Dispositivo perfeccionado de valorizacion energetica de residuos industriales.

1. Dispositivo perfeccionado de valorización energética de residuos industriales mediante pirolisis de fracciones procedentes del tratamiento de residuos industriales,

(1) previamente acondicionadas mediante una fase de trituración y/o desmenuzado antes de ser sometidas a la fase de tratamiento pirolítico, caracterizado porque el dispositivo comprende una estructura o bastidor donde cuenta con los siguientes elementos funcionales:

- Un reactor (6) donde se produce un tratamiento pirolítico y se genera un aceite pirolítico (2) de los residuos (1) mediante secado y recirculado de los gases (4) generados en la pirólisis, generando un residuo sólido e inerte (5).

- Un motor de combustión (7) donde se consume el aceite pirolítico y se producen los gases de combustión (9) que son evacuados a la atmósfera.

- Un equipo de generador de energía eléctrica (8) a partir del combustible obtenida y se genera electricidad (3).

2. Dispositivo perfeccionado de valorización energética de residuos industriales, según primera reivindicación, caracterizado porque en este dispositivo, en la fase previa a la entrada en el reactor, el secado se ajusta el contenido en humedad mediante recirculación de gases o de aire caliente aprovechando los calores generados en el proceso de combustión.

3. Dispositivo perfeccionado de valorización energética de residuos industriales, según al menos alguna de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque tras la estancia en el reactor se genera una fracción sólida (5) que constituye un subproducto inerte que puede ser remitido posteriormente a un vertedero de residuos industriales, sin requerir precauciones específicas.

4. Dispositivo perfeccionado de valorización energética de residuos industriales, según al menos alguna de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque en el tiempo de estancia en el reactor se produce la descomposición térmica de la materia orgánica, que pudiera existir en los residuos.

5. Dispositivo perfeccionado de valorización energética de residuos industriales, según al menos alguna de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la estancia en el reactor se lleva a cabo, en ausencia de aire, a una temperatura de 500 a 650 ºC con la posibilidad de inyección de compuestos neutralizantes en el reactor para corrección in situ de la generación de los ácidos en los gases generados, mediante la adición de cal o hidróxido de cal en el reactor.

Dispositivo perfeccionado de valorización energética de residuos industriales.

Objeto de la invención 5

La presente invención consiste en un novedoso dispositivo que agrupa un conjunto de equipos de fraccionamiento y tratamiento pirolítico, para la valorización energética de fracciones procedentes del tratamiento de residuos industriales residuos industriales, no peligrosos, residuos de construcción y demolición, residuos de vehículos fuera de uso y R.S.U. 10

Es por ello, que la presente invención será de especial interés para el sector de equipamiento de instalaciones de tratamiento y valorización energética de residuos industriales.

Antecedentes de la invención 15

El Estado de la técnica, comprende determinados dispositivos y procedimientos de tratamiento pirolítico de residuos industriales

La aportación del calor al proceso divide a estos procesos en dos grandes grupos: 20

- Sistemas alotérmicos: La transmisión del calor se lleva a cabo por conducción y radiación de las paredes, o sea indirecto. La fuente de energía suele ser la combustión de parte de los gases producidos o bien del propio char. Existe algún proceso en el que la aportación de calor se realiza mediante introducción de sólido inerte precalentado en otro dispositivo a parte (por 25 ejemplo en un combustor o en un gasificador) . Este es nuestro caso, ya que adicionalmente añadimos gases del proceso para mejorar el rendimiento.

- Sistemas autotérmicos: La energía la proporciona la combustión de parte de la carga. También se llaman proceso de calentamiento directo. 30

Desde el punto de vista operativo, los procesos de pirólisis pueden encuadrarse en tres grandes bloques: pirólisis convencional, pirólisis rápida (fast pyrolysis) y pirólisis instantánea (flash pyrolysis) .

Descripción de la invención

La presente invención constituye, por tanto, un dispositivo con capacidad para desarrollar la actividad de valorización energética mediante pirolisis de fracciones procedentes del tratamiento de residuos industriales, previamente acondicionadas mediante una fase de 40 trituración y/o desmenuzado antes de ser sometidas a la fase de tratamiento pirolítico, del que se obtiene un denominado aceite pirolítico susceptible de ser utilizado como combustible en la generación de energía eléctrica.

El dispositivo comprende una estructura o bastidor donde cuenta con los siguientes elementos 45 funcionales:

- Una tolva de alimentación de residuos para el dispositivo, con determinada capacidad de almacenamiento.

- Un equipo de tratamiento pirolítico

- Un equipo de generación de energía eléctrica a partir del combustible obtenido.

Los residuos pueden venir, normalmente, de una planta de pretratamiento, donde estos son sometidos a operaciones previas a la valorización como el desmontaje, la clasificación, la trituración, la compactación, la peletización, el secado, la fragmentación, el acondicionamiento, 5 el reenvasado, la separación, la combinación o la mezcla

Previamente a la alimentación del dispositivo, se puede efectuar en las inmediaciones la recepción de residuos o de las fracciones, en sus diferentes formas de transporte, dependiendo de las fuentes de suministro, pudiendo ser a título de ejemplo en balas empacadas, big-bags 10 de producto granulado, etc.

Estos materiales se depositarán según su naturaleza (PET, PEAD, PE, etc.) y su condición física, entendiendo como tal el tamaño con que han sido descargados, ya que dependiendo de esto se procederá a la programación del dispositivo con un tipo de tratamiento u otro, para su 15 valorización energética.

En función del origen de los residuos, su composición y su tipología, se procederá a programar el dispositivo para realizar un desmenuzado y/o trituración, así como dar una fase de secado con aire, para ajustar el contenido en humedad 20

A continuación los residuos pretratados se depositan en una tolva intermedia de alimentación de la etapa de valorización energética.

En esta fase de pretratamiento de los residuos se aprovechan los calores residuales del 25 proceso de generación de electricidad mediante la reincorporación de los gases residuales de los equipos de combustión.

Con el tratamiento pirolítico se produce el "aceite pirolítico" que pasa a un contenedor de donde puede ser trasvasado a envases homologados para su almacenamiento o ser consumido por el 30 generador.

Asimismo, en la referida etapa de tratamiento pirolítico se genera una fracción sólida que constituye un subproducto inerte que puede ser remitido posteriormente a un vertedero de residuos industriales, sin requerir precauciones específicas. 35

En el proceso de pirólisis se produce la descomposición térmica de la materia orgánica, habitualmente presente en los residuos, en un proceso en ausencia de oxígeno. Por ello, los compuestos basados en carbono contenidos en los residuos son descompuestos dando lugar a una mezcla de gases, hidrocarburos condensables y un residuo sólido carbonoso o carbón de 40 coque denominado char

Realización preferente de la invención

A continuación, se hará una detallada descripción del dispositivo perfeccionado de valorización 45 energética de residuos industriales, objeto de la presente invención, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que se representa, a simple título de ejemplo, no limitativo, una forma preferente de realización susceptible de todas aquellas variaciones de detalle que no supongan una alteración fundamental de las características esenciales de dichos perfeccionamientos. 50

En dichos planos se ilustran:

En la figura 1: Vista de un esquema interior del dispositivo perfeccionado de valorización energética de residuos industriales con el ciclo básico de operación.

Según el ejemplo de ejecución representado, la presente invención constituye, por tanto, un dispositivo para la valorización energética mediante pirolisis de fracciones procedentes del tratamiento de residuos industriales, (1) previamente acondicionadas mediante una fase de trituración y/o desmenuzado antes de ser sometidas a la fase de tratamiento pirolítico.

El dispositivo comprende una estructura o bastidor donde cuenta con los siguientes elementos funcionales.

Un reactor (6) donde se produce un tratamiento pirolítico y se genera un aceite piro lítico (2) de los residuos (1) mediante secado y recirculado de los gases (4) generados en la pirólisis, 15 generando un residuo sólido e inerte (5) .

Un motor de combustión (7) donde se consume el aceite pirolítico y se producen los gases de combustión (9) que son evacuados a la atmósfera.

Un equipo de generador de energía eléctrica (8) a partir del combustible obtenido y se genera electricidad (3) .

En este dispositivo, en la fase previa a la pirólisis, de secado se ajusta el contenido en humedad a un valor no superior al 10%. 25

El tipo de generador diesel empleado es de 450 KVA.

Asimismo, como se ha indicado, en la referida etapa de tratamiento pirolítico se genera una fracción sólida (5) que constituye un subproducto inerte que puede ser remitido posteriormente 30 a un vertedero de residuos industriales, sin requerir precauciones específicas.

El equipo tiene una capacidad nominal de producción de 2 toneladas/hora de aceite pirolítico.

Sobre estas condiciones de operación obtendremos unos rendimientos de: 35

- Aceite pirolítico para producción de energía eléctrica 30-35%.

- Productos del proceso pirolítico que serán retronados al proceso para la mejora o eficiencia energética 35-40%. 40

- Energía a través del calor de los gases 20-25%.

- Perdidas energéticas: 3-5%. A través de la perdida de calores y del char o carbón residuo.

En el proceso de pirólisis se produce la descomposición térmica de la materia orgánica, que pudiera existir en los residuos.

La pirólisis se lleva a cabo, en ausencia de aire, a una temperatura de 500 a 650º C, siendo los productos de la pirólisis un residuo sólido y otra fracción gaseosa que arrastra, en función de la 50 naturaleza del material pirolizado y de las condiciones de proceso, diferentes especies y concentraciones de vapores condensables (como los aceites pirolíticos) e incondensables (como el metano) .

Al final del proceso de pirólisis, los residuos se separan en fracciones que, serán valorizadas. En esta etapa es donde aparecen diferencias importantes entre los diversos procesos 5 industriales, ya que unos optan por enfriar los gases, lavarlos y condensar los aceites y alquitranes para su posterior...

1. Dispositivo perfeccionado de valorización energética de residuos industriales mediante pirolisis de fracciones procedentes del tratamiento de residuos industriales, (1) previamente acondicionadas mediante una fase de trituración y/o desmenuzado antes de ser sometidas a la 5 fase de tratamiento pirolítico, caracterizado porque el dispositivo comprende una estructura o bastidor donde cuenta con los siguientes elementos funcionales:

o Un reactor (6) donde se produce un tratamiento pirolítico y se genera un aceite pirolítico (2) de los residuos (1) mediante secado y recirculado de los gases (4) 10 generados en la pirólisis, generando un residuo sólido e inerte (5)

o Un motor de combustión (7) donde se consume el aceite pirolítico y se producen los ases de combustión (9) que son evacuados a la atmósfera.

o Un equipo de generador de energía eléctrica (8) a partir del combustible obtenido y e genera electricidad (3) .

2. Dispositivo perfeccionado de valorización energética de residuos industriales, según 5 primera reivindicación, caracterizado porque en este dispositivo, en la fase previa a la entrada 20 en el reactor, el secado se ajusta el contenido en humedad mediante recirculación de gases o de aire caliente aprovechando los calores generados en el proceso de combustión.

3. Dispositivo perfeccionado de valorización energética de residuos industriales, según 10 al menos alguna de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque tras la estancia en el 25 reactor se genera una fracción sólida (5) que constituye un subproducto inerte que puede ser remitido posteriormente a un vertedero de residuos industriales, sin requerir precauciones específicas.

4. Dispositivo perfeccionado de valorización energética de residuos industriales, según 15 al 30 menos alguna de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque en el tiempo de estancia en el reactor se produce la descomposición térmica de la materia orgánica, que pudiera existir en los residuos.

5. Dispositivo perfeccionado de valorización energética de residuos industriales, según al 35 menos alguna de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la 20 estancia en el reactor se lleva a cabo, en ausencia de aire, a una temperatura de 500 a 650º C con la posibilidad de inyección de compuestos neutralizantes en el reactor para corrección in situ de la generación de los ácidos en los gases generados, mediante la adición de cal o hidróxido de cal en el reactor. 40