La progettazione del nostro brevetto

Marzo 7, 2023|In Progettazione|By Maurizio Tucci

Gassificatore per la conversione energetica di materiale organico, dotato di un sistema di movimentazione e miscelazione del materiale

Il gassificatore brevettato dalla Simonah S.r.l., alla progettazione del quale Nuovo S.r.l. ha contribuito negli anni scorsi è un reattore chimico che consente di “gassificare” il materiale introdotto nello stesso. La gassificazione può essere definita come la conversione termochimica di un combustibile solido o liquido in un gas, attuata mediante la presenza di un agente gassificante (aria/ossigeno e/o acqua/vapore) conducendo ad una sua parziale combustione. Il processo di degradazione termica avviene a temperature elevate; la miscela gassosa risultante costituisce il fluido che viene definito gas di sintesi (syngas). Quest’ultimo può essere bruciato direttamente o convertito in combustibile sintetico oppure utilizzato per produrre metanolo o idrogeno. La composizione ed il potere calorifico del syngas proveniente dalla gassificazione varia a seconda dell’agente gassificante impiegato, della tipologia di materiale in ingresso e del tipo di tecnologia di gassificazione utilizzata.

Attualmente la gassificazione può avvenire utilizzando metodi indiretti e diretti. La gassificazione indiretta usa un vettore termico (esempio: sabbia) per trasferire calore dal bruciatore alla camera di gassificazione. Nella gassificazione diretta, invece, il calore alla camera di reazione è fornito dalla combustione di una parte di materiale in ingresso. I gassificatori possono essere pressurizzati o operare a pressione atmosferica: nel funzionamento a pressione atmosferica la configurazione d’impianto, la gestione delle ceneri e dell’alimentazione, l’interfaccia con l’apparato di depurazione sono relativamente semplici; il funzionamento in pressione, seppure più complesso e più costoso, permette di ottenere un gas di sintesi più pregiato e di recuperare energia dall’eventuale espansione del gas stesso.

Tipi di gassificatori esistenti:

  • Gassificatore a letto fisso controcorrente: prevede l’ingresso del materiale dall’alto e quello dell’agente gassificante dal basso.
  • Gassificatore a letto fisso equicorrente: l’agente gassificante, aria e/o vapore, scende dall’alto del reattore insieme al materiale in ingresso.
  • Gassificatore a letto fluido bollente e circolante: prevedono un intimo contatto tra la fase solida del materiale in ingresso e quella gassosa dell’agente ossidante. Il moto all’interno del reattore distribuisce i reagenti in tutto il volume eliminando i gradienti di temperatura.
  • Gassificatore a letto trascinato: generalmente adatti per grandi potenze e sono ancora in via di sviluppo. In questi il materiale in ingresso viene ridotto in polvere, miscelato generalmente a vapore, viene risucchiato all’interno del reattore dall’agente ossidante in ingresso.
  • Gassificatore a ciclone: sono sostanzialmente dei gassificatori a letto fluido in cui la disposizione particolare dei condotti di alimento dell’agente ossidante provoca una sorta di vortice all’interno della camera di reazione.

Un problema della gassificazione da non sottovalutare è dato dalla necessità di impiegare un materiale abbastanza omogeneo nel reattore, sia dal punto di vista della composizione che della pezzatura.

Lo scopo del nostro brevetto è di realizzare una tipologia di gassificatore tale da poter ovviare alle problematiche impiantistiche presentate dai cinque tipi di gassificatori illustrati in precedenza ed in particolare, innescare un processo di gassificazione tale da poter utilizzare diversi materiali come combustibile, ottimizzare il processo di gassificazione in maniera immediata e continua, eseguire la movimentazione del materiale.

A differenza degli altri tipi di gassificatore, l’invenzione in oggetto brucia il syngas prodotto direttamente nel reattore stesso, eliminando così i problemi legati alla sua depurazione.

Caratteristica altrettanto importante dell’invenzione risiede nella sua versatilità dimensionale; il gassificatore può essere scalato nelle dimensioni costruttive per la quasi totalità delle sue parti.

gassificatore