Gassificazione catalitica e idrotermica ad alta pressione
Tecnologia per la realizzazione della gassificazione catalitica e idrotermica ad alta pressione (supercritica)
per lo smaltimento e la produzione di gas naturale sintetico GNS e il recupero di fosforo, sali di ammonio, ecc. da biomasse e rifiuti che contengono acqua
Dopo aver trattato i materiali dell'alimentazione (biomasse e rifiuti che contengono acqua) ed averli triturati fino ad ottenere un prodotto adatto al pompaggio, una pompa ad alta pressione li convoglia ad un primo scambiatore di calore in cui sono riscaldati a 300-360 °C circa ad una pressione d'esercizio di 250-350 bar. Durante questa operazione le frazioni solide presenti nell'alimentazione si liquefanno. Nel separatore dei sali successivo i materiali dell'alimentazione sono sottoposti ad un ulteriore processo termico con raggiungono una temperatura massima di 400-450 °C. A queste condizioni si verificano la precipitazione dei componenti inorganici in una salamoia (sostanze nutritive) e l'espulsione dall'impianto. È possibile recuperare da questa salamoia le sostanze nutritive, come ad esempio fosfato, ecc. e utilizzarle per altre destinazioni d'uso.
Successivamente i materiali dell'alimentazione principale liquida passano per un reattore catalitico in cui, all'interno dell'area supercritica, hanno luogo rispettivamente la gassificazione della biomassa o la metanazione a 360-420 °C alla pressione d'esercizio di 250-350 bar.
Infine, il materiale somministrato viene utilizzato per recuperare energia. Al termine di questo processo, si sottopone la miscela fluido-gassosa ad un ulteriore raffreddamento e alla separazione in biogas e acqua all'interno del separatore a fasi. A fronte di una spesa ridotta, è possibile trattare il biogas fino ad ottenere biometano del livello della rete di distruzione del gas naturale. Una parte del gas si utilizza per generare aria calda e per garantire grazie al bruciatore a gas il funzionamento del separatore dei sali, che assicura l'energia di lavorazione richiesta da tutto il processo. L'acqua risulta tanto pulita da poter essere rilasciata nell'ambiente senza ulteriori trattamenti dopo un'analisi preliminare o trasferita all'impianto di depurazione delle acque di scarico.
Questa tecnologia offre i vantaggi riportati di seguito.
• Le biomasse a base di acqua e i rifiuti vengono separati in biogas / metano, sostanze nutritive e acqua pulita nell'arco di pochi minuti.
• Questa tecnologia è adatta sia allo smaltimento che al recupero di energia.
• Grazie a questo processo si raggiunge un rendimento energetico molto elevato, pari o superiore al 60%.
• Oltre al recupero dell'energia sotto forma di biogas / metano, si possono recuperare dalla salamoia le sostanze nutritive, come ad esempio il fosforo e altri minerali ancora presenti, ed immetterli nuovamente nell'economia circolare.
Insieme a PSI, KASAG ha realizzato Hydro pilot, un impianto pilota unico al mondo con uno scale-up da 110. Sono disponibili progetti di impianti industriali per impianti pilota e industriali per i flussi delle masse di alimentazione riportati di seguito.
Modelli Alimentazione
HTG-DM-Pilot Fino a 200kg/h max.
HTG-DM-500 200 – 500 kg/h
HTG-DM-1000 500 - 1000kg/h
Test – Per gli utenti che desiderano testare questo processo innovativo fornendo materie specifiche (biomasse e materiali di scarto a base d'acqua), presso l'Istituto Paul Scherrer sono a disposizione gli impianti di prova Konti-C (1 kg/h) o Hydro pilot (fino a 110 kg/h max.).
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