículo cosechador autopropulsado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque a la segunda etapa de deshidratación (3) está postconectada una etapa de tratamiento térmico (6, 7) .

8. Vehículo cosechador autopropulsado según la reivindicación 7, caracterizado porque la etapa de tratamiento térmico (6, 7) comprende un reactor termoquímico (6) para la destilación lenta del producto de recolección deshidratado en productos de reacción gaseosos y/o líquidos y/o sólidos.

9. Vehículo cosechador autopropulsado según la reivindicación 8, en cuanto se refiere a la reivindicación 4, caracterizado porque la instalación de calefacción (14) está alimentada con calor de escape del reactor termoquímico (6) .

10. Vehículo cosechador autopropulsado según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque la etapa de tratamiento térmico (6, 7) comprende una etapa de secado (7) .

11. Máquina cosechadora autopropulsada según la reivindicación 10, caracterizada porque la etapa de secado (7) comprende medios para mezclar el producto de recolección a secar con material portador térmico caliente.

12. Máquina cosechadora autopropulsada según la reivindicación 11, en cuanto se refiere a la reivindicación 8, caracterizada porque el material portador térmico es un producto de reacción del reactor (6) .

13. Vehículo cosechador autopropulsado según la reivindicación 11 o 12, caracterizado porque a la etapa de secado (7) está postconectada una etapa de separación (9) para separar el material portador térmico añadido del producto de recolección secado.

14. Vehículo cosechador autopropulsado según la reivindicación 13, en cuanto se refiere a la reivindicación 12, caracterizado porque la etapa de separación (9) está preconectada al reactor (6) .

15. Vehículo cosechador autopropulsado según una de las reivindicaciones 8, 9, 12, 14, caracterizado por medios para alimentar gas hidrógeno en el reactor (6) .

16. Vehículo cosechador autopropulsado según la reivindicación 15, caracterizado por una etapa de electrolisis (13) para la obtención de hidrógeno por electrolisis de la parte acuosa separada en la instalación de deshidratación (1, 3) .

17. Vehículo cosechador autopropulsado según una de las reivindicaciones 8, 9, 12.

14. 16, caracterizado por una etapa de condensación (8) para condensar productos en forma de vapor del reactor (6) y separar un condensado que contiene agua, y por un filtro (11) a través del cual pasa el condensado que contiene agua, y puede ser cargado con coque del reactor (6) como material filtrante.

18. Vehículo cosechador autopropulsado según una de las reivindicaciones 8, 9, 12.

14. 17, caracterizado porque un quemador (16) para calentar el reactor (6) está alimentado con producto de reacción gaseoso del reactor (6) .

19. Vehículo cosechador autopropulsado según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por una etapa de concentración (4) que recibe la parte acuosa separada en al menos una de las etapas de deshidratación (1, 3) , para separarla en una parte enriquecida en materiales disueltos y en una parte empobrecida en materiales disueltos.

20. Vehículo cosechador autopropulsado según la reivindicación 19, caracterizado por un depósito colector (15) para la parte enriquecida.