Instalación y método para la producción de sustancias combustibles por despolimerización de productos de caucho.

Una instalación para la producción de sustancias combustibles por medio de despolimerización de productos de caucho,

que comprende un dispositivo de despolimerización despresurizado (1), en la que la despolimerización de una cantidad predeterminada de productos se produce dentro de la misma, e incluye un divisor o separador de fases (2) colocado corriente abajo de dicho dispositivo de despolimerización (1), que está formado básicamente por un cuerpo cilíndrico con una base superior (20) y una base inferior (21), y se conecta con el dispositivo de despolimerización (1) por medio de un tubo (3): y dicho separador de fases (2) se diseña para conseguir la separación de al menos una parte de la fase líquida de los productos que salen del dispositivo de despolimerización (1) de la fase gaseosa y presenta una salida (23) para la fase líquida separada de este modo y una salida (24) para la parte restante de los productos en fase básicamente gaseosa, en la que el dispositivo de despolimerización (1) mencionado se despresuriza por medio de una unidad de aspiración (4) colocada corriente abajo de dicho separador de fases (2) y la misma se conecta con este por medio de un tubo correspondiente (6), caracterizado por que el separador de fases mencionado (2) comprende una cámara (25) en un lado en la que se coloca una pared (26), para delimitar una segunda cámara (27) cerrada en la parte superior y abierta en la parte inferior, y dicha segunda cámara (27) aloja un tubo (28) colocado verticalmente con un extremo en correspondencia con dicha abertura (24) de la base inferior (21) de dicho cuerpo (2), el otro extremo de dicho tubo (28) permanece a una distancia predeterminada desde la abertura inferior de la pared (26), y dicho tubo (28) se conecta con la unidad (4) mediante dicho tubo (6), bajo dicha abertura (23) para la fase líquida presentada por el separador (2), colocándose un recipiente (29), en el que el líquido se vacía a través de un tubo correspondiente (290), y dicho recipiente (29) tiene una abertura inferior (293) conectada con una bomba (291) que vuelve a introducir en la cámara (25) el líquido que sale de ella, por medio de uno o varios inyectores o nebulizadores (292), colocados a una distancia predeterminada desde la base superior (20) del cuerpo (2), y la conexión entre dicha abertura (293) del recipiente (29) y dicha bomba (291) se consigue por medio de un tubo (295) y la conexión entre la bomba (291) y los inyectores (292) se consigue por medio de un tubo (296) cuyo tramo final está dentro de la cámara (25) y pasa a través de la base superior (20) del cuerpo (2), dicho recipiente (29) tiene adicionalmente una abertura lateral superior (294) para drenar el líquido que no se recicla con la bomba (291).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IT2005/000309.

Solicitante: FINI, FRANCO.

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: VIA MONTE GRAPPA, 40 58022 FOLLONICA GR ITALIA.

Inventor/es: FINI,FRANCO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C10B53/07 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C10 INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS QUE CONTIENE MONOXIDO DE CARBONO; COMBUSTIBLES; LUBRICANTES; TURBA.C10B DESTILACION DESTRUCTIVA DE MATERIAS CARBONOSAS PARA LA PRODUCCION DE GAS, COQUE, ALQUITRAN O MATERIAS SIMILARES (cracking de aceites C10G; gasificación subterránea de materias minerales E21B 43/295). › C10B 53/00 Destilación destructiva, especialmente adaptada para materias primas sólidas particulares o en forma especial (carbonización de turba por vía húmeda C10F). › de materiales poliméricos sintéticos, p. ej. neumáticos (recuperación o tratamiento de residuos de compuestos orgánicos macromoleculares o de composiciones basadas en tales compuestos por tratamiento térmico en seco para obtener materiales parcialmente despolimerizados C08J 11/10; producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de caucho o residuos de caucho C10G 1/10).
  • C10G1/10 C10 […] › C10G CRACKING DE LOS ACEITES DE HIDROCARBUROS; PRODUCCION DE MEZCLAS DE HIDROCARBUROS LIQUIDOS, p. ej. POR HIDROGENACION DESTRUCTIVA, POR OLIGOMERIZACION, POR POLIMERIZACION (cracking para la producción de hidrógeno o de gas de síntesis C01B; cracking que produce hidrocarburos gaseosos que producen a su vez, hidrocarburos individuales o sus mezclas de composición definida o especificada C07C; cracking que produce coque C10B ); RECUPERACION DE ACEITES DE HIDROCARBUROS A PARTIR DE ESQUISTOS, DE ARENA PETROLIFERA O GASES; REFINO DE MEZCLAS COMPUESTAS PRINCIPALMENTE DE HIDROCARBUROS; REFORMADO DE NAFTA; CERAS MINERALES. › C10G 1/00 Producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de esquistos, arena petrolífera o materiales sólidos carbonosos no fundidos o materiales similares, p. ej. madera, carbón (recuperación mecánica de aceites a partir de esquistos, arena petrolífera o similares B03B). › a partir de caucho o residuos de caucho.
  • C10G9/00 C10G […] › Cracking térmico no catalítico, en ausencia de hidrógeno, de aceites de hidrocarburos.
  • C10G9/02 C10G […] › C10G 9/00 Cracking térmico no catalítico, en ausencia de hidrógeno, de aceites de hidrocarburos. › en retortas.
  • F02B43/08 SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA.F02 MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES CALIENTES O DE PRODUCTOS DE COMBUSTION.F02B MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE PISTONES; MOTORES DE COMBUSTION EN GENERAL (válvulas operadas cíclicamente para este efecto F01L; lubricación de los motores de combustión interna F01M; silenciadores o dispositivos de escape para este efecto F01N; refrigeración de motores de combustión interna F01P; turbinas de combustión interna F02C; plantas motrices en las que los motores utilizan productos de combustión F02C, F02G). › F02B 43/00 Motores caracterizados porque funcionan con combustibles gaseosos; Plantas motrices que incluyen tales motores (motores caracterizados por tener una carga de aire y de gas inflamada por encendido por compresión de un combustible adicional F02B 7/06; motores transformables capaces de consumir un gas y pasar a consumir un combustible diferente F02B 69/04). › Plantas motrices caracterizadas por motores que utilizan un combustible gaseoso producido en la planta a partir de un combustible sólido, p. ej. de madera.

PDF original: ES-2541456_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Instalación y método para la producción de sustancias combustibles por despolimerización de productos de caucho

La presente invención se refiere a una instalación y un método para la producción de sustancias combustibles por despolimerización de productos de caucho.

El documento de patente EP 6946 desvela un método y una instalación para la producción de sustancias combustibles por despolimerización de neumáticos usados que básicamente proporciona la disposición de una cantidad predeterminada de neumáticos usados en un dispositivo de despolimerización despresurizado, manteniendo la temperatura de despolimerización entre 1 °C y 135 °C, controlando dicha temperatura mediante la introducción de agua y aire en el dispositivo de despolimerización, y añadiendo una cantidad predeterminada de calcio a los neumáticos antes de comenzar con el método de despolimerización. De acuerdo con la patente que se ha mencionado anteriormente, se obtiene una sustancia formada por micropartículas de hidrocarburo en un estado líquido suspendidas en un fluido gaseoso. Tal sustancia se transporta a un quemador en el que se usa inmediatamente.

Pero este método conocido, como se ha dicho anteriormente, impone el uso inmediato de la sustancia combustible producida de este modo, transformándola totalmente en energía térmica, no siendo posible su almacenamiento, incluso una parte de la misma. Además, la sustancia combustible obtenido de este modo no se puede usar de forma ventajosa para producir energía eléctrica.

La Patente de Estados Unidos N° 5.95.4 describe un método y una instalación para producir sustancias combustibles mediante la conversión de neumáticos usados.

Un objeto de la presente invención es eliminar dicho inconveniente, produciendo la eliminación de los neumáticos y, más en general, de otros materiales de caucho, particularmente ventajosos desde el punto de vista económico.

Otro objeto de la invención es contribuir a una eliminación más eficaz y racional de residuos de difícil manipulación y que producen daño medioambiental tales como neumáticos usados.

Este resultado se ha conseguido de acuerdo con la presente invención gracias a la idea de poner en funcionamiento una instalación y un método que tiene las características que se describen en reivindicaciones independientes. Gracias a la presente invención, es posible obtener una producción de sustancias combustibles líquidas y que se pueden almacenar, cuya producción tiene un rendimiento elevado. También es posible usar inmediatamente las sustancias gaseosas, filtradas adecuadamente y aspiradas con el aire en un motor diésel que va alimentado con el líquido decantado producido en la presente instalación o alimentado con combustible diésel mezclado con dicho líquido. Además, las características fisicoquímicas de las sustancias obtenidas de este modo son totalmente compatibles con una pluralidad de uso sin necesidad de ningún otro tratamiento y con un respeto total por los patrones medioambientales, no produciendo sustancias contaminantes en concentraciones o cantidades perjudiciales. También es posible obtener otras ventajas económicas a través de la recuperación y la reutilización de materiales metálicos contenidos en los neumáticos y similares tratados de este modo que constituye la parte más grande de los residuos de tratamiento. También es posible obtener ventajas económicas, además de las medioambientales, a partir del tratamiento de materiales de residuales de caucho diferentes de los neumáticos.

Cualquier persona experta en la materia entenderá mejor estas y otras ventajas y características de la invención a partir de la siguiente descripción en conjunto con las figuras adjuntas proporcionadas como un ejemplo práctico de la invención, pero no para su consideración en un sentido limitante, en las que:

La FIG. 1 muestra de forma esquemática una instalación de acuerdo con la invención, en la que se usa un divisor de fases y un quemador;

La FIG. 2 muestra otra realización del dispositivo de despolimerización;

La FIG. 3 muestra un detalle ampliado de la parte superior del dispositivo de despolimerización de las FIGS. 1 y 2;

La FIG. 4 muestra un diagrama similar al diagrama de la FIG. 1, en el que se realiza un uso diferente de las sustancias producidas.

Reducida a su estructura básica y con referencia a las FIGS. 1-3 de las figuras adjuntas, una instalación para la producción de sustancias combustibles de acuerdo con la invención comprende:

un dispositivo de despolimerización (1), que consiste en un cuerpo básicamente cilindrico con sección circular, con una base superior (1), y una base inferior (11); dentro de dicho dispositivo se produce, como se describe en lo sucesivo, la despolimerización de una cantidad predeterminada de neumáticos u otros productos de caucho, introducidos en el mismo dispositivo a través de la base superior (1), que se puede abrir, y que forma un montón en una rejilla horizontal (19) que se coloca a una distancia predeterminada desde la base inferior (11)

formando un orificio correspondiente (1) a través del que, como se describe posteriormente, pasa el aire combustible;

un divisor o separador de fases (2) colocado corriente abajo de dicho dispositivo de despolimerización (1), que está formado por un cuerpo básicamente cilindrico con sección circular, con una base superior (2) y una base inferior (21), y se conecta con el dispositivo de despolimerización (1) por medio de un tubo (3) colocado entre una abertura (12) de la base superior (1) del dispositivo de despolimerización (1) y una abertura correspondiente (22) de la base superior (2) del divisor (2): y dicho divisor (2) se diseña para realizar la separación de al menos una parte de la fase líquida de los productos que salen del dispositivo de despolimerización (1) de la fase gaseosa, y que tiene una salida (23) para la fase líquida separada de este modo, y una salida (24) para la parte restante de los productos que se encuentran en fase básicamente gaseosa; una unidad de aspiración (4) para mantener el dispositivo de despolimerización (1) en depresión, y el divisor de fases (2), cuya unidad (4) se conecta, corriente arriba, con la salida (24) para la fase gaseosa del divisor (2) y, corriente abajo, con un quemador (5) por medio de dos tubos correspondientes (6, 7), de modo que la fase básicamente gaseosa de los productos que salen del dispositivo de despolimerización (1) proporciona alimentación al quemador (5).

De forma ventajosa, la base superior (1) del dispositivo de despolimerización (1) se monta en guías verticales (13) y se controla con un motor eléctrico (14) por medio de una transmisión de piñón y rejilla dentada (15, 16), para permitir la subida y la bajada de la misma base, es decir, para permitir la introducción de los materiales a tratar en el dispositivo de despollmerlzación (1) y, sucesivamente, el cierre hermético de la base, que se asegura con un sellado circular colocado bajo la base (1) mencionada anteriormente y coincide con el borde circular superior del dispositivo de despollmerlzación (1).

En la proximidad de su base inferior (11), el dispositivo de despolimerización (1) tiene una abertura provista con una válvula (17) que constituye un paso para un quemador (18) colocado en un carro cuya función, como se describe con mejor detalle en lo sucesivo, es comenzar la combustión de los productos de caucho introducidos en el dispositivo de despollmerlzación.

En dicho orificio (1) también se transporta agua, cuando es necesario. De forma ventajosa, hay tres sensores de control térmico (81, 91, 31). El primero de ellos (81) se coloca en el orificio (1) del dispositivo de despolimerización (1) para detectar la temperatura del aire en una posición inferior con respecto a la rejilla (19) mencionada anteriormente. El segundo sensor (91) se coloca en la superficie Inferior o Interna de la base superior (1) del dispositivo de despollmerlzación (1) y detecta la temperatura de los montones de producto durante la despolimerización. El tercer sensor (31) se coloca en el tubo (3) que conecta el dispositivo de despollmerlzación (1) con el separador de fases (2) para detectar la temperatura del fluido que transita en el último.

El separador de fases (2) está formado, como se ha descrito anteriormente, por un cuerpo básicamente cilindrico con una base superior (2) y una base inferior (21), que delimita, en cierto modo, una cámara correspondiente (25). En un lado de la cámara (25) se coloca un tabique o pared (26), para delimitar una segunda cámara (27) que está cerrada en el lado superior y abierta en el lado Inferior. Dicha segunda cámara (27) aloja un tubo vertical (28) que tiene un extremo... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una instalación para la producción de sustancias combustibles por medio de despolimerización de productos de caucho, que comprende un dispositivo de despolimerización despresurizado (1), en la que la despolimerización de una cantidad predeterminada de productos se produce dentro de la misma, e incluye un divisor o separador de fases (2) colocado corriente abajo de dicho dispositivo de despolimerización (1), que está formado básicamente por un cuerpo cilindrico con una base superior (2) y una base inferior (21), y se conecta con el dispositivo de despolimerización (1) por medio de un tubo (3): y dicho separador de fases (2) se diseña para conseguir la separación de al menos una parte de la fase líquida de los productos que salen del dispositivo de despolimerización (1) de la fase gaseosa y presenta una salida (23) para la fase líquida separada de este modo y una salida (24) para la parte restante de los productos en fase básicamente gaseosa, en la que el dispositivo de despolimerización (1) mencionado se despresuriza por medio de una unidad de aspiración (4) colocada corriente abajo de dicho separador de fases (2) y la misma se conecta con este por medio de un tubo correspondiente (6), caracterizado por que el separador de fases mencionado (2) comprende una cámara (25) en un lado en la que se coloca una pared (26), para delimitar una segunda cámara (27) cerrada en la parte superior y abierta en la parte inferior, y dicha segunda cámara (27) aloja un tubo (28) colocado verticalmente con un extremo en correspondencia con dicha abertura (24) de la base inferior (21) de dicho cuerpo (2), el otro extremo de dicho tubo (28) permanece a una distancia predeterminada desde la abertura inferior de la pared (26), y dicho tubo (28) se conecta con la unidad (4) mediante dicho tubo (6), bajo dicha abertura (23) para la fase líquida presentada por el separador (2), colocándose un recipiente (29), en el que el líquido se vacía a través de un tubo correspondiente (29), y dicho recipiente (29) tiene una abertura inferior (293) conectada con una bomba (291) que vuelve a introducir en la cámara (25) el líquido que sale de ella, por medio de uno o varios inyectores o nebulizadores (292), colocados a una distancia predeterminada desde la base superior (2) del cuerpo (2), y la conexión entre dicha abertura (293) del recipiente (29) y dicha bomba (291) se consigue por medio de un tubo (295) y la conexión entre la bomba (291) y los inyectores (292) se consigue por medio de un tubo (296) cuyo tramo final está dentro de la cámara (25) y pasa a través de la base superior (2) del cuerpo (2), dicho recipiente (29) tiene adicionalmente una abertura lateral superior (294) para drenar el líquido que no se recicla con la bomba (291).

2. La instalación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la base superior (1) del dispositivo de despolimerización (1) está montada en guías verticales (13) y se controla con un motor eléctrico (14) por medio de una transmisión de piñón y rejilla dentada (15, 16) para permitir su subida y bajada, es decir, para permitir la introducción del material a tratar en el dispositivo de despolimerización (1) y a continuación el cierre de este último.

3. La instalación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que en la proximidad de su base inferior (11), el dispositivo de despolimerización (1) tiene una abertura (17) que compone un paso para un quemador con a carro (18).

4. La instalación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que incluye varios sensores de control térmico.

5. La instalación de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada por que el dispositivo de despolimerización (1) tiene una base inferior (11) con un orificio (1) a través del que pasa el aire comburente, estando dicho orificio (1) por debajo de una rejilla horizontal (19) colocada a una distancia predeterminada desde la base inferior (11), por que un sensor térmico (81) se coloca en dicho orificio (1) para registrar la temperatura del aire por debajo de dicha rejilla (19) y por que se introduce agua en el orificio (1) cuando la temperatura registrada por el sensor (81) es superior a 5 °C.

6. La instalación de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada por que el dispositivo de despolimerización (1) tiene una base inferior (11) con un orificio (1) a través del que pasa el aire comburente, por que se coloca un sensor de presión en dicho orificio (1) para determinar la presión en el orificio, y por que por medio de dicho sensor es posible determinar si la presión local es superior a la presión atmosférica, tras lo cual se lleva menos aire al dispositivo de despolimerización (1) para reducir la combustión y de este modo, en efecto, ralentizar el proceso termoquímico, hasta que la presión en dicho orificio (1) ya no es superior a la presión atmosférica.

7. La instalación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dicho dispositivo de despolimerización (1) es un cuerpo sostenido por una estructura fija (13) al que se conecta con una bisagra alrededor de un eje horizontal (14) para permitir su inversión a la orden de un motor reductor correspondiente (15) y para realizar la descarga de los residuos al final del ciclo a través de la base superior (1), es decir, a través de boca de carga que, en este caso también es para descarga.

8. Un método para la producción de sustancias combustibles por medio de una despolimerización de productos de caucho, en la instalación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, que incluye una fase de despolimerización con producción de una mezcla fluida en dos fases, que implica la separación de una fase líquida de una fase básicamente gaseosa de dicha mezcla y la recuperación de al menos una parte de la fase líquida, caracterizada por que la separación mencionada de las fases se realiza con un separador de fases (2) que comprende una cámara (25) en un lado en la que se coloca una pared (26), para delimitar una segunda cámara (27)

cerrada en la parte superior y abierta en la parte inferior, y dicha segunda cámara (27) aloja un tubo (28) colocado verticalmente con un extremo en correspondencia con dicha abertura (24) de la base inferior (21) de dicho cuerpo (2), el otro extremo de dicho tubo (28) se encuentra a una distancia predeterminada desde la abertura inferior de la pared (26), dicho tubo (28) se conecta con la unidad (4) mediante dicho tubo (6), bajo dicha abertura (23) para la 5 fase líquida presentada por el separador (2), colocándose un recipiente (29), en el que el líquido se vacía a través de un tubo correspondiente (29), y dicho recipiente (29) tiene una abertura inferior (293) conectada con una bomba (291) que vuelve a introducir en la cámara (25) el líquido que sale de ella, por medio de uno o varios inyectores o nebulizadores (292), colocados a una distancia predeterminada desde la base superior (2) del cuerpo (2), y la conexión entre dicha abertura (293) del recipiente (29) y dicha bomba (291) se consigue por medio de un tubo (295) 1 y la conexión entre la bomba (291) y los inyectores (292) se consigue por medio de un tubo (296) cuyo tramo final está dentro de la cámara (25) y pasa a través de la base superior (2) del cuerpo (2), dicho recipiente (29) tiene adicionalmente una abertura lateral superior (294) para drenar el líquido que no se recicla con la bomba (291).


 

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