Pirolisi

Non si hanno emissioni in atmosfera
nelle varie fasi del processo di pirolisi.

IMPIANTO E TECNOLOGIE

impianto_pirolisi

I PRINCIAPLI BENEFICI DELLA PIROLISI

Le principali caratteristiche che si evidenziano nell’ utilizzo di un impianto di pirolisi e sono:

Non si hanno emissioni in atmosfera nelle varie fasi del processo di pirolisi;

  • Le sole emissioni in atmosfera sono presenti unicamente in fase di cogenerazione e pertanto l’utilizzo del syngas prodotto dalla pirolisi è assimilabile al normale uso del gas metano come combustibile nei motori endotermici;
  • L’unico residuo di processo della pirolizzazione è rappresentato dal Biochar, composto carbonioso utilizzabile come ammendante agricolo o utilizzato nelle normali stufe a pellet;
  • L’impianto di pirolisi può essere alimentato con matrici organiche diverse senza dover ricorrere a modifiche sostanziali, ma unicamente reimpostando alcuni parametri di controllo, già presenti nel software di gestione;

VANTAGGI DELLA TECNOLOGIA DI PIROLISI

  • Alti rendimenti di trasformazione della biomassa in energia:
  • Non produce DIOSSINE, PM 10, idrocarburi policiclici aromatici, furani e benzofurani;
  • Produce BIOCHAR fortemente richiesto in agricoltura;
  • Consente di trasformare una vasta gamma di materiali secchi o umidi, come i rifiuti solidi urbani e derivati, fanghi di depurazione, ecc;
  • Rende possibile la realizzazione di impianti di medie e piccole dimensioni inseribili anche in contesto urbano così da permettere di sfruttare l’energia termica prodotta mediante teleriscaldamento o raffrescamento oltre all’energia elettrica prodotta;
  • Comporta un impatto ambientale irrilevante;
  • Non è un impianto di combustione od incenerimento, ma di trasformazione delle biomasse in idrogeno, ossido di carbonio e idrocarburi leggeri;
  • Non ha reflui.

DESCRIZIONE DEL PROCESSO DI PIROLISI

La pirolisi è una decomposizione termochimica di materiale organico con contenuto molecolare di carbonio.

Il processo di pirolisi si sviluppa a temperature attorno ai 450+ 550°C, in assenza di ossigeno e in presenza di acqua.

I prodotti di questo processo pirolitico sono: il gas di sintesi (syngas) e un residuo solido carbonioso denominato biochar (carbone vegetale) usato principalmente come combustibile per il riscaldamento domestico oppure come utilissimo ammendante agricolo.

L’impianto di pirolisi è il risultato di un lungo lavoro di conoscenza, prove e miglioramenti del processo termochimico di pirolisi, il risultato ottenuto è la produzione di gas combustibile(syngas) estremamente depurato e funzionale per i motori a scoppio che accoppiati ad un alternatore, producono energia elettrica, oltre a energia termica che può essere convertita in frigorifera.

La qualità del gas prodotto e depurato porta sicuramente ad emissioni prive di inquinanti e garantisce il minimo impatto ambientale possibile.

FASI DEL PROCESSO DI PIROLISI

La biomassa in arrivo all’impianto viene prima lavorata mediante l’impiego di un biotrituratore e successivamente stoccata all’interno di una vasca adiacente al reattore pirolitico;

All’interno della vasca la biomassa viene movimentata mediante un idoneo sistema automatizzato, il quale convoglia la biomassa di alimentazione alla tramoggia di carico munita di coclea ad avanzamento forzato, convogliando all’interno del reattore la stessa biomassa, a valle di questa fase viene esclusa la presenza di ossigeno nel reattore attivando il processo termochimico di decomposizione della matrice organica e conseguentemente la formazione del gas di sintesi (syngas) ad una temperatura costante di circa 450/550°C;

Il gas in uscita dal reattore pirolitico viene inviato, attraverso tubazioni ad un multiciclone e successivamente inviato per la fase di raffreddamento e separazione alla QuenchTower apparecchiatura a più stadi con la quale viene effettuato un rapido raffreddamento del flusso di gas mediante un liquido (spesso acqua), oltre ad eliminare nelle varie fasi di lavaggio il catrame in esso contenuto;

Le acque di lavaggio calde a circa 45°C ricche di solidi, vengono inviate ad una vasca di raccolta e dopo opportuni trattamenti rientra nel ciclo di raffreddamento e depurazione;

Il gas lavato, uscente dalla sezione di raffreddamento e lavaggio, viene ulteriormente privato delle particelle liquide e solide ancora presenti, attraverso un deumidificatore-refrigeratore prima di essere convogliato alla rampa gas e da lì al cogeneratore, in condizioni di eventuale emergenza il gas viene fatto passare nella torcia di sicurezza dove avviene la sua combustione, il tutto comandato da PLC.

COGENERAZIONE

Il processo di pirolisi si conclude con la produzione di energia elettrica e termica, attraverso l’utilizzo del syngas in motori endotermici a ciclo otto, idonei a trasformare l’energia contenuta nel gas di sintesi in energia elettrico/termica (cogenerazione) ed eventualmente frigorifera; (trigenerazione)

La configurazione della centrale cogenerativa prevede l’installazione di n. 1 o più motori completi di alternatore, un modulo termico con scambiatore a piastre acqua-acqua e un sistema di recupero termico dai gas di scarico,(scambiatore a fascio tubiero),elettroradiatori dissipativi e pompe acqua-acqua, pompe olio, rabbocco automatico olio motore oltre ai quadri di comando e controllo, il tutto contenuto in un container insonorizzato entro norme prescritte, oppure all’interno di un ambiente predisposto.
Tutto l’impianto è dotato di supervisione e controllo, compreso tutto il sistema di produzione del gas di sintesi.

VETTORIAMENTO ELETTRICO

La centrale cogenerativa sarà collegata in parallelo con la rete elettrica per poter cedere l’energia elettrica alla rete e si prevede l’installazione di una cabina elettrica di trasformazione BT/MT, completa di cella di media e protezioni, questa solo per gli impianti oltre i 99 kWe di energia prodotta, in caso contrario l’energia verrebbe vettorata in bassa tensione, escludendo l’obbligo di installare la cabina di trasformazione.

RIEPILOGO IN DETTAGLIO

pirolisi_fasi

CENTRALE DI COGENERAZIONE CON UTILIZZO DEL GAS DI PIROLISI (SYNGAS)

PYROGASSIFICAZIONE

L’impianto di pyrogassificazione consente la produzione di gas-povero da destinarsi alla produzione di energia elettrica mediante alimentazione di motori endotermici ed energia termica ottenuta per raffreddamento dei gas di scarico.

La pyrogassificazione è un processo che permette la conversione di un combustibile solido in uno gassoso, mediante trattamento termico in assenza di aria e utilizzo finale di un agente di gassificazione, costituito normalmente da una miscela di aria con vapor d’acqua.

Il processo si svolge a media temperatura, con produzione di miscela di gas combustibili (CO, H2, CH4), ed idrocarburi di alto peso molecolare, (TAR) in forma di vapore, unitamente a polveri ricche di carbonio e vapore acqueo.

Il pyrogassificatore è di semplice costruzione e consiste sostanzialmente in un cilindro isolato internamente, operante con volume costante di combustibile.

Il gas prodotto viene estratto dall’alto e le ceneri vengono scaricate dal basso.

In esso le tre reazione elementari in cui si articola il processo, (Essicazione, Pirolisi, Gassificazione), si sviluppano in prima approssimazione in sezioni ben definite.

Le caratteristiche del gas prodotto dipendono dall’umidità contenuta nel combustibile e dal potere calorifico dei prodotti trattati.

DATI PROGETTO DELL’IMPIANTO DI PRODUZIONE DI ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI

L’impianto prevede di alimentare con matrice a base organica opportunamente condizionata, una linea di pirogassificazione e trattamento del gas. I sistemi di pulizia del L.E.G. (Low Energy Gas) che prevedono l’adeguamento alle prescrizioni tecniche contenute nei decreti attuativi del D.Lgs. 22/97.

Il L.E.G. depurato sarà utilizzato per la produzione di energia elettrica con motori endotermici da cedere in rete ENEL.

I principali parametri dimensionali, che esprimono la “taglia” tecnologia dell’impianto, sono riepilogati nei paragrafi successivi.

DATI GENERALI DELL’IMPIANTO

Alimentazione combustibile: Tipologia – matrice a base organica (biomassa)

Quantità: I dati tecnici prevedono un consumo di biomassa costante, pari a 1 kg, per ogni kWe da produrre, con PCI di 3400 Kcal al 20 % di umidità.

Pertanto il consumo di biomassa è valutato, come rapporto di 1 kg a 1 kWe con sostanza secca, ne consegue che per produrre 100 kWe ora serviranno 800/1000 tonnellate anno, lavorando 8000 ore/anno, per produrre 200 kWe, occorrono 1600/2000 T/anno di biomassa, di seguito per altre taglie, si mantiene la costante.

Credito d’imposta

Ricerca e sviluppo

Tramite le interconnesioni sfera-co i macchinari SFERA Italia Spa rientrano nel credito d’imposta per l’iper-ammortamento

Scopri di piu