IT202300001800A1 - Impianto di produzione di syngas - Google Patents

Description

Descrizione di Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

?IMPIANTO DI PRODUZIONE DI SYNGAS?.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un impianto di produzione di syngas. Gli impianti di produzione di syngas sono impianti tecnologici in cui le biomasse vengono sottoposte a particolari processi di trattamento chimicofisico che portano alla conversione termochimica della biomassa in un gas combustibile, il syngas.

Il syngas ? un gas di sintesi costituito prevalentemente da idrogeno, monossido di carbonio, metano, anidride carbonica e azoto e che viene utilizzato come combustibile, ad esempio negli impianti di produzione di energia elettrica.

Le biomasse che vengono trattate all?interno degli impianti di produzione di syngas possono essere di natura diversa e, ad esempio, possono essere costituite dai rifiuti solidi urbani, ovvero i prodotti di scarto derivanti dallo svolgimento delle attivit? umane.

In questo modo ? possibile recuperare i rifiuti solidi urbani, che dovrebbero comunque essere smaltiti, convertendoli in un prodotto combustibile che pu? essere utilizzato in altri processi produttivi.

Una particolare tipologia di impianti di produzione di syngas prevede di trattare le biomasse attraverso la loro gassificazione, ovvero un processo di decomposizione termochimica di un materiale di natura organica mediante l'applicazione di calore e di un agente ossidante, ad esempio l?aria o il vapore acqueo.

La reazione termochimica messa in atto durante la gassificazione si identifica come una combustione sotto-stechiometrica, cio? povera dell?agente ossidante, e avviene ad una temperatura compresa fra gli 800?C e i 900?C.

Durante la gassificazione il materiale organico viene trasformato in un combustibile gassoso (il syngas) e in un residuo inerte (il char), che ? costituito da una polvere molto fine, comunemente denominata cenere, la cui composizione chimica varia molto in base alla natura della biomassa da cui ha originato.

Gli impianti di produzione di syngas che effettuano la gassificazione della materia comprendono un reattore di gassificazione poggiante al suolo e provvisto di una camera di gassificazione all?interno della quale viene introdotto il materiale da gassificare.

Generalmente, la camera di gassificazione ha conformazione sostanzialmente cilindrica, ? disposta in verticale e comprende un?apertura di ingresso del materiale da gassificare e un?apertura di uscita del syngas. Preferibilmente, l?apertura di uscita ? collegata ad un dispositivo di utilizzo del syngas (ad esempio un motore endotermico) o a un gruppo di stoccaggio del syngas.

Il reattore di gassificazione comprende altres? una pluralit? di ugelli che sono preferibilmente associati alla porzione inferiore della camera di gassificazione e attraverso i quali l?agente ossidante viene inserito nella camera di gassificazione.

Poich? il materiale da gassificare presente nella camera di gassificazione si trova ad una temperatura molto elevata, non appena l?ossigeno dell?agente ossidante lo contatta, si innesca la combustione dello stesso materiale da gassificare.

Una prima tipologia di impianti di produzione di syngas comprende un reattore di gassificazione a letto fisso.

In tali reattori di gassificazione l?apertura di ingresso ? disposta alla sommit? della camera di gassificazione e il materiale da gassificatore cade per gravita sul fondo di quest?ultima, stratificandosi, senza essere sottoposto a successive movimentazioni.

Gli impianti di produzione di syngas provvisti di un reattore di gassificazione a letto fisso presentano, tuttavia, alcuni inconvenienti che sono principalmente correlati allo scarso rendimento della combustione del materiale da gassificare.

Infatti, si assiste ad una buona e quasi completa combustione del materiale da gassificare soltanto in prossimit? del punto di insufflazione dell?agente ossidante, ovvero in prossimit? della parete esterna della camera di gassificazione.

Conseguentemente, una buona parte del materiale da gassificare, soprattutto quello disposto in prossimit? del centro della camera di gassificazione, non brucia e non si trasforma in syngas.

Questo inevitabilmente si traduce in uno scarso rendimento degli impianti di produzione di syngas appena citati.

Opportuni studi hanno dimostrato come la combustione del materiale da gassificare sia particolarmente efficiente entro una distanza di 30 cm dalla parete laterale della camera di gassificazione.

Pertanto, per ovviare almeno in parte agli inconvenienti descritti, sarebbe opportuno costruire impianti di produzione di syngas provvisti di un reattore di gassificazione la cui camera di gassificazione abbia diametro ridotto, ovvero pari a circa 60 cm.

? facilmente intuibile come tale particolare scelta costruttiva mal si concilia con la necessit? di disporre di un impianto di produzione di syngas in grado di trattare elevate quantit? di materiale da gassificare.

Ancora, negli impianti di produzione di syngas appena descritti si assiste alla formazione di un syngas povero in metano e in idrogeno, ovvero un syngas di scarsa qualit? poich? privo di gas combustili aventi un elevato potere calorifico.

Infatti, l?agente ossidante insufflato tende a risalire nel materiale da gassificare in maniera vorticosa e porta alla formazione di tunnel verticali in cui il materiale da gassificare ? bruciato e in cui la combustione ? stata talmente avanzata da coinvolgere il metano e l?idrogeno gi? formatosi.

Una seconda di impianti di produzione di syngas ? descritta nel documento brevettuale EP2915870A1 ed ? provvista di un reattore di gassificazione a letto fisso dotato di un elemento spargitore del materiale da gassificatore. Tale elemento spargitore comprende un tubolare di sostegno, disposto sostanzialmente in verticale all?interno della camera di gassificazione, e un elemento palare associato ad un?estremit? del tubolare di sostegno.

Il tubolare di sostegno ? associato alla camera di gassificazione in modo da attraversare l?apertura di ingresso e in modo che l?elemento palare sia collocato all?interno della camera di gassificazione.

L?elemento tubolare viene movimentato in rotazione attorno al relativo asse di sviluppo e il materiale da gassificare introdotto nella camera di gassificazione viene disperso dall?elemento palare.

Gli impianti di produzione di syngas realizzati secondo gli insegnamenti del documento brevettuale EP2915870A1 presentano, tuttavia, degli inconvenienti che sono sostanzialmente gli stessi descritti per gli impianti di produzione di syngas di prima tipologia.

Infatti, anche gli impianti di produzione di syngas appartenenti alla seconda tipologia presentano uno scarso rendimento correlato ad una combustione insufficiente e disomogenea del materiale da gassificare.

A tale proposito ? opportuno segnalare che l?effetto di spargimento del materiale da gassificare messo in atto dall?elemento spargitore non coinvolgono il materiale da gassificare disposto in prossimit? del fondo della camera di combustione, ovvero del punto di insufflazione dell?agente ossidante.

Pertanto, anche in tali impianti si assiste ad un considerevole calo del livello di combustione del materiale da gassificare mano a mano che ci si allontana dalla parete laterale della camera di combustione.

Ulteriormente, cos? come avviene per gli impianti di produzione di syngas appartenenti alla prima tipologia, a causa della risalita vorticosa dell?agente ossidante nel materiale da gassificare, si assiste alla combustione del metano e dell?idrogeno che porta ad ottenere un syngas di scarsa qualit?. Una terza tipologia di impianti di produzione di syngas comprende un reattore di gassificazione a letto mobile.

In tali reattori di gassificazione l?apertura di ingresso ? associata alla parete laterale della camera di gassificazione ed ? disposta in prossimit? della base di quest?ultima.

In virt? del fatto che l?apertura di ingresso ? disposta vicino al fondo della camera di combustione si assiste ad una continua movimentazione del materiale da gassificare rispetto al fondo della camera di gassificazione, generato dalla continua introduzione di materiale in prossimit? di tale punto.

Tali impianti di gassificazione presentano, tuttavia, alcuni inconvenienti che sono riconducibili agli inconvenienti appena descritti per gli impianti di produzione di syngas appartenenti alla prima e alla seconda tipologia.

A tale proposito ? opportuno segnalare come la movimentazione del materiale da gassificare rispetto al fondo della camera di gassificazione non comporti comunque una sufficiente ossigenazione del materiale da gassificazione e ci? si traduce in una scarsa combustione del materiale da gassificare posto in prossimit? del centro della camera di gassificazione. Anche in tali impianti si assiste alla produzione di syngas di scarsa qualit? a causa della combustione nel reattore di metano e di idrogeno generata dalla risalita vorticosa dell?agente ossidante nel materiale da gassificare.

Il compito principale della presente invenzione ? quello di escogitare un impianto di produzione di syngas che consenta di migliorare il rendimento termodinamico di tali impianti, ovvero in cui buona parte del materiale da gassificare si trasformi in syngas.

Uno scopo del presente trovato ? quello di escogitare un impianto di produzione di syngas che consenta di ossidare in maniera uniforme il materiale da gassificare al fine di migliorare il rendimento della combustione del materiale da gassificare stesso.

Altro scopo del presente trovato ? quello di escogitare un impianto di produzione di syngas che consenta di ottenere un syngas di alta qualit?, ovvero ricco di metano e di idrogeno.

Ancora, un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di escogitare un impianto di produzione di syngas che abbia una produttivit? elevata, ovvero che consente di trasformare con un unico carico elevati quantitativi di materiale da gassificare in syngas.

Altro scopo del presente trovato ? quello di escogitare un impianto di produzione di syngas che consenta di superare i menzionati inconvenienti della tecnica nota nell?ambito di una soluzione semplice, razionale, di facile ed efficace impiego e dal costo contenuto.

Gli scopi sopra esposti sono raggiunti dal presente impianto di produzione di syngas avente le caratteristiche di rivendicazione 1.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, di un impianto di produzione di syngas, illustrate a titolo indicativo, ma non limitativo, nelle unite tavole di disegni in cui:

la figura 1 ? una vista assonometrica dell?impianto secondo il trovato realizzato secondo una prima forma di realizzazione;

la figura 2 ? una vista in esploso, parzialmente in spaccato e parzialmente ingrandita dell?impianto di figura 1;

la figura 3 ? una vista in sezione, parzialmente ingrandita, dell?impianto di figura 1 in cui il corpo mescolatore ? in posizione di lavoro;

la figura 4 ? una vista in sezione, parzialmente ingrandita, dell?impianto di figura 1 in cui il corpo mescolatore ? in posizione di lavoro ausiliaria; la figura 5 ? una vista assonometrica dell?impianto di figura 1 parzialmente in spaccato;

la figura 6 ? una vista assonometrica dell?impianto secondo il trovato realizzato secondo una seconda forma di realizzazione;

la figura 7 ? una vista in sezione dell?impianto di figura 6.

Con particolare riferimento a tali figure, si ? indicato globalmente con 1 un impianto di produzione di syngas.

L?impianto 1 di produzione di syngas comprende:

- almeno un telaio di base 2 per l?appoggio al suolo;

- almeno un reattore di gassificazione 7 associato al telaio di base 2 e comprendente almeno una camera di gassificazione 8 atta a trasformare almeno parzialmente un materiale da gassificare in syngas.

Utilmente, il telaio di base 2 comprende un basamento 38, appoggiato al suolo, e almeno un montante 39, associato ad un?estremit? al basamento 38, disposto in maniera sostanzialmente verticale e atto a sostenere il reattore di gassificazione 7 dal basso.

Il reattore di gassificazione 7 ? atto a trattare il materiale da gassificare attraverso la gassificazione, ovvero un particolare processo di decomposizione termochimica mediante l'applicazione di calore e di un agente ossidante.

L?agente ossidante ? del tipo di aria o di vapore acqueo e contiene ossigeno che quando entra in contatto con il materiale da gassificare riscaldato ne innesca la combustione.

La reazione termochimica messa in atto durante la gassificazione si identifica come una combustione sotto-stechiometrica, cio? povera dell?agente ossidante.

Il materiale da gassificare all?interno del reattore di gassificazione 7 viene riscaldato ad una temperatura preferibilmente compresa fra i 700?C e i 1000?C, oppure tra 750?C e 950?C, meglio ancora tra 800?C e 900?C.

Durante la gassificazione il materiale organico viene trasformato in syngas e in un residuo inerte, che ? costituito da una polvere molto fine, comunemente denominata cenere, la cui composizione chimica varia molto in base alla natura della biomassa da cui ha originato.

La camera di gassificazione 8 comprende almeno una parete laterale 40, almeno un?apertura di ingresso 9 del materiale da gassificare e almeno un?apertura di uscita 10 del syngas, l?apertura di ingresso 9 essendo ricavata sulla parete laterale 40.

Preferibilmente, la camera di gassificazione 8 ha conformazione sostanzialmente cilindrica e si sviluppa longitudinalmente lungo un?asse di sviluppo E sostanzialmente verticale.

La parete laterale 40 ha conformazione sostanzialmente tubolare ed ? disposta sostanzialmente in verticale.

La camera di gassificazione 8 comprende una parete di fondo 41 avente sviluppo sostanzialmente piano e disposta sostanzialmente in orizzontale. L?asse di sviluppo E ? sostanzialmente ortogonale alla parete di fondo 41. Il materiale da gassificare, una volta entrato nella camera di gassificazione 8 attraverso l?apertura di ingresso 9, si deposita per gravit? sulla parete di fondo 41 stratificando.

Nella particolare forma di attuazione mostrata nelle figure, l?apertura di ingresso 9 ? ricavata in corrispondenza della met? inferiore della parete laterale 40 ed ? disposta in prossimit? della parete di fondo 41.

La camera di gassificazione 8 comprende una parete di sommit? 42 avente sviluppo sostanzialmente piano e disposta sostanzialmente in orizzontale. L?asse di sviluppo E ? sostanzialmente ortogonale alla parete di sommit? 42.

L?apertura di uscita 10 ? ricavata sulla parete di sommit? 42 ed ? rivolta verso l?alto.

Il reattore di gassificazione 7 comprende una pluralit? di ugelli di insufflazione 42 associati alla parete laterale 40 e atti a distribuire almeno un agente ossidante nella camera di gassificazione 8.

Preferibilmente, l?egente ossidante ? costituito da aria atmosferica.

Alternativamente, l?agente ossidante pu? essere costituito da vapore acqueo.

Utilmente, il reattore di gassificazione 7 comprende mezzi di insufflazione 43 atti a ricevere l?agente ossidante da una sorgente esterna e a distribuirlo all?interno della camera di gassificazione 8.

Preferibilmente, i mezzi di insufflazione 43 comprendono:

- gli ugelli di insufflazione 42;

- un canale di insufflazione 44 atto a ricevere l?agente ossidante dalla sorgente esterna;

- una camera di insufflazione 45 fluidodinamicamente interposta fra il canale di insufflazione 44 e gli ugelli di insufflazione 42, atta a ricevere l?agente ossidante in arrivo dal canale di insufflazione 45 e a distribuirlo agli ugelli di insufflazione 42.

La camera di insufflazione 45 ? disposta all?interno della camera di gassificazione 8, in corrispondenza della parete di fondo 41.

La camera di insufflazione 45 ha conformazione sostanzialmente anulare e si sviluppa attorno all?asse di sviluppo E.

Con particolare riferimento alla forma di attuazione mostrata nelle figure, gli ugelli di insufflazione 42 sono disposti radialmente attorno alla parete laterale 40 e all?interno della camera di insufflazione 45 e sono allocati ad una stessa quota Q rispetto al terreno.

Preferibilmente, la quota Q a cui sono disposti gli ugelli di insufflazione 42 ? inferiore rispetto alla quota a cui ? allocata l?apertura di ingresso 9.

Praticamente, gli ugelli di insufflazione 42 sono disposti al di sotto dell?apertura di ingresso 9.

Come ? noto al tecnico del settore e come ? stato precedentemente descritto, il materiale da gassificare presente all?interno della camera di gassificazione 8 viene riscaldato ad una temperatura compresa fra gli 800?C e i 900?C.

L?agente ossidante ? ricco di ossigeno e, pertanto, non appena avviene il contatto fra quest?ultimo e il materiale da gassificare caldo si innesca la combustione del materiale da gassificare.

Secondo il trovato, il reattore di gassificazione 7 comprende almeno un corpo mescolatore 46 disposto all?interno della camera di gassificazione 8 e atto a miscelare il materiale da gassificare.

Il corpo mescolatore 46 ? provvisto di almeno una superficie laterale 47 ed ? posizionabile in almeno una posizione di lavoro in cui la superficie laterale 47 ? sostanzialmente affacciata ad almeno uno degli ugelli di insufflazione 42.

Nell?ambito della presente trattazione, con la locuzione verbale ?sostanzialmente affacciata?, quando riferita al posizionamento della superficie laterale 47 del corpo mescolatore 46 rispetto agli ugelli di insufflazione 42, si deve intendere il fatto che almeno un punto della superficie laterale 47 ? alla stessa quota Q degli ugelli di insufflazione 42, con una tolleranza di 5 cm.

In pratica, quando il corpo mescolatore 46 ? nella posizione di lavoro esso ? disposto in corrispondenza degli ugelli di insufflazione 42 ed ? in grado di agitare il materiale da gassificare ivi posizionato al fine di migliore il contatto dello stesso con l?agente ossidante.

In dettaglio, grazie all?azione di mescolatura messa in atto dal corpo mescolatore 46, il materiale da gassificare disposto in prossimit? degli ugelli di insufflazione 42 (presumibilmente gi? combusto) viene allontanato dalla parete laterale 40 e spinto verso il centro della camera di gassificazione 8; al contempo, il materiale da gassificare disposto in prossimit? del centro della camera di gassificazione 8 (presumibilmente non combusto) viene allontanato dal centro e spinto verso la parete laterale 40, ovvero a contatto con l?agente ossidante.

In questo modo ? possibile disporre continuamente, in prossimit? degli ugelli di insufflazione 42, di nuovo materiale da bruciare, cos? da aumentare il quantitativo di syngas prodotto.

Allo stesso tempo ? possibile ridurre il quantitativo di materiale da gassificare non combusto poich? buona parte del materiale da gassificare viene portato a contatto con l?agente ossidante.

Praticamente, il corpo mescolatore 46 ? atto a spalmare il materiale da gassificare sulla parete laterale 40.

Utilmente, il reattore di gassificazione 7 comprende mezzi di messa in rotazione 48 atti a ruotare il corpo mescolatore 46 rispetto alla camera di gassificazione 8 attorno ad un asse di movimentazione F sostanzialmente verticale.

Con particolare riferimento alla forma di attuazione mostrata nelle figure, i mezzi di messa in rotazione 48 comprendono un corpo di sostegno 49, 50, su cui ? fissato il corpo mescolatore 46, e un dispositivo attuatore 51, associato al corpo di sostegno 49, 50 e azionabile per movimentare in rotazione il corpo di sostegno 49, 50 attorno all?asse di movimentazione F. Nello specifico, il corpo di sostegno 49, 50 comprende un elemento di base 49, avente conformazione sostanzialmente piana e disposto sostanzialmente in orizzontale, e un albero di rotazione 50, disposto sostanzialmente in verticale e atto a sostenere l?elemento di base 49 dal basso.

L?albero di rotazione 50 ? associato al dispositivo attuatore 51 ed ? movimentabile da quest?ultimo in rotazione attorno all?asse di movimentazione F.

Il fatto di ruotare il corpo mescolatore 46 rispetto alla camera di gassificazione 8 consente al corpo mescolatore 46 di miscelare e agitare il materiale da gassificare presente nella camera di gassificazione 8 secondo le modalit? precedentemente descritte.

Secondo la preferita forma di attuazione mostrata nelle figure, il reattore di gassificazione 7 comprende mezzi di scorrimento 52 atti a fare scorrere il corpo mescolatore 46 rispetto alla camera di gassificazione 8 lungo l?asse di movimentazione F e a posizionare il corpo mescolatore 46 in almeno una posizione di lavoro ausiliaria distinta dalla posizione di lavoro.

Con particolare riferimento alla forma di attuazione mostrata nelle figure, i mezzi di scorrimento 52 comprendono:

- almeno un elemento guida 53, avente conformazione sostanzialmente allungata e sviluppantesi in maniera sostanzialmente parallela all?asse di movimentazione F;

- un elemento a slitta 54 associato scorrevolmente all?elemento guida 53 lungo l?asse di movimentazione F, i mezzi di messa in rotazione 48 essendo montati sull?elemento a slitta 54;

- un dispositivo di motorizzazione 55 associato all?elemento a slitta 54 e atto a movimentare l?elemento a slitta 54 rispetto all?elemento guida 53 lungo l?asse di movimentazione F.

Nelle figure non ? stato rappresentato, per pura semplicit? rappresentativa, il gruppo di trasmissione del moto fra il dispositivo di motorizzazione 55 e l?elemento a slitta 54.

Ad esempio, il gruppo di trasmissione del moto ? costituito da una pluralit? di ruote dentate reciprocamente ingranate.

Grazie all?azionamento dei mezzi di scorrimento 52, il corpo mescolatore 46 viene sollevato o abbassato rispetto alla parete di fondo 41 della camera di gassificazione 8.

Precisamente, quando il corpo mescolatore 46 ? nella posizione di lavoro ausiliaria ? sollevato rispetto a quando ? nella posizione di lavoro.

Come ? visibile dalla figura 4, quando il corpo mescolatore 46 ? nella posizione di lavoro ausiliaria la superficie laterale 47 non ? affacciata agli ugelli di insufflazione 42, ovvero nessun punto della superficie laterale 47 ? alla stessa quota Q degli ugelli di insufflazione 42.

In pratica, quando il corpo mescolatore 46 ? nella posizione di lavoro ausiliaria esso non ? disposto in corrispondenza degli ugelli di insufflazione 42, ma ? disposto al di sopra degli stessi.

Quando il corpo mescolatore 46 ? movimentato dalla configurazione di lavoro alla configurazione di lavoro ausiliaria ? in grado di spostare il materiale da trattare dal basso verso l?alto mentre quando ? movimentato dalla configurazione di lavoro ausiliaria alla configurazione di lavoro ? in grado di spostare il materiale da trattare dall?alto verso il basso.

? facilmente intuibile come il particolare accorgimento tecnico che prevede di movimentare il corpo mescolatore 46 scorrevolmente all?interno della camera di gassificazione 8 consente di migliorare il grado di agitazione del materiale da trattare portandolo a reagire in maniera uniforme con l?agente ossidante.

In pratica, seconda la preferita forma di attuazione mostrata nelle figure, il corpo mescolatore 46 ? movimentabile in traslazione e in rotazione rispetto alla camera di gassificazione 8 lungo e attorno l?asse di movimentazione F. Precisamente, durante l?utilizzo dell?impianto 1 si procede a fare scorrere e ruotare contemporaneamente il corpo mescolatore 46 rispetto alla camera di gassificazione 8 movimentando cos? il materiale da gassificare in maniera vorticosa all?interno della camera di gassificazione 8.

In questo modo viene favorita l?ossidazione del materiale da gassificare e ne viene migliorata il livello di combustione.

Utilmente, l?elemento di base 49 comprende una porzione sporgente 49a disposta sostanzialmente in orizzontale e che si estende verso la superfice interna della camera di gassificazione 8 sulla quale il materiale da gassificare tende a fondersi e a stratificare.

Durante la rotazione del corpo mescolatore 46 e lo scorrimento lungo l?asse di movimentazione F, la porzione sporgente 49a si muove in prossimit? della superficie interna della camera di gassificazione 8 andando a raschiare il materiale fuso e stratificato.

In pratica, la porzione sporgente 49a ? atta a mantenere pulita la porzione della superficie interna della camera di gassificazione 8 a ridosso della quale essa scorre.

Non si escludono, tuttavia, alternative forme di attuazione dell?impianto 1 il cui il corpo mescolatore 46 non sia scorrevole verticalmente rispetto alla camera di gassificazione 8, ovvero sia fisso nella posizione di lavoro.

In tale particolare forma di attuazione il corpo mescolatore 46 ? movimentabile soltanto in rotazione rispetto alla camera di gassificazione 8 attorno all?asse di movimentazione F.

Vantaggiosamente, l?asse di movimentazione F ? sostanzialmente coincidente con l?asse di sviluppo E e la sezione trasversale del corpo mescolatore 46 lungo un piano sostanzialmente orizzontale ? non circolare. Preferibilmente, la sezione trasversale del corpo mescolatore 46 lungo un piano sostanzialmente orizzontale ? sostanzialmente rettangolare.

In dettaglio, come mostrato nella particolare forma di attuazione mostrata nelle figure, il corpo mescolatore 46 ha conformazione sostanzialmente parallelepipeda.

Ancora, il corpo mescolatore 46 ? realizzato, almeno parzialmente, in materiale refrattario.

Come ? noto al tecnico del settore, il materiale refrattario ? un particolare materiale costruttivo che ? in grado di resistere ad elevate temperature per lunghi periodi senza reagire chimicamente con gli altri materiali con cui si trova in contatto.

Notoriamente, all?interno della camera di gassificazione 8 si raggiungono temperature molto elevate e il fatto di utilizzare un materiale refrattario per la realizzazione del corpo mescolatore 46 consente di rendere quest?ultimo resistente al calore per lunghi periodi senza essere danneggiato o deteriorato, rendendolo durevole.

Il corpo mescolatore 46, durante il suo impiego, viene continuamente portato a contatto con il materiale da trattare e viene sollecitato meccanicamente dallo stesso durante l?attivit? di miscelazione.

Come ? noto al tecnico del settore, il materiale refrattario presenta una scarsa resistenza agli agenti meccanici ma il particolare accorgimento tecnico che prevede di realizzare il corpo mescolatore 46 in modo che abbia conformazione sostanzialmente parallelepipeda consente di ottenere un corpo mescolatore 46 compatto, resistente e durevole, anche se realizzato in materiale refrattario.

Vantaggiosamente, il reattore di gassificazione 7 comprende mezzi di spurgo 56 atti a eliminare la sporcizia depositata all?interno degli ugelli di insufflazione 42.

Preferibilmente, i mezzi di spurgo 56 comprendono una pluralit? di dispositivi di pulizia 57 ciascuno dei quali provvisto di un corpo di fissaggio 57a, associato alla parete laterale 40, e di un corpo di pulizia 58, associato in maniera mobile al corpo di fissaggio 57a lungo un asse di scorrimento G.

Nel dettaglio, il corpo di pulizia 58 ha conformazione sostanzialmente allungata e si sviluppa longitudinalmente lungo l?asse di scorrimento G. Ancora, il corpo di fissaggio 57a definisce una sede di scorrimento sostanzialmente circolare in cui ? inserito scorrevolmente il corpo di pulizia 58.

Ogni dispositivo di pulizia 57, a seguito del relativo scorrimento lungo l?asse di scorrimento G, ? movimentabile fra una configurazione di inserimento, in cui ? inserito all?interno di un relativo ugello di insufflazione 42, e una configurazione estratta, in cui ? parzialmente estratto dallo stesso ugello di insufflazione 42.

Nella figura 2, tutti i dispositivi di pulizia 57 sono allocati nella configurazione di inserimento ad eccezione di un dispositivo di pulizia 57, che ? nella configurazione estratta.

La movimentazione del dispositivo di pulizia 57 fra la configurazione di inserimento e la configurazione estratta consente di pulire per attrito la superficie interna dell?ugello di insufflazione 42 a cui ? associato.

Secondo la preferita forma di attuazione mostrata nelle figure, la movimentazione del dispositivo di pulizia fra la configurazione di inserimento e la configurazione estratta avviene manualmente.

Utilmente, ogni corpo di pulizia 58 ? provvisto di una relativa maniglia di presa afferrabile da un operatore durante la movimentazione del dispositivo di pulizia 57 fra la configurazione di inserimento e la configurazione estratta.

In alternative forme di attuazione, non mostrate nelle figure, la movimentazione del dispositivo di pulizia 57 fra la configurazione di inserimento e la configurazione estratta ? automatizzata.

In tale caso, i mezzi di spurgo 56 comprendono altres? un gruppo di motorizzazione azionabile per movimentare scorrevolmente ogni corpo di pulizia 58 rispetto al relativo corpo di fissaggio 57a.

Utilmente, la camera di gassificazione 8 comprende:

- almeno una prima porzione di gassificazione 59 atta a trasformare il materiale da gassificare in syngas, il corpo mescolatore 46 e gli ugelli di insufflazione 42 essendo associati alla prima porzione di gassificazione 59;

- almeno una seconda porzione di gassificazione 60 disposta superiormente alla prima porzione di gassificazione 59 e atta a effettuare un trattamento di cracking sul syngas prodotto nella prima porzione di gassificazione 59, l?apertura di uscita 10 essendo associata alla seconda porzione di gassificazione 60;

- almeno un elemento di collegamento 61 interposto fra le porzioni di gassificazione 59, 60 e atto a trasferire il syngas dalla prima porzione di gassificazione 59 alla seconda porzione di gassificazione 60;

- mezzi di attivazione 62 associati ad almeno una delle porzioni di gassificazione 59, 60 e atti ad attivare una reazione di cracking sul syngas presente nella seconda porzione di gassificazione 60.

La prima porzione di gassificazione 59 ? delimitata inferiormente dalla parete di fondo 41, lateralmente dalla met? inferiore della parete laterale 40 ed ? superiormente aperta.

La seconda porzione di gassificazione 60 ? inferiormente aperta, ? delimitata lateralmente dalla met? superiore della parete laterale 40 ed ? superiormente delimitata dalla parete di sommit? 42.

L?elemento di collegamento 61 ha conformazione sostanzialmente piana e sostanzialmente circolare ed ? interposto fra le porzioni di gassificazioni 59, 60.

L?elemento di collegamento 61 ? sostanzialmente ortogonale all?asse di sviluppo E.

L?elemento di collegamento 61 ? provvisto di un foro di collegamento 63 atto a consentire il passaggio del syngas dalla prima porzione di gassificazione 59 alla seconda porzione di gassificazione 60.

Il foro di collegamento 63 ? sostanzialmente circolare e l?asse di sviluppo E ? disposto centralmente al foro di collegamento 63.

Con particolare riferimento alla forma di attuazione mostrata nelle figure, i mezzi di attivazione 62 sono azionabili per attivare la reazione di cracking sul syngas presente nella seconda porzione di gassificazione 60 per via termica.

Precisamente, i mezzi di attivazione 62 comprendono un canale di erogazione 64 atto a distribuire nella porzione di gassificazione 59, 60 a cui ? associato vapore acqueo che viene scisso in idrogeno e ossigeno liberando calore.

Tale calore viene utilizzato per trattare tramite cracking il syngas presente nella seconda porzione di gassificazione 60.

Attraverso la reazione di cracking ? possibile completare la scissione delle molecole degli idrocarburi paraffinici pesanti presenti nel syngas in idrocarburi paraffinici leggeri.

Secondo la preferita forma di attuazione mostrata nelle figure il canale di erogazione 64 ? associato alla prima porzione di gassificazione 59 ed atto ad introdurre il vapore acqueo in corrispondenza del foro di collegamento 63.

Non si escludono, tuttavia, alternative forme di attuazione dell?impianto 1 in cui il canale di erogazione 64 ? associato alla seconda porzione di gassificazione 60.

Ancora, non sono escluse alternative forme di attuazione dell?impianto 1 in cui i mezzi di attivazione 62 sono differenti e, ad esempio, comprendono un catalizzatore.

Vantaggiosamente, il reattore di gassificazione 7 comprende mezzi di raccolta 65 di almeno un prodotto di scarto depositato sul fondo della camera di gassificazione 8, i mezzi di raccolta 65 essendo associati alla camera di gassificazione 8.

Il prodotto di scarto ? costituito dalla frazione del materiale da trattare che non ? stata coinvolta dalla reazione di gassificazione e che si deposita sulla parete di fondo 41.

Il prodotto di scarto ? costituito, ad esempio, da residuo inerte (il char), che ? costituito da una polvere molto fine, comunemente denominata cenere, la cui composizione chimica varia molto in base alla natura della biomassa da cui ha originato.

Con particolare riferimento alla forma di attuazione mostrata nelle figure, i mezzi di raccolta 65 comprendono una coclea di allontanamento, non mostrata nelle figure, associata alla parete di fondo 41 e azionabile da un relativo motore per allontanare il prodotto di scarto dalla stessa parete di fondo 41.

Utilmente, l?impianto 1 comprende mezzi di alimentazione 11 atti a fornire il materiale da gassificare al reattore di gassificazione 7, i mezzi di alimentazione 11 essendo associati all?apertura di ingresso 9.

I mezzi di alimentazione 11 sono azionabili per introdurre il materiale da gassificare all?interno della camera di gassificazione 8.

Preferibilmente, i mezzi di alimentazione 11 comprendono:

- almeno una prima camera di alimentazione 12 provvista di almeno una porta di caricamento 13 del materiale da gassificare e di una porta di svuotamento 14 del materiale da gassificare;

- almeno una seconda camera di alimentazione 15 provvista di almeno una porta di ingresso 16 associata alla porta di svuotamento 14 e di almeno una porta di uscita 17 associata all?apertura di ingresso 9.

La prima camera di alimentazione 12 comprende:

- una porzione di caricamento 18 sostanzialmente cava e atta a ricevere il materiale da gassificare e comprendente la porta di caricamento 13; e - una tramoggia di svuotamento 19 associata alla porzione di caricamento 18, comprendente la porta di svuotamento 14 e atta a ricevere il materiale da gassificare dalla porzione di caricamento 18 e a trasferirlo da quest?ultima alla seconda camera di alimentazione 15. Utilmente, la porta di caricamento 13 ? rivolta verso l?alto cos? da consentire l?inserimento del materiale da gassificare nella prima camera di alimentazione 12 per gravit?.

Utilmente, i mezzi di alimentazione 11 comprendono primi mezzi di movimentazione 20, 21 associati alla prima camera di alimentazione 12 e atti a movimentare il materiale da gassificare dalla porta di caricamento 13 alla porta di svuotamento 14.

I primi mezzi di movimentazione 20, 21 comprendono:

- una prima coclea di alimentazione 20 disposta all?interno della prima camera di alimentazione 12 e che si sviluppa longitudinalmente lungo un primo asse di alimentazione A1 disposto sostanzialmente parallelo alla parete di base della porzione di caricamento 18;

- un primo dispositivo motore 21 associato alla prima coclea di alimentazione 20 e azionabile per fare ruotare la prima coclea di alimentazione 20 attorno al primo asse di alimentazione A1 per spostare il materiale da gassificare dalla porta di caricamento 13 alla porta di svuotamento 14.

Con particolare riferimento alla forma di attuazione mostrata nelle figure, il primo asse di alimentazione A1 ? obliquo rispetto ad un piano sostanzialmente orizzontale.

La prima camera di alimentazione 12 ? disposta sopra la seconda camera di alimentazione 15.

La porta di svuotamento 14 ? rivolta verso il basso e la porta di ingresso 16 ? rivolta verso l?alto cos? da consentire al materiale da gassificare di passare dalla tramoggia di svuotamento 19 alla seconda camera di alimentazione 15 per gravit?.

Vantaggiosamente, i mezzi di alimentazione 11 comprendono secondi mezzi di movimentazione 22, 23 associati alla seconda camera di alimentazione 15 e atti a movimentare il materiale da gassificare dalla porta di ingresso 16 alla porta di uscita 17.

I secondi mezzi di movimentazione 22, 23 comprendono:

- una seconda coclea di alimentazione 22 disposta all?interno della seconda camera di alimentazione 15 e che si sviluppa longitudinalmente lungo un secondo asse di alimentazione A2 disposto sostanzialmente parallelo alla parete inferiore della seconda camera di alimentazione 15;

- un secondo dispositivo motore 23 associato alla seconda coclea di alimentazione 22 e azionabile per fare ruotare la seconda coclea di alimentazione 22 attorno al secondo asse di alimentazione A2 per spostare il materiale da gassificare dalla porta di ingresso 16 alla porta di uscita 17.

Con particolare riferimento alla forma di attuazione mostrata nelle figure il secondo asse di alimentazione A2 ? obliquo rispetto ad un piano sostanzialmente orizzontale.

Ulteriormente, con particolare riferimento alla forma di attuazione mostrata nelle figure il primo asse di alimentazione A1 giace su di un primo piano e il secondo asse di alimentazione A2 giace su di un secondo piano, dove il primo piano e il secondo piano sono sostanzialmente ortogonali.

Vantaggiosamente, l?impianto 1 comprende almeno un gruppo di pressurizzazione 24 del reattore di gassificazione 7 comprendente:

- almeno un dispositivo di pressurizzazione atto a portare la pressione all?interno delle camere di alimentazione 12, 15 ad un valore di pressione prestabilito superiore alla pressione atmosferica;

- almeno un elemento di apertura/chiusura 25 della porta di caricamento 13 che ? posizionabile alternativamente in una posizione di apertura, a consentire l?introduzione del materiale da gassificare nella prima camera di alimentazione 12, e in una posizione di chiusura;

- almeno un corpo di apertura/chiusura 26 della porta di svuotamento 14 e della porta di ingresso 16 che ? posizionabile alternativamente in una configurazione di apertura, a consentire il trasferimento del materiale da gassificare dalla prima camera di alimentazione 12 alla seconda camera di alimentazione 15, e in una configurazione di chiusura.

Il dispositivo di pressurizzazione, che non ? mostrato nelle figure per pura semplicit? di rappresentazione, ?, ad esempio, del tipo di un compressore fluidodinamicamente collegato alle camere di alimentazione 12, 15.

Il valore di pressione prestabilito ? inferiore a 1.5 bar.

Preferibilmente, il valore di pressione prestabilito ? pari a 1.3 bar.

In altre parole, il dispositivo di pressurizzazione viene azionato per aumentare la pressione all?interno delle camere di alimentazione 12, 15 di 0.3 bar, in quanto le camere di alimentazione 12, 15 sono normalmente alla pressione atmosferica.

In questo modo, il reattore di gassificazione 7, che ? collegato attraverso l?apertura di ingresso 9 alla seconda camera di alimentazione 15, viene a trovarsi in sovrapressione rispetto all?ambiente esterno, che ? a pressione atmosferica.

Praticamente, durante il funzionamento dell?impianto 1, il reattore di gassificazione 7 ? ad una pressione di 1.3 bar.

Quando il materiale da gassificare viene inserito nella prima camera di alimentazione 12 la pressione all?interno di quest?ultima ? pari alla pressione atmosferica.

Durante tele operazione, il corpo di apertura/chiusura 26 ? utilmente posizionato nella configurazione di chiusura al fine di evitare che la seconda camera di alimentazione 15 entri in collegamento fluidodinamico con la prima camera di alimentazione 12 e subisca un calo di pressione. In pratica, il posizionamento del corpo di apertura/chiusura 26 nella configurazione di chiusura consente di mantenere la seconda camera di alimentazione 15 e, conseguentemente, il reattore di gassificazione 7, al valore di pressione prestabilito durante il caricamento del materiale da trattare nella prima camera di alimentazione 12.

Prima di posizionare il corpo di apertura/chiusura 26 nella configurazione di apertura, al fine di consentire il passaggio del materiale da trattare dalla prima camera di alimentazione 12 alla seconda camera di alimentazione 15, ? necessario riportare la prima camera di alimentazione 12 al valore di pressione prestabilito.

Pertanto, l?elemento di apertura/chiusura 25 viene posizionato in posizione di chiusura e il dispositivo di pressurizzazione viene azionato per portare la pressione all?interno della prima camera di alimentazione 12 al valore di pressione prestabilito.

Quando la pressione all?interno della prima camera di alimentazione 12 ? nuovamente pari al valore di pressione prestabilito si procede a posizionare il corpo di apertura/chiusura 26 nella configurazione di apertura al fine di consentire il trasferimento del materiale da gassificare dalla prima camera di alimentazione 12 alla seconda camera di alimentazione 15.

Il funzionamento dell?impianto 1 secondo il trovato ? il seguente.

Il materiale da gassificare viene introdotto nel reattore di gassificazione 7 attraverso i mezzi di alimentazione 11.

Nello specifico, il materiale da gassificare viene inizialmente inserito nella prima camera di alimentazione 12 attraverso la porta di caricamento 13 e movimentato verso la porta di svuotamento 14 attraverso i primi mezzi di movimentazione 20, 21.

Successivamente, il materiale da gassificare esce dalla porta di svuotamento 14 e cade per gravit? nella seconda camera di alimentazione 15 attraverso la porta di ingresso 16.

In seguito, il materiale da gassificare viene spostato dalla porta di ingresso 16 verso la porta di uscita 17 attraverso i secondi mezzi di movimentazione 22, 23.

A questo punto il materiale da trattare entra nel reattore di gassificazione 7 attraverso l?apertura di ingresso 9.

All?interno del reattore di gassificazione 7 il materiale da gassificare viene risaldato e viene in parte bruciato grazie all?insufflazione di un agente ossidante all?interno della camera di gassificazione 8 attraverso i mezzi di insufflazione 43.

Il corpo mescolatore 46 viene movimentato al fine di favorire il mescolamento del materiale da gassificare e al fine di consentirne un?ossidazione il pi? possibile uniforme.

Successivamente, il syngas prodotto nel reattore di gassificazione 7 fuoriesce dall?apertura di uscita 10 e viene inviato verso una unit? esterna di utilizzazione o un gruppo di stoccaggio.

Nelle figure 6 e 7 ? mostrata una seconda forma di realizzazione dell?impianto 1 in cui componenti identici alla prima forma di attuazione presentano gli stessi numeri di riferimento della prima forma di realizzazione alla cui descrizione di dettaglio si rimanda integralmente. La seconda forma di realizzazione si differenzia dalla prima forma di realizzazione principalmente per il fatto che l?impianto 1 comprende un reattore di pirolisi 3 interposto fra i mezzi di alimentazione 1 e il reattore di gassificazione 7.

I mezzi di alimentazione 11 mostrati nella seconda forma di realizzazione, in pratica, sono azionabili per introdurre il materiale da trattare all?interno del reattore di pirolisi 4, anzich? all?interno del reattore di gassificazione 7, come invece succede nella prima forma di realizzazione.

Ancora, i mezzi di alimentazione 11 mostrati nella seconda forma di realizzazione si differenziano dai mezzi di alimentazione 11 mostrati nella prima forma di realizzazione per il fatto che il primo piano su cui giace il primo asse di alimentazione A1 ? sostanzialmente parallelo al secondo piano su cui giace il secondo asse di alimentazione A2.

Ulteriormente, nella seconda forma di realizzazione, i mezzi di pressurizzazione 24 sono azionabili per portare la pressione all?interno del reattore di pirolisi 3 e del reattore di gassificazione 7 ad un valore prestabilito di pressione.

In pratica, il dispositivo di pressurizzazione viene azionato per portare la pressione all?interno delle camere di alimentazione 12, 15 al valore prestabilito di pressione e, conseguentemente, per pressurizzare il reattore di pirolisi 3 e il reattore di gassificazione 7.

Il reattore di pirolisi 3 ? associato al telaio di base 2 e comprende almeno una camera di pirolisi 4 atta a trasformare almeno parzialmente un materiale da trattare in un materiale da gassificare e in syngas e comprendente:

- almeno una bocca di ingresso 5 atta all?introduzione del materiale da trattare nella camera di pirolisi 4;

- almeno una bocca di uscita 6 atta alla fuoriuscita del materiale da gassificare e del syngas dalla camera di pirolisi 4.

La bocca di uscita 6 e l?apertura di ingresso 9 del reattore di gassificazione 7 sono sostanzialmente coincidenti.

Nel reattore di pirolisi 3 il materiale da trattare viene trattato attraverso la pirolisi, ovvero un riscaldamento in condizioni anossiche attraverso il quale si ottiene la scissione dei legami chimici originari delle molecole organiche presenti nel materiale da trattare con formazione di molecole pi? semplici. All?interno del reattore di pirolisi 3 il materiale da trattare viene riscaldato e viene portato ad una temperatura preferibilmente compresa fra 400?C e 800?C, oppure tra 500?C e 700?C, meglio ancora tra 550?C e 650?C.

In uscita dal reattore di pirolisi 3 si hanno il materiale da gassificare e il syngas che entrano nel reattore di gassificazione 7.

Il particolare accorgimento tecnico che prevede di sottoporre il materiale da trattare prima ad un trattamento di pirolisi e successivamente ad un trattamento di gassificazione consente di migliorare notevolmente il rendimento termodinamico dell?impianto 1 rispetto a quanto succede nell?arte nota.

Il rendimento termodinamico dell?impianto 1 mostrato nella seconda forma di realizzazione ? pari circa al 90%.

Ci? significa che circa il 90% del quantitativo totale del materiale da trattare che viene introdotto nell?impianto 1 si trasforma in syngas.

Ulteriormente, ci? si traduce in un calo del quantitativo di prodotti di scarto in uscita dall?impianto 1 che sono costituiti essenzialmente da cenere e carbone attivo, ovvero prodotti inerti e chimicamente stabili.

Infatti, il fatto che il materiale in uscita dal reattore di pirolisi 3 costituisca il materiale di ingresso al reattore di gassificazione 7 consente di limitare il quantitativo di oli combustibili e di catrami in uscita dall?impianto 1 rispetto al quantitativo normalmente prodotto in un impianto 1 che tratta il materiale soltanto tramite pirolisi.

Precisamente, gli oli combustibili e il catrame in uscita dal reattore di pirolisi 3 vengono successivamente scomposti in molecole pi? semplici nel reattore di gassificazione 7.

Inoltre, il potere calorifico del syngas in uscita dall?impianto 1 ? medio-alto ed ? pari a circa 2000 Kcal/nmc.

Come precedentemente accennato, il materiale in uscita dai mezzi di alimentazione 11 entra nel reattore di pirolisi 3 e, precisamente, nella camera di pirolisi 4.

Con particolare riferimento alla forma di attuazione mostrata nelle figure, la camera di pirolisi 4 ha conformazione sostanzialmente cilindrica e si sviluppa longitudinalmente lungo un asse principale B, la bocca di ingresso 5 e la bocca di uscita 6 essendo ricavate alle estremit? della camera di pirolisi 4.

L?asse principale B ? disposto centralmente alla bocca di ingresso 5 e alla bocca di uscita 6.

Nella particolare forma di attuazione mostrata nelle figure, l?asse principale B ? obliquo rispetto ad un piano sostanzialmente orizzontale.

La bocca di ingresso 5 ? disposta ad una quota inferiore rispetto alla bocca di uscita 6.

Come precedentemente accennato, il reattore di pirolisi 3 ? appoggiato al suolo per interposizione del telaio di base 2.

Utilmente, il telaio di base 2 comprende una coppia elementi di supporto 27 disposti in maniera sostanzialmente verticale e atti a sostenere dal basso il reattore di pirolisi 3.

Utilmente, il reattore di pirolisi 3 comprende mezzi di trasferimento 28 associati alla camera di pirolisi 4 e atti a movimentare il materiale da trattare dalla bocca di ingresso 5 verso la bocca di uscita 6.

Preferibilmente, i mezzi di trasferimento 28 comprendono almeno una coclea di trasferimento 29 disposta all?interno della camera di pirolisi 4, sviluppantesi lungo l?asse principale B e azionabile per movimentare il materiale da trattare lungo l?asse principale B.

In pratica, il materiale da trattare viene movimentato dai mezzi di trasferimento 28 all?interno della camera di pirolisi 4 lungo l?asse principale B secondo un verso di avanzamento C sostanzialmente parallelo all?asse principale B e diretto dalla bocca di ingresso 5 alla bocca di uscita 6.

Utilmente, i mezzi di trasferimento 28 comprendono un motore associato alla coclea di trasferimento 29 e azionabile per fare ruotare la coclea di trasferimento 29 attorno all?asse principale B per spostare il materiale da trattare secondo il verso di avanzamento C.

Con particolare riferimento alla forma di attuazione mostrata nelle figure ? possibile notare come il l?asse principale B ? sostanzialmente coincidente con il secondo asse di alimentazione A2.

In pratica, la coclea di trasferimento 29 ? disposta coassialmente alla seconda coclea di alimentazione 22.

Pi? precisamente, la coclea di trasferimento 29 e la seconda coclea di alimentazione 22 sono realizzate in corpo unico.

Ancora, il motore di azionamento della coclea di trasferimento 29 ? coincidente con il secondo dispositivo motore 23 che, quando azionato, movimenta in rotazione sia la seconda coclea di alimentazione 22 che la coclea di trasferimento 29, in modo da creare un flusso continuo di materiale da trattare dai mezzi di alimentazione 11 all?apertura di ingresso 9, passando per il reattore di pirolisi 3.

Non si escludono tuttavia alternative forme di attuazione dell?impianto 1 in cui i mezzi di alimentazione 11 e i mezzi di trasferimento 28 siano realizzati in maniera diversa.

Ad esempio, sono contemplate alternative forme di attuazione dell?impianto 1 in cui la coclea di trasferimento 29 e la seconda coclea di alimentazione 22 sono due corpi distinti e/o non sono disposte coassialmente e/o sono motorizzate in maniera indipendente.

Come ? noto al tecnico del settore e come precedentemente descritto, all?interno della camera di pirolisi 4 il materiale da trattare viene riscaldato e viene portato ad una temperatura compresa fra 400?C e 800?C.

Ulteriormente, all?interno della camera di gassificazione 8 il materiale da gassificare viene riscaldato a temperature molto elevate, comprese fra gli 800?C e i 900?C.

Il syngas in uscita dall?apertura di uscita 10, conseguentemente, si trova anch?esso a temperature particolarmente elevate, anch?esse comprese fra gli 800?C e i 900?C.

Come viene descritto in seguito, l?impianto 1 realizzato secondo la seconda forma di realizzazione prevede di utilizzare il calore del syngas in uscita dal reattore di gassificazione 7, che verrebbe comunque disperso nell?ambiente esterno, per riscaldare la camera di pirolisi 4, evitando cos? di dovere ricorrere totalmente a fonti energetiche ausiliarie.

Utilmente, l?impianto 1 comprende almeno un gruppo di riscaldamento 30 della camera di pirolisi 4 atto a raccogliere il syngas in uscita dall?apertura di uscita 10 e a distribuirlo almeno su una parete esterna 31 della camera di pirolisi 4.

La parete esterna 31 delimita lateralmente la camera di pirolisi 4, ha conformazione sostanzialmente tubolare e si sviluppa longitudinalmente lungo l?asse principale B.

Vantaggiosamente, il gruppo di riscaldamento 30 comprende almeno un elemento di contenimento 32, disposto attorno alla parete esterna 31 e atto a definire con quest?ultima un?intercapedine 33, e almeno un condotto di convogliamento 34 atto a movimentare il syngas dall?apertura di uscita 10 all?intercapedine 33.

L?elemento di contenimento 32 ha sviluppo sostanzialmente tubolare e si sviluppa longitudinalmente lungo l?asse principale B della camera di pirolisi 4.

Il condotto di convogliamento 34 ha conformazione sostanzialmente tubolare ed ? fluidodinamicamente interposto fra l?apertura di uscita 10 e l?intercapedine 33.

L?elemento di contenimento 32 ? provvisto di un foro di ingresso 35 atto a consentire l?ingresso del syngas all?interno dell?intercapedine 33 e collegato al condotto di convogliamento 34.

? possibile affermare che il gruppo di riscaldamento 30 cos? strutturato costituisce assieme alla camera di pirolisi 4 e al reattore di gassificazione 7 uno scambiatore di calore.

Precisamente, il reattore di gassificazione 7 costituisce il corpo che cede calore, il reattore di pirolisi 3 costituisce il corpo che riceve calore e il syngas costituisce il fluido che trasferisce il calore tra i due corpi attraverso il gruppo di riscaldamento 30.

Utilmente, l?impianto 1 comprende almeno un condotto di prelievo 36 associato fluidodinamicamente all?intercapedine 33 e atto a movimentare il syngas dall?intercapedine 33 verso un?unit? esterna di utilizzo.

Il condotto di prelievo 36 ha conformazione sostanzialmente tubolare.

L?elemento di contenimento 32 ? provvisto di un foro di uscita 37 atto a consentire la fuoriuscita del syngas dall?intercapedine 33 e collegato al condotto di prelievo 36.

L?unit? esterna di utilizzo ?, ad esempio, del tipo di un motore endotermico azionabile per produrre energia elettrica.

In alternative forme di attuazione, l?unit? esterna di utilizzo pu? essere costituita da un gruppo di stoccaggio temporaneo del syngas.

Con particolare riferimento alla forma di attuazione mostrata nelle figure ? possibile notare che il foro di ingresso 35 ? disposto in prossimit? della bocca di uscita 6 e il foro di uscita 37 disposto in prossimit? della bocca di ingresso 5.

In pratica, il syngas entra nell?intercapedine 33 in prossimit? della bocca di uscita 6 e da qui ? si sposta verso la bocca di ingresso 5 secondo un verso di movimentazione D opposto al verso di avanzamento C del materiale da gassificare all?intero della camera di pirolisi 4.

Il funzionamento dell?impianto 1 realizzato secondo la seconda forma di realizzazione ? sostanzialmente lo stesso descritto per l?impianto 1 realizzato secondo la prima forma di realizzazione ad eccezione della fase di caricamento del materiale nell?impianto 1, che avviene nel reattore di pirolisi 4, e della fase di riscaldamento del reattore di pirolisi 4, che prevede di utilizzare il syngas in uscita dal reattore di gassificazione 7.

Praticamente, secondo quanto previsto nella seconda forma di realizzazione, il syngas in uscita dal reattore di gassificazione 7, prima di essere inviato ad una unit? esterna di utilizzazione o un gruppo di stoccaggio viene utilizzato per riscaldare il reattore di pirolisi 4.

Si ? in pratica constatato come l?invenzione descritta raggiunga gli scopi proposti.

In primo luogo, il particolare accorgimento tecnico che prevede di dotare l?impianto di un corpo mescolatore disposto all?interno del reattore di gassificazione consente di migliorare il livello di ossidazione del materiale da gassificare al fine di facilitarne la combustione e di migliorare il rendimento dell?impianto.

In questo modo l?impianto secondo il trovato consente di migliorare il rendimento termodinamico rispetto agli impianti di tipo noto.

In secondo luogo, ? possibile ottenere un syngas di alta qualit?, ovvero ricco di metano e di idrogeno poich?, grazie all?azione del corpo mescolatore, ? possibile rimescolare il materiale da gassificare e limitare la formazione di tunnel all?interno dello stesso in cui pu? facilmente verificarsi la combustione del metano e dell?idrogeno.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1) Impianto (1) di produzione di syngas comprendente:

- almeno un telaio di base (2) per l?appoggio al suolo;

- almeno un reattore di gassificazione (7) associato a detto telaio di base (2) e comprendente almeno una camera di gassificazione (8) atta a trasformare almeno parzialmente un materiale da gassificare in syngas; dove:

- detta camera di gassificazione (8) comprende almeno una parete laterale (40), almeno un?apertura di ingresso (9) di detto materiale da gassificare e almeno un?apertura di uscita (10) di detto syngas, detta apertura di ingresso (9) essendo ricavata su detta parete laterale (40);

- detto reattore di gassificazione (7) comprende una pluralit? di ugelli di insufflazione (42) associati a detta parete laterale (40) e atti a distribuire almeno un agente ossidante in detta camera di gassificazione (8);

caratterizzato dal fatto che detto reattore di gassificazione (7) comprende almeno un corpo mescolatore (46) disposto all?interno di detta camera di gassificazione (8) e atto a miscelare detto materiale da gassificare, detto corpo mescolatore (46) essendo provvisto di almeno una superficie laterale (47) ed essendo posizionabile in almeno una posizione di lavoro in cui detta superficie laterale (47) ? sostanzialmente affacciata ad almeno uno di detti ugelli di insufflazione (42).

2) Impianto (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto reattore di gassificazione (7) comprende mezzi di messa in rotazione (48) atti a ruotare detto corpo mescolatore (46) rispetto a detta camera di gassificazione (8) attorno ad un asse di movimentazione (F) sostanzialmente verticale.

3) Impianto (1) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto reattore di gassificazione (7) comprende mezzi di scorrimento (52) atti a fare scorrere detto corpo mescolatore (46) rispetto a detta camera di gassificazione (8) lungo detto asse di movimentazione (F) e a posizionare detto corpo mescolatore (46) in almeno una posizione di lavoro ausiliaria distinta da detta posizione di lavoro.

4) Impianto (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta camera di gassificazione (8) ha conformazione sostanzialmente cilindrica e si sviluppa longitudinalmente lungo un?asse di sviluppo (E) sostanzialmente verticale.

5) Impianto (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto asse di movimentazione (F) ? sostanzialmente coincidente con detto asse di sviluppo (E) e dal fatto che la sezione trasversale di detto corpo mescolatore (46) lungo un piano sostanzialmente orizzontale ? non circolare.

6) Impianto (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la sezione trasversale di detto corpo mescolatore (46) lungo un piano sostanzialmente orizzontale ? sostanzialmente rettangolare.

7) Impianto (1) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto corpo mescolatore (46) ha conformazione sostanzialmente parallelepipeda.

8) Impianto (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto reattore di gassificazione (7) comprende mezzi di spurgo (56) atti a eliminare la sporcizia depositata all?interno di detti ugelli di insufflazione (42).

9) Impianto (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta camera di gassificazione (8) comprende: - almeno una prima porzione di gassificazione (59) atta a trasformare detto materiale da gassificare in detto syngas, detto corpo mescolatore (46) e detti ugelli di insufflazione (42) essendo associati a detta prima porzione di gassificazione (59);

- almeno una seconda porzione di gassificazione (60) disposta superiormente a detta prima porzione di gassificazione (59) e atta a effettuare un trattamento di cracking su detto syngas prodotto in detta prima porzione di gassificazione (59), detta apertura di uscita (10) essendo associata a detta seconda porzione di gassificazione (60);

- almeno un elemento di collegamento (61) interposto fra dette porzioni di gassificazione (59, 60) e atto a trasferire detto syngas da detta prima porzione di gassificazione (59) a detta seconda porzione di gassificazione (60);

- mezzi di attivazione (62) associati ad almeno una di dette porzioni di gassificazione (59, 60) e atti ad attivare una reazione di cracking su detto syngas presente in detta seconda porzione di gassificazione (60).

10) Impianto (1) secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto reattore di gassificazione (7) comprende mezzi di raccolta (60) di almeno un prodotto di scarto depositato sul fondo di detta camera di gassificazione (8), detti mezzi di raccolta (60) essendo associati a detta camera di gassificazione (8).