IT201800009912A1 - Apparato di misure calorimetriche e procedimento di rilevazione della composizione di un gas, del contenuto di catrami di un gas e dell’efficienza di gassificazione di un impianto di trasformazione in gas. - Google Patents

Description

Descrizione dell’Invenzione Industriale avente per titolo:

“APPARATO DI MISURE CALORIMETRICHE E PROCEDIMENTO DI RILEVAZIONE DELLA COMPOSIZIONE DI UN GAS, DEL CONTENUTO DI CATRAMI DI UN GAS E DELL’EFFICIENZA DI GASSIFICAZIONE DI UN IMPIANTO DI TRASFORMAZIONE IN GAS”

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un apparato di misure calorimetriche.

Inoltre, la presente invenzione si riferisce ad un procedimento di rilevazione della composizione di un gas, del contenuto di catrami di un gas e dell’efficienza di gassificazione di un impianto di trasformazione in gas.

In generale, la presente invenzione si riferisce a: conversione del gas di sintesi in energia integrata in un ciclo combinato di gassificazione, ciclo combinato di gassificazione integrata.

In particolare, la presente invenzione si riferisce a: introduzione alle correzioni a circuito chiuso usando mezzi per determinare le caratteristiche dei gas di combustione, sensori per ciò caratterizzati dalle caratteristiche dei gas di combustione, dispositivi di monitoraggio o diagnostica per apparecchi di trattamento dei gas di scarico, ad es. per attività catalitica i dispositivi diagnostici che misurano la concentrazione di ossigeno o aria a valle dell'apparato di scarico, retroazione di scarico, sensori appositamente adattati per sistemi EGR per la determinazione delle caratteristiche dei gas, ad es. temperature, pressioni o portate, introduzione alle correzioni a circuito chiuso usando mezzi per determinare le caratteristiche dei gas di combustione, sensori per ciò caratterizzati dalle caratteristiche dei gas di combustione le caratteristiche essendo temperature di scarico con determinazione significa usando una stima, sensori per ciò caratterizzati dalle caratteristiche dei gas di combustione le cui caratteristiche sono un contenuto o una concentrazione di ossigeno o il rapporto aria-carburante con il segnale di uscita del sensore lineare o quasi-lineare con la concentrazione di ossigeno, introduzione alle correzioni a circuito chiuso caratterizzate dal metodo di controllo o regolazione utilizzando un modello o una simulazione del sistema.

Il mercato della gassificazione sta attraversando un periodo unico nel suo genere: gli incentivi elargiti negli scorsi anni hanno permesso un rapido e capillare sviluppo di diverse tecnologie di gassificazione con taglie, sul territorio italiano, principalmente concentrate dai 45 ai 250 kW elettrici. D’altro canto l’incertezza sul futuro degli incentivi sta forzando tutte le grandi case produttrici a fare il possibile per abbattere il costo dei propri sistemi al fine di renderli remunerativi senza incentivazione. La riduzione dei costi si ottiene lavorando sui costi di produzione e di esercizio. I costi di esercizio sono legati al costo della materia prima ed al costo dello smaltimento di acque catramose. Per questo è fondamentale utilizzare sistemi di monitoraggio delle prestazioni sicuri, veloci ed affidabili. Conoscere la composizione del gas è fondamentale per ottimizzare il processo di gassificazione e per prevenire problemi di funzionamento. Lo stesso si può dire per gli impianti di digestione anaerobica in cui si vuole massimizzare la percentuale di metano nel gas prodotto andando ad agire sui parametri di processo. Per queste ragioni, avere un sistema di analisi della composizione del gas in real-time è fondamentale.

Lo stato dell’arte è rappresentato dalla domanda di brevetto US 2013/0320679 A1 riguardante un metodo e un sistema per convertire in modo economico della materia prima usando plasma termico, o altri tipi di gassificatori, in un sistema di trasferimento di energia usando un syngas miscelato. La materia prima è qualsiasi materiale organico o combustibile fossile per generare un syngas. Il syngas è miscelato con un livello più elevato di potere calorifico come il gas naturale. L'elevato potere calorifico di syngas miscelato può essere utilizzato in qualsiasi dispositivo di trasferimento di energia come una caldaia per sistemi Rankine a ciclo semplice, un generatore di motori a combustione interna o un sistema generatore a turbina a ciclo combinato. La qualità dell'elevato potere calorifico viene monitorata utilizzando un sistema di monitoraggio del potere calorifico.

La fase di monitoraggio del potere calorifico del prodotto miscelato di syngas comprende l'ulteriore fase di misurare il potere calorifico del syngas estratto con l'uso di un dispositivo di misurazione adeguato. Il dispositivo di misurazione del potere calorifico è scelto tra un rivelatore a ionizzazione di fiamma, FID, un calorimetro, uno spettrometro o qualsiasi strumento adatto.

In accordo con un secondo aspetto del metodo dell'invenzione della domanda di brevetto US 2013/0320679 A1, viene fornito un metodo per estrarre energia da un gassificatore al plasma. Il metodo include i passaggi di: estrazione di syngas dal gassificatore al plasma, il syngas estratto con una prima caratteristica di potere calorifico; consegnare il gas di sintesi estratto a un sistema di miscelazione del carburante; e miscelazione di un ulteriore combustibile avente un secondo contenuto di potere calorifico con il gas di sintesi estratto nel sistema di miscelazione, la seconda caratteristica di potere calorifico corrispondente ad un potere calorifico più elevato rispetto alla prima caratteristica di potere calorifico, per formare un combustibile miscelato con syngas di qualità superiore rispetto al syngas estratto.

Un attributo chiave del sistema di gassificazione a base di plasma utilizzato in modalità pirolisi è la capacità di controllare il processo e generare un potere calorifico relativamente consistente nel gas risultante. Questo tratto consente la miscelazione del syngas con altri combustibili come il gas naturale per produrre un combustibile costante di alta qualità. Secondo l'invenzione della domanda di brevetto US 2013/0320679 A1, i sistemi di retroazione con costanti di tempo ragionevoli sono utili per consentire regolazioni continue ad anello chiuso della qualità del combustibile. A questo proposito, i calorimetri sono integrati nel sistema per produrre dati utili in pochi minuti. Dispositivi come le unità del rivelatore a ionizzazione di fiamma, FID, possono inviare dati in pochi secondi.

Secondo la domanda di brevetto US 2013/0320679 A1, un compressore crea un leggero vuoto sul sistema e dirige il syngas ad una valvola a tre vie e ad un calorimetro. Altri dispositivi di misurazione della qualità del combustibile possono essere impiegati nella pratica dell'invenzione, come un rivelatore a ionizzazione di fiamma, FID, o uno spettrometro. L'uscita del calorimetro viene utilizzata come ingresso ad un circuito di controllo che regola continuamente la posizione e il rapporto di miscelazione in una valvola di controllo. Infatti, il gas di sintesi è diretto ad una valvola di miscelazione che miscela gas naturale, o qualsiasi altro combustibile come etano, propano, butano, pentano, ecc. La valvola miscelatrice può, in alcune forme di realizzazione, essere incorporata in un anello chiuso che mantiene una determinata qualità del carburante. In caso di emergenza, ad esempio in una situazione in cui il sistema di generazione dell'energia deve essere rapidamente rimosso dalla linea, il syngas viene ossidato in un ossidatore di emergenza.

Lo stato dell’arte è rappresentato anche dalla domanda di brevetto US 5,996,337 A riguardante un sistema di sensori calorimetrici per il controllo di un motore a combustione interna di un veicolo funzionante ciclicamente tra la prima e la seconda condizione per produrre ripetutamente una composizione di gas di scarico variabile che sia coerente da ciclo a ciclo. Il tasso di variazione del segnale del sensore calorimetrico viene calcolato matematicamente, dopo il filtraggio del segnale a frequenze della perturbazione indotta, per fornire segnali indicativi della concentrazione delle emissioni nei gas di scarico, rapporto aria / combustibile e valutazione sullo stato di magro o ricco. I segnali possono essere utilizzati come segnali del motore di controllo del carburante così come i segnali OBD. Inoltre, il sistema può controllare i processi industriali attraverso piccole perturbazioni di processo che influenzano le composizioni dei gas di processo.

Lo stato dell’arte è rappresentato anche dalla domanda di brevetto US 2016/0169168 A1 riguardante un dispositivo di rilevamento dello stato del sistema di scarico comprendente un sensore di concentrazione di ossigeno nell'aria di aspirazione di un motore, un sensore di rotazione del motore e un sensore di posizione dell'acceleratore che in combinazione rilevano una condizione di funzionamento, un’unità di calcolo dell'efficienza termica indicata per calcolare una quantità di variazione nell'efficienza termica indicata del motore in base alla concentrazione di ossigeno nell'aria di aspirazione, la tempistica di avvio dell'iniezione del carburante e una prima formula del modello che definisce la relazione tra la concentrazione di ossigeno nell'aria di aspirazione, i tempi di inizio dell'iniezione e la quantità di cambiamento nell'efficienza termica indicata e un'unità di calcolo della temperatura dei gas di scarico che calcola una temperatura del gas di scarico in base alla quantità di variazione nell'efficienza termica indicata e una seconda formula del modello che definisce la relazione tra la temperatura del gas di scarico e la quantità di cambiamento nell'efficienza termica indicata.

I sistemi attuali che analizzano il gas di gassificazione e/o digestione anaerobica sono tutti basati sulla tecnologia della gas-cromatografia che si porta dietro una serie di complicazioni infinite. Prima di tutto il gas-cromatografo richiede una taratura costante ad intervallo di qualche ora, utilizza gas inerte per funzionare, argon o elio, è uno strumento molto sensibile alle impurezze come i catrami, è un sistema sofisticato ad alto costo, è un sistema lento che riesce a fornire la composizione del gas ad intervalli di qualche minuto uno dall’altro, ha dei costi altissimi.

L’invenzione della domanda di brevetto US 2013/0320679 A1 propone una fase di monitoraggio del potere calorifico del prodotto miscelato di syngas estratto tramite un dispositivo come un rivelatore a ionizzazione di fiamma, FID, un calorimetro, uno spettrometro. Tuttavia, l’invenzione della domanda di brevetto US 2013/0320679 A1 non tratta un’applicazione del calorimetro per il calcolo del contenuto di catrami di un gas.

Un ulteriore problema è quello di un uso limitato di sensori innovativi, già noti in diversi comparti tecnologici, per determinare le caratteristiche dei gas di combustione, per esempio, dispositivi di monitoraggio o diagnostica per apparecchi di trattamento dei gas di scarico.

Per risolvere il problema di conoscere il contenuto di catrami in un gas si utilizza la fase di monitoraggio del potere calorifico del prodotto miscelato di syngas secondo il metodo della domanda di brevetto US 2013/0320679 A1, con la differenza che il syngas viene spillato da punti distinti di un impianto di gassificazione, il primo punto localizzato dopo il sistema di depurazione del particolato, il secondo punto localizzato a valle di un depuratore di gas di sintesi, il gas di sintesi in uscita dal depuratore essendo esente da particolato e da catrami.

Invece, per risolvere il problema di un uso di sensori innovativi già noti in altri settori come, per esempio, quello che si occupa della determinazione delle caratteristiche dei gas di combustione, si fa riferimento alla domanda di brevetto US 5,996,337 A riguardante un sistema di sensori calorimetrici per il controllo di un motore a combustione interna di un veicolo funzionante ciclicamente.

Scopo quindi della presente invenzione è quello di fornire un apparato di misure calorimetriche ed un procedimento di rilevazione della composizione di un gas, del contenuto di catrami di un gas e dell’efficienza di gassificazione di un impianto di trasformazione in gas più efficiente e perfomrante rispetto a quanto proposto dalal tecnica anteriore.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire un apparato di misure calorimetriche ed un procedimento di rilevazione della composizione di un gas, del contenuto di catrami di un gas e dell’efficienza di gassificazione di un impianto di trasformazione in gas che prevedano di utilizzare un calorimetro Junker-Boys corredato da una serie di sensori di temperatura e portata.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di usare un metodo calorimetrico capace di analizzare gas sporco di catrami senza problemi, una cosa impensabile per i sistemi gascromatografici.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di eseguire il calcolo della percentuale di catrami e dell’efficienza di gassificazione attraverso il metodo calorimetrico.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell’invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un apparato di misure calorimetriche ed un procedimento di rilevazione della composizione di un gas, del contenuto di catrami di un gas e dell’efficienza di gassificazione di un impianto di trasformazione in gas, come descritto nelle rivendicazioni. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.

Risulterà immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalità equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali la FIG.

1 mostra una vista di uno schema di funzionamento di una realizzazione dell’apparato di misure calorimetriche, secondo la presente invenzione.

Facendo riferimento alla FIG. 1, è possibile notare che un apparato di misure calorimetriche 10 comprende mezzi di miscelazione 11 di un gas con aria comburente, al fine di ottenere una miscela per permettere una combustione completa, una camera di combustione 12 a valle dei mezzi di miscelazione 11, mezzi di scarico 13 e 14 di gas esausti e di acqua di condensa dalla camera di combustione 12, uno scambiatore di calore 15 tramite acqua di raffreddamento di fumi.

Vantaggiosamente, l’apparato 10 comprende mezzi di misura di portata-temperatura M1 del gas, mezzi di regolazione di portata S3 di aria comburente aspirata dall’esterno, mezzi di aspirazione C dei gas esausti e di tiraggio del gas e dell’aria comburente, mezzi di misura di temperatura-portata-umidità relativa M2 dell’aria comburente, mezzi di misura di volume-portata M5 dell’acqua di condensa, mezzi di misura di portatatemperatura-quantità di ossigeno M6 nei gas esausti per poter regolare la portata di aria comburente aspirata dall’esterno tramite i mezzi di regolazione di portata S3, in funzione della quantità di ossigeno nei gas esausti misurata tramite i mezzi di misura di portata-temperaturaquantità di ossigeno M6 nei gas esausti, mezzi di misura di temperatura-portata dell’acqua di raffreddamento, in ingresso M3 e in uscita M4.

A seguito della combustione completa, l’apparato 10 consente di calcolare il calore ceduto all’acqua di raffreddamento attraverso lo scambiatore di calore 15 e il potere calorifico superiore a pressione costante HHV.

Secondo una prima forma di configurazione, l’apparato 10 è in grado di collegarsi ad un impianto di trasformazione in gas 100 attraverso una prima valvola S1 a valle di un gassificatore 101 di combustibile solido. Il gassificatore 101 di combustibile solido è collegato ad un canale di immissione 102 di un agente gassificante come aria, ossigeno, vapore, anidride carbonica, in forma singola o miscelata.

Secondo una ulteriore forma di configurazione, l’apparato 10 è in grado di collegarsi ad un impianto di trasformazione in gas 100 attraverso una seconda valvola S2 a valle di un depuratore 106 di gas. Il gas in uscita dal depuratore 106 è esente da particolato e da catrami.

Preferibilmente, l’apparato 10 comprende un calorimetro, nella fattispecie, un calorimetro Junker-Boys.

L’impianto di trasformazione in gas 100 è alimentato con combustibile solido attraverso una tramoggia 103 ed una coclea di caricamento 104. Il gas prodotto è filtrato dalle frazioni solide o da particolato tramite un ciclone o un filtro apposito 105 ad una temperatura maggiore di 400 °C.

Il dispositivo 10 è adatto per misure calorimetriche di syngas e biogas.

La presente invenzione riguarda inoltre un procedimento di rilevazione della composizione di un gas, del contenuto di catrami e dell’efficienza di gassificazione di un impianto di trasformazione in gas 100, tramite un apparato di misure calorimetriche 10 come quello precedentemente descritto, comprendente le fasi seguenti:

a) collegare l’apparato 10 all’impianto 100 attraverso una prima valvola S1 a valle di un gassificatore 101 di combustibile solido, il gassificatore 101 di combustibile solido essendo collegato ad un canale di immissione 102 di un agente gassificante come aria, ossigeno, vapore, anidride carbonica, in forma singola o miscelata; b) analizzare la combustione del gas nell’apparato 10;

c) calcolare la composizione del gas nell’apparato 10;

d) collegare l’apparato 10 all’impianto 100 attraverso una seconda valvola S2 a valle di un depuratore 106 di gas, il gas in uscita dal depuratore 106 essendo esente da particolato e da catrami;

e) analizzare la combustione del gas nell’apparato 10;

f) calcolare la composizione del gas nell’apparato 10;

g) stimare la percentuale di catrami;

h) calcolare l’efficienza di gassificazione.

L’apparato di misure calorimetriche, oggetto della presente invenzione, tratta un dispositivo innovativo per il monitoraggio sul campo real-time degli impianti di gassificazione che può essere applicato anche agli impianti di digestione anaerobica. Il dispositivo ha come obiettivo quello di valutare la composizione del gas di gassificazione dopo lo stadio di filtraggio dei catrami ipotizzando che sia composto solo da H2, N2, CO2, CO ed N2 e l’efficienza di gassificazione andando a calcolare il potere calorifico del gas pulito e del gas grezzo non filtrato dai catrami. Sottoprodotto di questa analisi è la valutazione del quantitativo di catrami, fondamentale per tutti i produttori di gassificatori.

L’apparato sfrutta un calorimetro Junkers-Boys nel quale prende luogo la combustione di una parte del gas prodotto dal gassificatore. Il calorimetro altro non è che un’efficientissima caldaia a fascio tubiero in cui avviene una combustione quasi perfetta del gas, i gas di scarico uscendo dal calorimetro ad un temperatura inferiore agli 80 °C.

Nel calorimetro un flusso di acqua viene riscaldato dalla temperatura ambiente fino a circa 40 °C utilizzando il calore sensibile e latente dei gas caldi che si sviluppano dalla combustione del gas di gassificazione.

L’apparato di misure calorimetriche permette l’analisi del gas connesso ad un generico gassificatore che viene alimentato con combustibile solido attraverso una tramoggia ed una coclea di caricamento. Il gassificatore trasforma il combustibile solido in syngas attraverso un agente gassificante che può essere aria, ossigeno, vapore, CO2 o un mix dei precedenti. Il syngas prodotto viene subito filtrato dalle frazioni solide, particolato, tramite un ciclone o un filtro apposito che lavora ad una temperatura maggiore di 400 °C. A valle del ciclone una parte del syngas può essere spillata ed andare al sistema di analisi passando attraverso la valvola S1. Il syngas viene poi depurato dai catrami nel sistema di depurazione del syngas e mandato all’utilizzatore finale che può essere un motore a combustione interna, una caldaia, una cella a combustibile, etc. Una frazione del syngas depurato dal particolato e dai catrami può essere spillato ed andare a sistema di analisi passando dalla valvola S2.

L’apparato di misure calorimetricheè composto da un calorimetro Junker Boys appositamente instrumentato con sensori M1-M6, una centralina di controllo, una soffiante C ed una valvola regolatrice di portata S3. Tutto il sistema è molto isolato per evitare perdite di calore verso l’esterno. ll syngas da analizzare attraversa il sensore M1 che misura portata e temperatura del gas. L’aria comburente viene invece aspirata dall’esterno e passa la valvola di regolazione della portata S3. Temperatura, portata e umidità relativa dell’aria comburente viene rilevata attraverso il misuratore M2. Aria comburente e syngas si mescolano a valle dei sensori ed entrano nella camera di combustione del calorimetro Junker. Dalla combustione della miscela aria-syngas si ottiene calore, gas esausti ed acqua di condensa. Il volume e la portata dell’acqua di condensa prodotta vengono misurati attraverso il sensore M5. Portata, temperatura e quantità di ossigeno nei gas di scarico vengono misurati dal gruppo di sensori M6. In base alla quantità di ossigeno nel gas di scarico viene regolata l’apertura della valvola dell’aria comburente S3. I gas di scarico vengono invece aspirati dalla soffiante C che induce anche il tiraggio dell’aria e del syngas dal gassificatore. Il calore generato viene invece ceduto all’acqua di raffreddamento attraverso uno scambiatore di calore a fascio tubiero all’interno del calorimetro. La temperatura e la portata dell’acqua di raffreddamento viene misurata in ingresso tramite il gruppo di sensori M3 ed in uscita tramite il gruppo di sensori M4.

L’innovazione della presente invenzione è l’applicazione del calorimetro per l’analisi del gas di gassificazione/digestione anaerobica utilizzando la teoria riportata nella tesi di dottorato del Dott. Allesina e validata sperimentalmente dalla compagna sperimentale riportata sulla tesi magistrale del dott. Montermini.

Il procedimento di rilevazione della composizione di un gas, del contenuto di catrami di un gas e dell’efficienza di gassificazione di un impianto di trasformazione in gas, tramite un apparato di misure calorimetriche, oggetto della presente invenzionepermette anche la valutazione della percentuale dei catrami e dell’efficienza di gassificazione degli impianti.

Il procedimento richiede una taratura preliminare attraverso un gas noto che può essere metano o GPL non sempre disponibile a bordo degli impianti di gassificazione o digestione anaerobica.

La teoria sviluppata permette di calcolare a posteriori la composizione del gas di gassificazione e di digestione anaerobica andando a monitorare le seguenti variabili: portata e temperatura del gas combustibile; portata e temperatura dell’aria comburente; portata, temperatura di ingresso ed uscita dell’acqua di raffreddamento del calorimetro; portata dell’acqua di condensa generata dalla combustione; temperatura dei gas di combustione in uscita.

La teoria si basa sull’equilibrio termodinamico e chimico dei reagenti e permette di valutare la percentuale molare dei vari gas che compongono il gas di gassificazione e di digestione anaerobica attraverso la risoluzione di un sistema non lineare di equazioni di bilancio.

Per gli impianti di gassificazione, attraverso il calorimetro e la teoria sviluppata da Allesina è possibile calcolare anche la percentuale in massa di catrami presenti nel gas, il tallone d’Achille di questi impianti di conversione energetica.

Andando infatti ad analizzare la combustione del gas nel calorimetro Junker-Boys prima e dopo lo stadio di filtraggio, è possibile andare a stimare la suddetta percentuale di catrami facendo qualche assunzione. Infine, conoscendo la percentuale di catrami è possibile andare a calcolare l’efficienza di gassificazione utilizzando la matematica sviluppata sempre dal dott. Allesina.

Il calorimetro Junkers-Boys è una tecnologia datata fine ‘800 ed ora utilizzata solo a fini didattici nei laboratori di chimica. Il calorimetro è stato utilizzato per decenni per l’analisi del potere calorifico di gas senza conoscerne esattamente la composizione. Il suo utilizzo è andato calando con i progressi della gascromatografia. Tuttavia, nessuna applicazione del calorimetro per il calcolo della composizione del gas o del suo contenuto di catrami è riportata in letteratura.

Il mercato della gassificazione da biomassa legnosa è in forte crescita nel mondo dato che tale tecnologia permette di produrre energia rinnovabile su richiesta ed a partire da sottoprodotti dell’agroindustria. L’invenzione proposta può cavalcare questa crescita ma può anche andare ad insistere sul mercato delle macchine già esistenti (per dare un’idea in Alto Adige ci sono più di 40 impianti in funzione e in Italia sono installati circa 1500 impianti di digestione anaerobica) che necessitano un sistema di monitoraggio delle prestazioni in continuo e performante.

Si è descritta una forma preferita di attuazione dell’invenzione, ma naturalmente essa è suscettibile di ulteriori modifiche e varianti nell’ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate nelle quali, eventuali segni di riferimento posti tra parentesi non possono essere interpretati nel senso di limitare le rivendicazioni stesse. Inoltre, la parola "comprendente" non esclude la presenza di elementi e/o fasi diversi da quelli elencati nelle rivendicazioni. L’articolo “un”, “uno” o “una” precedente un elemento non esclude la presenza di una pluralità di tali elementi. Il semplice fatto che alcune caratteristiche siano citate in rivendicazioni dipendenti diverse tra loro non indica che una combinazione di queste caratteristiche non possa essere vantaggiosamente utilizzata.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato di misure calorimetriche (10), comprendente mezzi di miscelazione (11) di un gas con aria comburente, al fine di ottenere una miscela per permettere una combustione completa, una camera di combustione (12) a valle dei mezzi di miscelazione (11), mezzi di scarico (13) e (14) di gas esausti e di acqua di condensa dalla camera di combustione (12), uno scambiatore di calore (15) tramite acqua di raffreddamento di fumi, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di misura di portata-temperatura (M1) del gas, mezzi di regolazione di portata (S3) di aria comburente aspirata dall’esterno, mezzi di aspirazione (C) dei gas esausti e di tiraggio del gas e dell’aria comburente, mezzi di misura di temperatura-portataumidità relativa (M2) dell’aria comburente, mezzi di misura di volume-portata (M5) dell’acqua di condensa, mezzi di misura di portata-temperaturaquantità di ossigeno (M6) nei gas esausti per poter regolare la portata di aria comburente aspirata dall’esterno tramite i mezzi di regolazione di portata (S3), in funzione della quantità di ossigeno nei gas esausti misurata tramite i mezzi di misura di portata-temperatura-quantità di ossigeno (M6) nei gas esausti, mezzi di misura di temperatura-portata dell’acqua di raffreddamento, in ingresso (M3) e in uscita (M4), per poter calcolare il calore ceduto all’acqua di raffreddamento attraverso lo scambiatore di calore (15) e per poter calcolare il potere calorifico superiore a pressione costante (HHV), a seguito della combustione completa.
2. 2. Apparato (10) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di collegarsi ad un impianto di trasformazione in gas (100) attraverso una prima valvola (S1) a valle di un gassificatore (101) di combustibile solido, il gassificatore (101) di combustibile solido essendo collegato ad un canale di immissione (102) di un agente gassificante come aria, ossigeno, vapore, anidride carbonica, in forma singola o miscelata.
3. 3. Apparato (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di collegarsi ad un impianto di trasformazione in gas (100) attraverso una seconda valvola (S2) a valle di un depuratore (106) di gas, il gas in uscita dal depuratore (106) essendo esente da particolato e da catrami.
4. 4. Apparato (10) secondo una rivendicazione delle precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un calorimetro.
5. 5. Apparato (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto di comprendere un calorimetro Junker-Boys.
6. 6. Apparato (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2 o 3, caratterizzato dal fatto che l’impianto di trasformazione in gas (100) è alimentato con combustibile solido attraverso una tramoggia (103) ed una coclea di caricamento (104), il gas prodotto essendo filtrato dalle frazioni solide o da particolato tramite un ciclone o un filtro apposito (105) ad una temperatura maggiore di 400 °C.
7. 7. Apparato (10) secondo una rivendicazione delle precedenti, caratterizzato dal fatto di essere adatto per misure calorimetriche di syngas e biogas.
8. 8. Procedimento di rilevazione della composizione di un gas, del contenuto di catrami e dell’efficienza di gassificazione di un impianto di trasformazione in gas (100), tramite un apparato di (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato di comprendere le fasi seguenti: a) collegare l’apparato (10) all’impianto (100) attraverso una prima valvola (S1) a valle di un gassificatore (101) di combustibile solido, il gassificatore (101) di combustibile solido essendo collegato ad un canale di immissione (102) di un agente gassificante come aria, ossigeno, vapore, anidride carbonica, in forma singola o miscelata; b) analizzare la combustione del gas nell’apparato (10); c) calcolare la composizione del gas nell’apparato (10); d) collegare l’apparato (10) all’impianto (100) attraverso una seconda valvola (S2) a valle di un depuratore (106) di gas, il gas in uscita dal depuratore (106) essendo esente da particolato e da catrami; e) analizzare la combustione del gas nell’apparato (10); f) calcolare la composizione del gas nell’apparato (10); g) stimare la percentuale di catrami; h) calcolare l’efficienza di gassificazione.