Proceso para fabricar pelets y pelets obtenidos mediante el proceso.

Método para fabricar pélets a partir de residuos de biomasa húmeda que tiene una proporción elevada de humedad comprendida entre 25 y 80% que comprende las etapas siguientes:

a) cargar el homogenato de los residuos de biomasa húmeda en un receptáculo,

b) secar los residuos de biomasa húmeda, y

c) transformar los residuos de biomasa seca en un peletizador que comprende una matriz de acero perforada con agujeros y un rotor de acero que comprende ruedas de acero con muescas para obtener pélets cuya proporción de humedad esté comprendida entre 5 y 15%,

caracterizado por que la etapa de secado de los residuos de biomasa húmeda se realiza simultáneamente con la etapa de transformación en pélets a una temperatura comprendida entre 65 y 95°C obtenida por rotación de las ruedas de acero con muescas sobre la matriz de acero en un peletizador acoplado, en circuito cerrado, a un deshidratador de intercambio aire/aire situado corriente abajo del peletizador y que comprende una derivación de la comunicación peletizador-deshidratador.

Proceso para fabricar pelets y pelets obtenidos mediante el proceso La invención se refiere a un proceso para fabricar pélets, también referidos como gránulos. La invención se refiere además a pélets obtenidos por el proceso de fabricación implementado allí.

A través de los años, el ser humano siempre ha sabido aprovecharse de la energía que la naturaleza ponía a su disposición. Durante siglos, la madera y las plantas secas han sido los principales recursos energéticos usados por el ser humano. Esta energía era accesible, calorífica y renovable e infinita.

En la actualidad, al adoptar el protocolo de Kyoto, los países industrializados han acordado reducir las emisiones gaseosas de efecto invernadero en 20% en 2020 con respecto a los niveles de 1990. Por lo tanto, los objetivos del desarrollo sostenible presentan a los industriales, organizaciones comunitarias y ciudadanos un triple reto: energético, medioambiental y económico.

Calentar con pélets tiene numerosas ventajas, que lo hacen el modo de calentamiento más eficaz, económico y ecológico. La elevada densidad de este combustible, combinada con un índice de humedad bajo, le proporciona una eficacia energética muy elevada. El rendimiento de los aparatos de calentamiento por pélets es de hecho excepcional ya que está comprendido entre 85 y 90% para hervidores y entre 80 y 90 % para hornos. Así, solo el 10% de los pélets se pierde en forma de humo y cenizas. Los pélets cuestan 25% menos que el gas natural y dos veces menos que el fuel oil. Además. debido a que es independiente de la energía, el coste de esta bio-fuel permanece estable permanentemente, a diferencia de los combustibles fósiles.

Los pélets son algunos de los bio-fueles más ecológicos. Provienen de residuos de madera y/o plantas y consecuentemente no requieren el corte de árboles. Los pélets se fabrican sin pegamento o aditivos y se considera que son combustibles limpios, no contaminantes. El balance de carbono de los pélets es equivalente a cero ya que el dióxido de carbono que producen durante la combustión es absorbido durante el crecimiento del árbol. De forma similar, su impacto medioambiental es muy bajo porque estos productos se fabrican y se consumen localmente, a diferencia de los combustibles (fuel oil, gas) que requieren un transporte sustancial. Finalmente, los pélets permiten lucha contra el efecto invernadero y ayudan alcanzar los objetivos europeos establecidos en el Foro de Grenelle sobre el Medio Ambiente, es decir, el uso del 23% de energía renovable en el 2020.

Calentar con pélets es así el mejor combustible para obtener calor eficiente, económico y respetuoso con le medio ambiente.

En el contexto del respeto medioambiental, parece necesario implementar procesos para fabricar pélets que sean consistentes con los requerimientos establecidos. Los procesos para la fabricación de pélets deben por lo tanto ser económicos en términos de energía para producir pélets con alto valor calorífico, siendo al mismo tiempo respetuosos con el medio ambiente.

Hay un cierto número de procesos conocidos para fabricar pélets. Actualmente, es convencional fabricar pélets en varias etapas, incluyendo todas las etapas una etapa que implica un consumo muy alto de energía para secar la biomasa.

La solicitud de patente WO 2006/081645 describe un procesos para fabricar pélets a partir de residuos de biomasa. Las etapas descritas en este proceso comprenden cargar residuos de biomasa en un contenedor, secar dichos residuos en un sistema de secado mediante aire caliente, refinar los residuos de biomasa secos y separar los residuos en dos fracciones para presionar y extruir los residuos adecuados en una prensa o peletizador de preformado para formar pélets. Los pélets obtenidos a través del proceso descrito tienen una compactación comprendida entre 550 y 750 Kg/m3.

La solicitud de patente EP 2 157 158 describe un proceso para fabricar pélets a partir de piezas grandes de materiales fibrosos. El material bruto primero se trocea, después se seca y posteriormente se transforma en pélets en un peletizador.

La solicitud de patente US 4.324.561 describe un proceso para fabricar pélets que consiste en una primera etapa de secado de la biomasa, una segunda etapa de molienda, una tercera etapa de secado adicional a una temperatura de 90 a 121°C que recupera calor del peletizador para secar corriente arriba (del peletizador) el material molido. La biomasa húmeda no se seca aquí en el peletizador.

El documento EP0049677 describe una instalación para transformar desechos de madera de bosque en gránulos de combustible de diámetro pequeño. Loas desechos de serrín obtenidos aquí se secan antes de ser dirigidos la granulador de prensa.

Por lo tanto, los procesos conocidos actualmente presentan una desventaja principal, es decir, usan un montón de energía para secar la biomasa por calentamiento antes de la transformación en forma de pélet. El rendimiento de fabricación por transformación de la biomasa en pélets no está optimizado.

Consecuentemente, no hay en la actualidad una solución satisfactoria para fabricar pélets con un valor calorífico elevado que sea económica en términos de energía usada y respeto al medio ambiente.

La presente invención proporciona una solución que representa un progreso considerable sobre las técnicas que ha han venido usando actualmente.

Así, un objeto de la invención es proporcionar un proceso para fabricar pélets que posibilita que las instalaciones usadas sean eficientes energéticamente y respeten el medio ambiente en la producción de pélets que tienen una compactación muy elevada y un valor calorífico muy elevado.

El término "pélets" en la presente invención se refiere a gránulos de origen vegetal o pélets vegetales que comprenden plantas leñosas y herbáceas, o gránulos de madera. El proceso para fabricar pélets según la invención se describe más particularmente para fabricar pélets vegetales, pero también se aplica a la fabricación de gránulos de madera.

Un primer objeto de la invención consiste en un proceso para fabricar pélets a partir de residuos de biomasa húmeda que tiene una tasa elevada de humedad comprendida entre 25 y 80% que comprende las etapas de:

a) cargar el homogenato de los residuos de biomasa húmeda en un receptáculo,

b) secar los residuos de biomasa húmeda, y

c) transformar los residuos de biomasa seca en un peletizador que comprende una matriz de acero perforada con agujeros y un rotor de acero que comprende ruedas de acero con muescas para obtener pélets cuya proporción de humedad esté comprendida entre 5 y 15%,

estando caracterizado dicho proceso por que la etapa de secado de los residuos de biomasa húmeda se realiza simultáneamente con la etapa de transformación en pélets a una temperatura comprendida entre 65 y 95°C obtenida por rotación de las ruedas de acero con muescas sobre la matriz de acero en un peletizador acoplado, en circuito cerrado, a un deshidratador de intercambio aire/aire situado corriente abajo del peletizador y que comprende una derivación de la comunicación peletizador-deshidratador.

El proceso según la invención usa una biomasa húmeda, recién recogida, que no se somete a una fase de secado particularmente costosa - anterior.

Los residuos de biomasa húmeda provienen del mantenimiento de espacios verdes urbanos y suburbanos cuyas superficies y volúmenes están aumentando constantemente. Comprenden, en particular, los productos de poda urbana y limpieza de los laterales de la carretera desechos verdes de la poda y el corte del césped, hojas, desechos del corte de madera, troncos y ramas de diversos árboles, homogenatos de diversas plantas y residuos de tamaño de arbustos y setos de jardines públicos y privados. Los residuos de biomasa húmeda también comprenden arena de caballos y homogenatos vegetales de fermentación previstos para compost.

La recolecta de biomasa húmeda es realizada por organizaciones comunitarias y compañías privadas durante el año, con más periodos favorables en primavera y otoño. La disponibilidad geográfica de esta biomasa será muy concentrada y no requiere una transporte pesado.

Una vez recogida, esta biomasa húmeda se coloca simplemente bajo protección durante un cierto periodo de tiempo, si se necesita, para permitirle que se seque de forma natural y así obtener un grado de humedad comprendido entre 25 y 80%. Después de un tiempo de secado variable, que está en función de un grado de humedad de la biomasa húmeda recolectada, dicha biomasa húmeda se muele. El homogenato de los residuos de biomasa húmeda se carga en un contenedor y se transporta a un cilindro... [Seguir leyendo]

1. Método para fabricar pélets a partir de residuos de biomasa húmeda que tiene una proporción elevada de humedad comprendida entre 25 y 80% que comprende las etapas siguientes:

a) cargar el homogenato de los residuos de biomasa húmeda en un receptáculo,

b) secar los residuos de biomasa húmeda, y

c) transformar los residuos de biomasa seca en un peletizador que comprende una matriz de acero perforada con agujeros y un rotor de acero que comprende ruedas de acero con muescas para obtener pélets cuya proporción de humedad esté comprendida entre 5 y 15%,

caracterizado por que la etapa de secado de los residuos de biomasa húmeda se realiza simultáneamente con la etapa de transformación en pélets a una temperatura comprendida entre 65 y 95°C obtenida por rotación de las ruedas de acero con muescas sobre la matriz de acero en un peletizador acoplado, en circuito cerrado, a un deshidratador de intercambio aire/aire situado corriente abajo del peletizador y que comprende una derivación de la comunicación peletizador-deshidratador.

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado por que la etapa de secado, simultánea con la etapa de transformación de los residuos en pélets en el peletizador, se lleva a cabo con una velocidad de rotor sobre la matriz comprendida entre 350 y 450 revoluciones/minuto y un espacio entre las ruedas del rotor y la matriz menor que o igual a 1/10 mm.

3. Método según la reivindicación 1 y 2, caracterizado por que el deshidratador de intercambio aire/aire está acoplado a un peletizador de forma que disminuye en 8 a 15% la temperatura de los pélets que entran para reinyectarlos en el peletizador por la derivación de la comunicación.

4. Método según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que la matriz está perforada con agujeros que tienen un diámetro comprendido entre 6 y 16 mm.

5. Método según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por que el rotor del peletizador está fijado y mantenido por una tuerca hidraúlica.

6. Método según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que la biomasa húmeda está constituido por residuos de plantas y/o madera.

7. Método según las reivindicaciones 1 y 4, caracterizado por que la biomasa húmeda que entra al peletizador está constituida de residuos de plantas que comprenden plantas leñosas y herbáceas, y por que la matriz del peletizador está perforada con agujeros que tienen un diámetro de 6 mm.

8. Método según la reivindicación 1 y 4, caracterizado por que la biomasa húmeda que entra al peletizador está constituida de residuos de madera, y por que la matriz del peletizador está perforada con agujeros que tienen un diámetro de 10 o 16 mm.