ES2229339T3

ES2229339T3 - PROCEDURE AND DEVICE THAT SERVES TO TREAT WASTE BY GASIFICATION.

Info

Publication number: ES2229339T3
Application number: ES97909579T
Authority: ES
Inventors: Hiroyuki Fujimura; Yoshio Hirayama; Shosaku Fujinami; Kazuo Takano; Masaaki Irie; Tetsuhisa Hirose; Shuichi Nagato; Takahiro Oshita; Toshio Fukuda
Original assignee: Ebara Corp; Ube Industries Ltd
Current assignee: Ebara Corp; Ube Corp
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 2005-04-16
Anticipated expiration: 2017-10-22
Also published as: DE69730870D1; EP0979262A1; CN1137249C; CN1253577A; DE69730870T2; EP0979262B1; WO1998047985A1

Abstract

Un procedimiento y aparato para tratar residuos por gasificación en dos etapas permite recuperar metales o cenizas presentes en los residuos, en un estado tal que puedan reciclarse, y gases que contienen monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H{sub,2}) para usarlos como gas de síntesis de amoniaco (NH{sub,3}) o para la producción de gas hidrógeno. Los residuos se gasifican en un reactor (3) de lecho fluidizado a baja temperatura. Posteriormente, el material gaseoso y el carbón producidos en el reactor (3) de lecho fluidizado se introducen en un combustor (17) de alta temperatura, se gasifican a alta temperatura y la ceniza se convierte en escoria fundida. Después de la depuración de agua y de la reacción de conversión de CO, el gas se separa en H{sub,2} y gas residual. El gas residual después se suministra al reactor (3) de lecho fluidizado en forma de un gas fluidificador.A process and apparatus for treating waste by gasification in two stages allows recovering metals or ashes present in the waste, in a state that can be recycled, and gases containing carbon monoxide (CO) and hydrogen (H {sub, 2}) for use as an ammonia synthesis gas (NH {sub, 3}) or for the production of hydrogen gas. The residues are gasified in a low temperature fluidized bed reactor (3). Subsequently, the gaseous material and carbon produced in the fluidized bed reactor (3) are introduced into a high temperature combustor (17), gasified at high temperature and the ash becomes molten slag. After the water purification and the CO conversion reaction, the gas is separated into H {sub, 2} and residual gas. The residual gas is then supplied to the fluidized bed reactor (3) in the form of a fluidizing gas.

Description

Procedimiento y dispositivo que sirve para tratar desechos por gasificación.Procedure and device used to treat waste by gasification.

Campo técnicoTechnical field

La presente invención consiste en un método y equipo para el tratamiento de residuos mediante gasificación, y, más específicamente, de un método y equipo para el tratamiento de residuos mediante una gasificación en dos fases para recuperar metales o el contenido de ceniza de los residuos en un estado que permita su reciclaje y el de los gases, que se componen principalmente de monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H_{2}), para su uso como gas de síntesis del gas de hidrógeno o del amoniaco (NH_{3}).The present invention consists of a method and equipment for the treatment of waste by gasification, and, more specifically, of a method and equipment for the treatment of waste by gasification in two phases to recover metals or the ash content of the waste in a state that allow recycling and that of the gases, which are composed mainly of carbon monoxide (CO) and hydrogen (H2), for use as a synthesis gas for hydrogen gas or ammonia (NH3).

Tecnología anteriorPrevious technology

El amoniaco es un material básico de producción en masa que se emplea en la producción de ácido nítrico, fertilizantes entre los que se encuentran el nitrato amónico, sulfato amónico y urea, cianuro de vinilo, caprolactam y semejantes. Es un catalizador sintetizado del nitrógeno (N_{2}) y gas de hidrógeno (H_{2}) en condiciones de alta presión. El gas de hidrógeno se ha producido ya sea mediante un proceso de reformado por vapor del gas natural o nafta, o por la combustión parcial, es decir, la gasificación de hidrocarburos como el petróleo, aceites pesados, residuos de destilación de petróleo, carbón, alquitrán o coque de petróleo.Ammonia is a basic production material in mass that is used in the production of nitric acid, fertilizers among which are ammonium nitrate, ammonium sulfate and urea, vinyl cyanide, caprolactam and the like. It is a catalyst synthesized from nitrogen (N2) and gas hydrogen (H2) under high pressure conditions. Gas hydrogen has been produced either by a reforming process by natural gas or naphtha vapor, or by partial combustion, it is that is, the gasification of hydrocarbons such as oil, oils heavy, distillation residues of petroleum, coal, tar or Petroleum coke.

Dado que la mayoría de los materiales necesarios para producir hidrógeno se tienen que importar del extranjero, los productos químicos derivados del amoniaco han perdido competitividad en el mercado mundial tras las crisis del petróleo. Por este motivo, se han querido conseguir materiales que sean económicos y que se puedan conseguir en el mercado nacional.Since most of the necessary materials to produce hydrogen they have to be imported from abroad, Ammonia-derived chemicals have lost competitiveness in the world market after the oil crises. For this reason, they have wanted to get materials that are economical and that They can get in the national market.

Hasta la fecha era habitual tratar residuos orgánicos tales como los residuos municipales, residuos plásticos, incluidos los plásticos reforzados con fibra, residuos de biomasa y desechos de automóvil mediante la incineración para reducir su volumen para su recuperación o se desechaban sin tratar en cualquier vertedero.To date it was usual to treat waste organic such as municipal waste, plastic waste, including fiber reinforced plastics, biomass waste and car waste by incineration to reduce its volume for recovery or discarded untreated in any dump.

Por ello, solamente se había recuperado una pequeña cantidad de los recursos de los residuos orgánicos para su reciclaje, sin importar si era para su uso directo o indirecto.Therefore, only one had recovered small amount of organic waste resources for your recycling, regardless of whether it was for direct or indirect use.

Por otro lado, la incineración de materia orgánica ha sido poco ventajosa por las razones siguientes:On the other hand, the incineration of matter Organic has been little advantageous for the following reasons:

Hasta la fecha se han utilizado hornos de carbón o de lecho fluido para la incineración de desechos orgánicos. No obstante, este tipo de incineración ha resultado problemático en lo que respecta a la conservación del medioambiente o del reciclaje de recursos o a la energía. Más específicamente, se liberan grandes cantidades de gases de escape como consecuencia de la alta proporción de aire y las dioxinas tóxicas que contienen estos gases. Además, los metales que se expulsan del horno no pueden reciclarse por sufrir una grave corrosión y los vertederos son cada vez más escasos. Últimamente está aumentando el número de instalaciones para el tratamiento de residuos que incorporan equipos para el fundido de cenizas, pero esto ha conllevado un problema, a saber: el incremento en los costes de construcción y/o los costes operativos de dichas instalaciones. Además, se está imponiendo recientemente la tendencia de emplear la energía de los residuos más eficazmente.To date, coal furnaces have been used or fluid bed for the incineration of organic waste. Do not However, this type of incineration has proved problematic in which concerns the conservation of the environment or the recycling of resources or energy. More specifically, large ones are released amounts of exhaust gases as a result of high proportion of air and toxic dioxins that contain these gases. In addition, metals that are ejected from the oven cannot be recycled for suffering serious corrosion and landfills are increasingly scarce Lately the number of facilities for waste treatment incorporating equipment for melting ashes, but this has led to a problem, namely: the increase in the construction costs and / or the operational costs of said installations. In addition, the trend is being imposed recently of using waste energy more efficiently.

Se ha hecho también más difícil realizar vertidos de residuos en terrenos recuperados dada la escasez de vertederos y tampoco se ha permitido desde el punto de vista de la conservación medioambiental. Por ello, el problema relativo al entierro de basuras dañinas, tales como el polvo procedente de las trituradoras de chatarra de coches está empeorando de día en día.It has also become more difficult to pour of waste on reclaimed land given the shortage of landfills and neither has it been allowed from the point of view of conservation environmental. Therefore, the problem concerning the burial of harmful wastes, such as dust from crushers Car scrap is getting worse from day to day.

Además, cuando se utiliza una gran cantidad de vapor con el gas de oxígeno (O_{2}) como agente gasificante en el reactor de lecho fluido aumentan los costes operativos. Incluso si se utiliza aire, que es fácil de conseguir, como agente gasificante, existe un límite para la cantidad de aire debido a la limitación establecida sobre la cantidad de nitrógeno necesario para la síntesis del amoniaco.In addition, when a large amount of vapor with oxygen gas (O2) as a gasifying agent in the Fluid bed reactor increase operating costs. Even if air is used, which is easy to obtain, as a gasifying agent, there is a limit to the amount of air due to the limitation established on the amount of nitrogen necessary for the ammonia synthesis

DE-A-44 35 349 muestra un proceso de gasificación en el que los desechos se gasifican en un combustor de lecho fluido, el gas generado y la hulla residual se introducen en un combustor y gasifican a elevadas temperaturas para producir gas, y el gas resultante se enfría al ponerlo en contacto directo con agua para producir gas de síntesis enfriado y escoria granulada. Además, se sugiere que el gas de síntesis producido se refine mediante un proceso de intercambio de calor, limpieza y enfriamiento por agua, y desulfurización, y el gas de síntesis refinado se pase a una reacción de conversión del CO. No obstante, la presente patente previa no expone que el producido como resultado de la reacción de conversión del CO se divida en H_{2} y gas residual, y este último se devuelva al horno de lecho fluido como gas fluidificante. Además, esta patente no explica que el gas generado por contacto directo entre el gas producido y el agua se utiliza junto con el gas de síntesis enfriado para realizar una reacción de conversión del CO. Es decir, en esta patente previa, cuando se somete el gas de síntesis al intercambio de calor y a la limpieza y enfriamiento por agua, la mayor parte del vapor existente en el gas de síntesis se expulsa. Esta patente tampoco explica que el gas de síntesis se pase a la reacción de conversión del CO sin separar el CO_{2} existente en el mismo.DE-A-44 35 349 shows a gasification process in which waste is gasify in a fluid bed combustor, the generated gas and the residual coal is introduced into a combustor and gasified at high temperatures to produce gas, and the resulting gas is cooled to put it in direct contact with water to produce synthesis gas cooled and granulated slag. In addition, it is suggested that the gas from Synthesis produced is refined by an exchange process of heat, water cleaning and cooling, and desulfurization, and gas Refined synthesis is passed to a CO conversion reaction. Do not However, this prior patent does not state that the one produced as result of the CO conversion reaction is divided into H2 and waste gas, and the latter is returned to the fluid bed furnace as a fluidizing gas. In addition, this patent does not explain that the gas generated by direct contact between the gas produced and the water used together with the cooled synthesis gas to perform a CO conversion reaction. That is, in this prior patent, when the synthesis gas is subjected to heat exchange and water cleaning and cooling, most of the existing steam in the synthesis gas it is expelled. This patent also does not explain that the synthesis gas is passed to the CO conversion reaction without separate the existing CO2 in it.

EP-A-0 008 469 muestra un proceso de gasificación en el que se gasifican los combustibles sólidos principalmente por vapor en un primer horno de lecho fluido para conseguir el gas del producto, los sólidos que se producen en el primer horno de lecho fluido se recogen y pasan a un segundo horno de lecho fluido para su gasificación con O_{2} y vapor, y la mayor parte (preferentemente, la totalidad) del gas del producto generado en el segundo horno de lecho fluido se devuelve al primero para su uso como gas fluidificante. Además, esta patente anterior menciona que el gas del producto del segundo horno de lecho fluido se purifica para quitar el CO_{2}, y este CO_{2} que se ha retirado se devuelve junto con el gas del producto del segundo horno de lecho fluido al primero como agente gasificante. No obstante esta patente anterior no explica que el vapor se genera al poner en contacto el gas de síntesis con el agua directamente y que el vapor generado se pasa junto con el gas de síntesis enfriado a la reacción de conversión del CO. Además esta patente no explica que el gas de síntesis se pasa a la reacción de conversión del CO sin separar el CO_{2}, y el gas del producto obtenido por la reacción de conversión del CO se divide en H_{2} y gas residual, y éste último se devuelve al horno de lecho fluido como gas fluidificante.EP-A-0 008 469 shows a gasification process in which the solid fuels mainly by steam in a first furnace of fluid bed to get the product gas, the solids that are produced in the first fluid bed furnace are collected and passed to a second fluid bed furnace for gasification with O2 and steam, and most (preferably, all) of the gas in the product generated in the second fluid bed furnace is returned to the first for use as a fluidizing gas. In addition, this patent above mentions that the product gas from the second bed kiln fluid is purified to remove the CO2, and this CO2 that is has withdrawn is returned along with the product gas of the second fluid bed furnace to the first as a gasifying agent. Do not However, this prior patent does not explain that steam is generated by contact the synthesis gas with water directly and that the generated steam is passed along with the chilled synthesis gas to the CO conversion reaction. Furthermore, this patent does not explain that the synthesis gas is passed to the CO conversion reaction without separate the CO2, and the gas from the product obtained by the reaction of CO conversion is divided into H2 and waste gas, and this last is returned to the fluid bed furnace as a gas fluidifying

US-A-4 583 993 muestra un proceso de gasificación en el que se provoca una reacción del coque con CO_{2} y O_{2} en un generador de CO, el CO_{2} se separa del gas producido (gas de síntesis) y el gas recuperado rico en CO se somete a la reacción de conversión del CO y entonces se separa el CO_{2} del gas obtenido por la reacción de conversión del CO y se devuelven ambos CO_{2} al generador de CO. El vapor necesario para la reacción de conversión del CO se suministra desde la fuente externa. No obstante, esta patente previa no expone que el vapor se genere al poner en contacto el gas de síntesis directamente con el agua y el vapor generado se aporte, junto con el gas de síntesis enfriado, a la reacción de conversión del CO. Además, esta patente anterior no dice que el gas de síntesis pase a la reacción de conversión del CO sin separar el CO_{2} y el gas del producto obtenido por la reacción de conversión del CO se divida en H_{2} y gas residual, y que éste se devuelva al primer horno de lecho fluido como gas fluidizante.US-A-4 583 993 shows a gasification process in which a reaction is triggered of coke with CO 2 and O 2 in a CO generator, CO 2 it is separated from the gas produced (synthesis gas) and the recovered gas rich in CO undergoes the CO conversion reaction and then CO2 is separated from the gas obtained by the conversion reaction of the CO and both CO 2 are returned to the CO generator. Steam necessary for the conversion reaction of CO is supplied from The external source However, this prior patent does not state that the steam is generated by contacting the synthesis gas directly with the water and steam generated, together with the gas of chilled synthesis, to the reaction of conversion of CO. In addition, this previous patent does not say that the synthesis gas goes into the reaction of conversion of CO without separating CO2 and gas from the product obtained by the CO conversion reaction is divided into H2 and waste gas, and that this is returned to the first fluid bed furnace as a fluidizing gas.

EP-A-0 217 505 muestra un proceso de gasificación en el que el material carbonáceo se gasifica por aire en un horno de gasificación de lecho fluido, el gas producido (gas de síntesis) se somete al intercambio de calor para generar vapor, el vapor generado se envía a la turbina para su uso en la generación de electricidad, el gas que se produce, del que se separan los componentes ácidos, tales como el CO_{2}, mediante metanol frío se pone en contacto con agua caliente que se ha aportado por separado con el fin de saturar el gas producido con vapor, y el gas producido saturado de vapor pasa a la reacción de conversión del CO. No obstante, esta patente anterior no menciona que el vapor se genere al poner en contacto el gas de síntesis directamente con agua y vapor generado se suministre junto con el gas de síntesis enfriado a la reacción de conversión del CO. Además tampoco detalla que el gas de síntesis se suministre a la reacción de conversión del CO sin separar el CO_{2}, y el gas del producto obtenido por la reacción de conversión del CO se divida en H_{2} y gas residual, y este gas residual se devuelva al primer horno de lecho fluido como gas fluidificante.EP-A-0 217 505 shows a gasification process in which the carbonaceous material is gasified by air in a fluid bed gasification furnace, the produced gas (synthesis gas) undergoes heat exchange to generate steam, the generated steam is sent to the turbine for use in the generation of electricity, the gas that is produced, from which acidic components, such as CO2, are separated by cold methanol comes into contact with hot water that has provided separately in order to saturate the gas produced with steam, and the gas produced saturated with steam passes to the reaction of CO conversion. However, this earlier patent does not mention that the steam is generated by contacting the synthesis gas directly with water and steam generated be supplied together with the Synthesis gas cooled to the CO conversion reaction. further neither does it detail that the synthesis gas is supplied to the reaction of conversion of the CO without separating the CO 2, and the gas of the product obtained by the CO conversion reaction is divided into H2 and waste gas, and this waste gas is returned to the first furnace of fluid bed as a fluidizing gas.

Descripción de la invenciónDescription of the invention

Uno de los objetivos de la presente invención es suministrar un método y equipo para el tratamiento de residuos mediante una gasificación en dos etapas que permitan recuperar recursos de los desechos para su reciclaje, la producción de gas de síntesis que cuente con componentes para su uso como gas de síntesis de amoniaco mediante una combustión parcial, la resolución de distintos problemas causados por la incineración o enterramiento de basura orgánica y la obtención de un gas de síntesis de bajo coste que permita conseguir gas de hidrógeno o amoniaco.One of the objectives of the present invention is provide a method and equipment for waste treatment by means of a gasification in two stages that allow to recover waste resources for recycling, gas production of synthesis that has components for use as a synthesis gas of ammonia by partial combustion, the resolution of different problems caused by the incineration or burial of organic waste and obtaining a low cost synthesis gas that allows to obtain hydrogen gas or ammonia.

Para poder lograr el objetivo citado arriba, de acuerdo con uno de los aspectos de la presente invención, se ofrece un método para el tratamiento de residuos por gasificación que consiste en gasificar los residuos en un reactor de lecho fluido a una temperatura relativamente baja, introducir el material gaseoso y la hulla residual producidos en el reactor de lecho fluido en un combustor de alta temperatura; producir gas de síntesis en el combustor de alta temperatura a una temperatura relativamente alta; convertir el gas de síntesis mediante una reacción de cambio de CO tras realizar tareas de limpieza para quitar los componentes ácidos; producir hidrógeno mediante un proceso de separación de gases; y aportar el gas residual al lecho fluido del reactor de lecho fluido.In order to achieve the objective cited above, of according to one of the aspects of the present invention, it is offered a method for the treatment of waste by gasification that it consists of gasifying the waste in a fluid bed reactor to a relatively low temperature, introduce the gaseous material and the residual coal produced in the fluid bed reactor in a high temperature combustor; produce synthesis gas in the high temperature combustor at a relatively high temperature; convert the synthesis gas by a CO change reaction after cleaning to remove acid components; produce hydrogen through a gas separation process; Y supply the residual gas to the fluid bed of the bed reactor fluid.

El proceso de separación de gas se puede llevar a cabo por la adsorción por presión cíclica (PSA, presión swing adsorption) o mediante una la membrana de separación del gas de hidrógeno.The gas separation process can be carried out by cyclic pressure adsorption (PSA, swing adsorption pressure ) or by means of a hydrogen gas separation membrane.

Según otros aspectos de la invención, se proporciona un método para tratar residuos mediante su gasificación que consiste en: gasificar los residuos en un reactor de lecho fluido a una temperatura relativamente baja; introducir material gaseoso y hulla residual producidos en el reactor de lecho fluido en un combustor de alta temperatura; producir gas de síntesis en el combustor de alta temperatura; convertir el gas de síntesis por reacción de cambio de CO; quitar los componentes ácidos del gas de la reacción de cambio de CO para obtener gas de hidrógeno; proporcionar una parte de los componentes ácidos citados al reactor de lecho fluido. La reacción de cambio de CO mencionada anteriormente se puede llevar a cabo tras quitar los componentes ácidos existentes en el gas de síntesis.According to other aspects of the invention, provides a method to treat waste by gasification which consists of: gasifying waste in a bed reactor fluid at a relatively low temperature; introduce material gas and residual coal produced in the fluid bed reactor in a high temperature combustor; produce synthesis gas in the high temperature combustor; convert the synthesis gas by CO change reaction; remove the acidic components of the gas from the CO change reaction to obtain hydrogen gas; provide a portion of the acid components cited to the reactor of fluid bed. The CO change reaction mentioned previously it can be carried out after removing the components existing acids in the synthesis gas.

Según otro aspecto más de la presente invención, se suministra un equipo para el tratamiento de desechos mediante la gasificación, que consiste en: un reactor de lecho fluido para gasificar los desechos a una temperatura relativamente baja para producir material gaseoso y hulla residual; un combustor de alta temperatura para producir el gas de síntesis a unas temperaturas relativamente elevadas; una cámara de refrigeración que contiene agua para enfriar el gas de síntesis; una depuradora por vía húmeda para quitar los componentes ácidos del gas procedente de la cámara de enfriamiento; un convertidor de cambio de CO para llevar a cabo la reacción de cambio de CO y convertir el CO, H_{2}O del gas de la depuradora por vía húmeda en CO_{2}; un separador de gas para dividir el gas existente en gas de hidrógeno y gas residual; y un conducto para llevar el gas residual al reactor de lecho fluido.According to another aspect of the present invention, equipment for waste treatment is supplied by gasification, which consists of: a fluid bed reactor for gasify waste at a relatively low temperature to produce gaseous material and residual coal; a high combustor temperature to produce the synthesis gas at temperatures relatively high; a cooling chamber that contains water to cool the synthesis gas; a wet scrubber to remove acidic components from the gas coming from the chamber Cooling; a converter of change of CO to carry out the change reaction of CO and convert the CO, H2O of the gas the wet scrubber in CO2; a gas separator for divide the existing gas into hydrogen gas and waste gas; and a conduit to carry the waste gas to the fluid bed reactor.

Según otro aspecto más de la presente invención, se proporciona un equipo para el tratamiento de desechos por gasificación que consiste en: un reactor de lecho fluido para gasificar desechos a una temperatura relativamente baja para producir material gaseoso y hulla residual; un combustor de alta temperatura para introducir el gas de síntesis a una temperatura relativamente alta; una cámara de refrigeración que contiene agua para enfriar dicho gas de síntesis; un convertidor de cambio de CO para llevar a cabo la reacción de cambio de CO con el fin de convertir el CO y H_{2}O del gas de dicha cámara de refrigeración en CO_{2} y H_{2}; una unidad para expulsar los gases ácidos con el fin de quitar los componentes ácidos existentes en el gas tras la reacción de cambio de CO; y un conducto para llevar parte de dichos componentes ácidos al reactor de lecho fluido.According to another aspect of the present invention, equipment for waste treatment is provided by gasification consisting of: a fluid bed reactor for gasify waste at a relatively low temperature to produce gaseous material and residual coal; a high combustor temperature to introduce the synthesis gas at a temperature relatively high; a cooling chamber that contains water to cool said synthesis gas; a CO exchange converter to carry out the CO change reaction in order to converting the CO and H2O of the gas from said cooling chamber in CO 2 and H 2; a unit to expel acid gases with in order to remove the existing acid components in the gas after the CO change reaction; and a conduit to carry part of said acid components to the fluid bed reactor.

La unidad para quitar el gas ácido se puede situar entre la cámara de refrigeración y el convertidor de cambio de CO.The unit to remove acid gas can be place between the cooling chamber and the change converter of CO.

La gasificación en dos etapas de la presente invención se puede llevar a cabo bajo condiciones de presión atmosférica normal, pero se puede realizar económicamente bajo la presión de entre 5 y 90 atmósferas, preferentemente entre 10 y 40 atmósferas. Como agente gasificante se puede utilizar aire y/o el oxígeno obtenido mediante separación del aire. Otra posibilidad sería añadir vapor o dióxido de carbono (CO_{2}) a éstos.The gasification in two stages of the present invention can be carried out under pressure conditions normal atmospheric, but it can be done economically under the pressure between 5 and 90 atmospheres, preferably between 10 and 40 atmospheres As a gasifying agent, air and / or the oxygen obtained by air separation. Other possibility it would be to add steam or carbon dioxide (CO2) to these.

La temperatura del lecho fluido del reactor de lecho fluido estará preferiblemente entre 450 y 950ºC. Los residuos tendrán preferentemente un valor calorífico inferior medio de 3500 kcal/kg o mayor. Si el valor calorífico inferior medio de los desechos fuera de 3500 kcal/kg o menor, se puede añadir un combustible adicional a éstos para que aumente su valor calorífico inferior medio a 3500 kcal/kg o más. Como combustible suplementario se puede utilizar un combustible fósil tal como el carbón o coque del petróleo.The reactor fluid bed temperature of The fluid bed will preferably be between 450 and 950 ° C. Waste they will preferably have an average lower calorific value of 3500 kcal / kg or greater. If the average lower calorific value of the waste outside 3500 kcal / kg or less, a additional fuel to these to increase its calorific value lower average at 3500 kcal / kg or more. As supplementary fuel a fossil fuel such as coal or coke can be used of the oil.

Se preferirá utilizar como reactor de lecho fluido la presente invención un reactor de lecho fluido de flujo giratorio. En el reactor de lecho fluido de flujo giratorio se forma un flujo giratorio del medio fluidificado en el lecho fluido mediante controlar la velocidad lineal del gas fluidificante. El lecho fluido de flujo giratorio cuenta con unas funciones de dispersión y trituración de la hulla residual superiores a las del lecho fluido del tipo de burbuja en el que la velocidad lineal del gas fluidificante es uniforme. Además el reactor de lecho fluido de flujo giratorio es más sencillo estructuralmente y de menor tamaño que los reactores de lecho fluido de circulación externa. El reactor de lecho fluido de flujo giratorio tiene una forma cilíndrica y vertical puesto que funciona en condiciones de presurización.It will be preferred to use as a bed reactor fluid the present invention a fluid flow bed reactor rotary. In the rotating bed fluid bed reactor is formed a rotating flow of the fluidized medium in the fluid bed by controlling the linear velocity of the fluidizing gas. He Rotating flow fluid bed has functions of dispersion and crushing of residual coal higher than those of fluid bed of the bubble type in which the linear velocity of the Fluidizing gas is uniform. In addition the fluid bed reactor of Rotating flow is structurally simpler and smaller in size than the fluid bed reactors of external circulation. The reactor Rotating flow fluid bed has a cylindrical shape and vertical since it works under pressurization conditions.

En el combustor de alta temperatura, el material gaseoso que contiene la ceniza y hulla residual producidos en el reactor de lecho fluido se gasifican a una temperatura superior a la del punto de fundición de la ceniza. La temperatura del combustor de alta temperatura es de 1200ºC o superior.In the high temperature combustor, the material gas containing the ash and residual coal produced in the fluid bed reactor are gasified at a temperature higher than the from the ash melting point. The combustor temperature of High temperature is 1200ºC or higher.

En la presente invención, la cantidad total de oxígeno que se suministra al reactor de lecho fluido y al combustor de alta temperatura puede estar entre el 0,1 y el 0,6 de oxígeno teórico para la combustión. La cantidad de oxígeno que se suministra al reactor de lecho fluido puede estar entre el 0,1 y el 0,3 del oxígeno teórico para la combustión.In the present invention, the total amount of oxygen that is supplied to the fluid bed reactor and the combustor High temperature can be between 0.1 and 0.6 oxygen theoretical for combustion. The amount of oxygen that is supplied to the fluid bed reactor may be between 0.1 and 0.3 of the theoretical oxygen for combustion.

El reactor de lecho fluido tiene una atmósfera reductora y, por ello, se pueden recuperar los metales existentes en los residuos sin corrosión desde el fondo del reactor de lecho fluido. Además la temperatura del combustor de alta temperatura se establece en 1200ºC o más para que la temperatura de esta cámara esté entre 50º y 100ºC sobre el punto de fundición de la ceniza de modo que el contenido de ceniza se elimine como escoria fundida desde la parte inferior del combustor.The fluid bed reactor has an atmosphere reducer and, therefore, existing metals can be recovered in Corrosion-free waste from the bottom of the bed reactor fluid. In addition the temperature of the high temperature combustor is set to 1200 ° C or more so that the temperature of this chamber be between 50º and 100ºC above the melting point of the ash of so that the ash content is removed as molten slag from the bottom of the combustor.

En la presente invención se suministra una unidad separadora de gases para separar el gas en gas de nitrógeno y gas de oxígeno. En el caso de se produzca amoniaco, se pueden suministrar los medios para llevar el gas de nitrógeno separado a un reactor de síntesis de amoniaco y para llevar el gas de oxígeno separado al reactor de lecho fluido y/o el combustor de alta temperatura.In the present invention a unit is supplied gas separator to separate gas into nitrogen gas and gas from oxygen. In the case of ammonia, they can be supplied the means for carrying the separated nitrogen gas to a reactor of synthesis of ammonia and to carry the oxygen gas separated to fluid bed reactor and / or high temperature combustor.

Los desechos que se utilizan en la presente invención pueden ser residuos municipales, residuos plásticos incluidos los plásticos reforzados con fibra, residuos de biomasa, desechos de automóvil, carbón de baja calidad, aceite usado y combustibles alternativos tales como los CDD (combustibles derivados de desperdicios) y la MSA (mezcla sólido-agua) obtenidos de los desechos anteriores.Waste used herein invention can be municipal waste, plastic waste including fiber reinforced plastics, biomass waste, car waste, low quality coal, used oil and alternative fuels such as CDD (derived fuels of waste) and the MSA (solid-water mixture) obtained from previous waste.

Los combustibles alternativos incluyen los combustibles derivados de desperdicios que se producen al pulverizar y clasificar los desechos municipales, añadir cal viva y compactarlos para su granulación, y la mezcla sólido-agua que se produce al triturar los desechos municipales, añadir agua y mezclar hasta convertir en un combustible oleoso mediante una reacción hidrotermal. Los desechos de biomasa incluyendo desechos de depuradoras o plantas de depuración de aguas cloacales (materiales desplazados, residuos de la criba, fangos de depuración y semejantes), desechos agrícolas (cascarilla y paja de arroz, excedentes o semejantes), desechos forestales (serrín, corteza, madera de corte en planchas o semejantes) desechos industriales (polvo de pulpa/astillas o semejantes) y desechos de construcción. El carbón de baja calidad incluye la turba con nivel bajo de carbonificación o desperdicios de la preparación de carbón.Alternative fuels include waste derived fuels that are produced when spraying and classify municipal waste, add quicklime and compact them for granulation, and mix solid-water that is produced when crushing waste municipal, add water and mix until it becomes a fuel oily by a hydrothermal reaction. Biomass waste including waste from sewage treatment plants or water purification plants sewers (displaced materials, sieve residues, sludge from purification and similar), agricultural wastes (husks and straw from rice, surpluses or similar), forest wastes (sawdust, bark, cutting wood in sheets or similar) scrap industrial (pulp powder / chips or similar) and waste from building. Low quality coal includes peat with level low carbonification or waste of the preparation of Coal.

La presente invención también se puede emplear con materiales orgánicos entre los que se incluyen la pizarra bituminosa, basuras, cuerpos de animales, ropa y papel usados y cualquier otro material.The present invention can also be used with organic materials including slate bituminous, garbage, animal bodies, used clothing and paper and any other material

Los anteriores y otros objetos, características y ventajas de la presente invención serán más evidentes tras la siguiente descripción que se acompaña de los correspondientes gráficos, que ilustran la forma física de la presente invención a modo de ejemplo.The above and other objects, characteristics and advantages of the present invention will be more apparent after the following description that is accompanied by the corresponding graphics, illustrating the physical form of the present invention a example mode.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

La Fig. 1 es un diagrama esquemático del equipo que realiza el método de tratamiento según una primera concepción de la presente invención;Fig. 1 is a schematic diagram of the equipment which performs the treatment method according to a first conception of the present invention;

la Fig. 2 es un diagrama esquemático del equipo que realiza el método de tratamiento según una segunda concepción de la presente invención;Fig. 2 is a schematic diagram of the equipment which performs the treatment method according to a second conception of the present invention;

la Fig. 3 es un diagrama esquemático del equipo que realiza el método de tratamiento según una tercera concepción de la presente invención;Fig. 3 is a schematic diagram of the equipment which performs the treatment method according to a third conception of the present invention;

la Fig. 4 es un diagrama de flujo que muestra el proceso de síntesis del amoniaco (NH_{3}) a partir de residuos, según una concepción de la presente invención;Fig. 4 is a flow chart showing the synthesis process of ammonia (NH3) from residues, according to a conception of the present invention;

la Fig. 5 es un diagrama de bloques que muestra un proceso para la producción de amoniaco (NH_{3}) a partir de residuos, según otra concepción de la presente invención;Fig. 5 is a block diagram showing a process for the production of ammonia (NH3) from waste, according to another conception of the present invention;

la Fig. 6 es un diagrama de bloques que muestra otro proceso para la producción de hidrógeno en gas (H_{2}) a partir de residuos, según una concepción de la presente invención;Fig. 6 is a block diagram showing another process for the production of hydrogen in gas (H2) at from waste, according to a conception of the present invention;

la Fig. 7 es un diagrama esquemático del equipo conocido para la clasificación y combustión de desechos; yFig. 7 is a schematic diagram of the equipment known for waste sorting and combustion; Y

la Fig. 8 es un gráfico que muestra las características de pirólisis de CDD en una atmósfera de nitrógeno.Fig. 8 is a graph showing the pyrolysis characteristics of CDD in an atmosphere of nitrogen.

Realización óptima de la invenciónOptimal Embodiment of the Invention

A continuación se describe un método y equipo para el tratamiento de residuos por gasificación, haciendo referencia a los dibujos.A method and equipment is described below. for the treatment of waste by gasification, making Reference to the drawings.

En la presente invención, entre otros residuos orgánicos se pueden emplear uno o más de los siguientes: residuos municipales, combustibles derivados de desperdicios, la mezcla sólido-agua, residuos plásticos, residuos de plásticos reforzados con fibra, residuos de biomasa, desechos de automóvil, carbón de baja calidad y aceite usado. Dependiendo de las propiedades de los residuos orgánicos, se pueden añadir a los residuos orgánicos combustibles fósiles tales como carbón o coque de petróleo como combustible suplementario.In the present invention, among other wastes organic one or more of the following may be used: waste municipal, waste-derived fuels, mixing solid-water, plastic waste, waste fiber reinforced plastics, biomass waste, waste from automobile, low quality coal and used oil. Depending on the properties of organic waste, can be added to fossil fuel organic waste such as coal or coke oil as supplementary fuel.

La gasificación en dos fases de la presente invención es una combinación de la gasificación a temperaturas relativamente bajas y a temperaturas relativamente altas; se utiliza un reactor de lecho fluido para la gasificación a temperaturas relativamente bajas y un el combustor de alta temperatura para la gasificación a temperaturas relativamente altas. En el reactor de lecho fluido empleado para la gasificación a bajas temperaturas, el lecho fluido se mantiene a una temperatura de entre 450 y 950º para realizar una combustión parcial, es decir, gasificar los residuos suministrados. Los metales, tales como el hierro o cobre, que se encuentren entre los residuos se pueden recuperar sin corrosión del reactor de lecho fluido. Un material compuesto típico de metal y plástico es el cable y los plásticos que cubren el alambre de cobre son pirolizados y eliminados totalmente en el reactor de lecho fluido y solamente se recupera el alambre de cobre sin sufrir corrosión, en una condición adecuada para su reciclaje. En el combustor de alta temperatura que se emplea para la gasificación a altas temperaturas, se quema parcialmente el gas que contiene hulla residual y alquitrán procedentes del reactor de lecho fluido, es decir, se gasifica instantáneamente a una temperatura de 1200ºC o superior, y el contenido de la ceniza se elimina como escoria fundida de la parte inferior del combustor de alta temperatura.The gasification in two phases of the present invention is a combination of gasification at temperatures relatively low and at relatively high temperatures; used a fluid bed reactor for gasification at temperatures relatively low and a high temperature combustor for the gasification at relatively high temperatures. In the reactor of fluid bed used for gasification at low temperatures, the fluid bed is maintained at a temperature between 450 and 950 ° to perform partial combustion, that is, gasify waste supplied Metals, such as iron or copper, that are found among the waste can be recovered without corrosion of the fluid bed reactor. A typical composite material of metal and plastic is the cable and the plastics that cover the copper wire are pyrolyzed and completely eliminated in the bed reactor fluid and only copper wire is recovered without suffering corrosion, in a suitable condition for recycling. At high temperature combustor used for gasification at high temperatures, coal containing gas is partially burned residual and tar from the fluid bed reactor, is that is, it is instantly gasified at a temperature of 1200 ° C or superior, and the ash content is removed as slag molten from the bottom of the high temperature combustor.

En el caso de que se emplee un combustor de tipo giratorio como combustor de alta temperatura, se puede realizar una combustión de carga superior para permitir que dicha cámara sea de pequeño tamaño. Dada la fuerza centrífuga del flujo giratorio, el vaho de la escoria generado por la combustión de la hulla residual se fija a la pared interna del combustor para formar la fase de escoria fundida, de modo que se consiguen una elevada recuperación de escoria, de entre el 80 y el 90%. Esto reduce la carga de un dispositivo de recuperación de calor y un recuperador de polvo que se suministra a continuación del combustor. Por ello es preferible utilizar el combustor de tipo giratorio.In the case that a type combustor is used rotating as a high temperature combustor, a top-loading combustion to allow said chamber to be of little size. Given the centrifugal force of the rotating flow, the slag generated by combustion of residual coal it is fixed to the internal wall of the combustor to form the phase of molten slag, so that high recovery is achieved of slag, between 80 and 90%. This reduces the burden of a heat recovery device and a dust recuperator that It is supplied next to the combustor. Therefore it is preferable use the rotating type combustor.

En caso de que se realice la síntesis de amoniaco, se emplea como agente gasificante en el reactor de lecho fluido una mezcla de vapor y gas de oxígeno obtenido mediante la separación del aire, mientras que el gas de nitrógeno obtenido de la separación del aire se puede utilizar para la síntesis del amoniaco. La separación del aire se puede realizar mediante una separación a bajas temperaturas, un proceso de adsorción como puede serlo el PSA o TSA y el método que emplea una membrana de separación.In case the synthesis of ammonia, is used as a gasifying agent in the bed reactor fluid a mixture of steam and oxygen gas obtained by the air separation, while the nitrogen gas obtained from the Air separation can be used for the synthesis of ammonia. Air separation can be done by separating low temperatures, an adsorption process such as PSA or TSA and the method that employs a separation membrane.

Además, al utilizar aire como parte del agente gasificante, se produce un gas cuya proporción molar de H_{2} a N_{2} es de 3:1, y el gas producido se emplea para la síntesis del amoniaco. Es decir, como agente gasificante provisto al reactor de lecho fluido, para evitar la formación de aglomeración o escoria, es necesario reducir el contenido de gas de oxígeno hasta alcanzar entre un 20 y un 30%. Si se emplea una mezcla de gas de oxígeno y vapor como agente gasificante, se requerirá una gran cantidad de vapor. No obstante en caso de que se produzca amoniaco como producto final, será posible utilizar aire. El motivo es que si el gas de nitrógeno permanece en el gas que se produce y la fracción molar de H_{2} a N_{2} es de 3:1, el gas producido podrá utilizarse para la síntesis del amoniaco tal cual está.In addition, when using air as part of the agent gasifier, a gas is produced whose molar ratio of H2 to N2 is 3: 1, and the gas produced is used for the synthesis of ammonia. That is, as a gasifying agent provided to the reactor of fluid bed, to prevent the formation of agglomeration or slag, is it is necessary to reduce the oxygen gas content until reaching between 20 and 30%. If an oxygen gas mixture is used and steam as a gasifying agent, a large amount of steam. However, if ammonia is produced as a product In the end, it will be possible to use air. The reason is that if the gas from nitrogen remains in the gas that is produced and the molar fraction of H2 to N2 is 3: 1, the gas produced can be used to the synthesis of ammonia as it is.

En la presente invención, el equipo consta de un reactor de lecho fluido para la combustión parcial de los residuos orgánicos, una cámara de gasificación en el combustor de alta temperatura para los materiales gaseosos y hulla residual sometidos a combustión parcial del reactor de lecho fluido a altas temperaturas, y una cámara de refrigeración para enfriar el gas de la cámara de gasificación. Para enfriar el gas, se prefiere hacerlo mediante contacto directo con el agua. Al hacerlo así, el gas, que se encuentra a la elevada temperatura de 1300ºC o más, desciende instantáneamente hasta unos 200ºC y de este modo se evita que las dioxinas vuelvan a sintetizarse posteriormente porque el gas a altas temperaturas pasa rápidamente por la temperatura adecuada para que esto ocurra, entre 300ºC y 500ºC, y los catalizadores necesarios para esta síntesis, tales como el CuCL_{2}, quedan totalmente separados del gas por este procedimiento. El equipo, además, consta de un depurador más adelante en el recorrido de la cámara de refrigeración para quitar el HCl y polvo del gas, un convertidor de CO para convertir el CO y H_{2}O del gas en CO_{2} y H_{2}, un eliminador de gases ácidos para absorber gases como el CO_{2}, H_{2}S y COS, un refinador de gas para quitar el CO y CO_{2}, que son perjudiciales para el catalizador de síntesis del amoniaco, o para hacer que el CO y CO_{2} no sean dañinos, y un reactor para sintetizar NH_{3} al hacer que reaccionen el H_{2} refinado con N_{2}.In the present invention, the equipment consists of a fluid bed reactor for partial combustion of waste organic, a gasification chamber in the high combustor temperature for gaseous materials and residual coal submitted at partial combustion of the fluid bed reactor at high temperatures, and a cooling chamber to cool the gas of the gasification chamber. To cool the gas, it is preferred to do so by direct contact with water. In doing so, the gas, which it is at a high temperature of 1300ºC or more, it descends Instantly up to about 200 ° C and thus prevent the dioxins are subsequently synthesized again because gas at high temperatures quickly go through the right temperature so that this happens, between 300ºC and 500ºC, and the necessary catalysts for this synthesis, such as CuCL_ {2}, they remain totally separated from gas by this procedure. The team also includes of a debugger later in the camera path of refrigeration to remove the HCl and dust from the gas, a converter CO to convert the CO and H 2 O of the gas to CO 2 and H 2, a acid gas eliminator to absorb gases such as CO2; H_ {2} S and COS, a gas refiner to remove CO and CO2; which are detrimental to the ammonia synthesis catalyst, or to make CO and CO2 not harmful, and a reactor for synthesize NH_ {3} by reacting the refined H2 with N_ {2}.

Además, el equipo preferentemente incluirá un separador de aire y los medios para introducir el gas de oxígeno separado en el reactor de lecho fluido y/o el combustor de alta temperatura.In addition, the equipment will preferably include a air separator and the means to introduce oxygen gas separated in the fluid bed reactor and / or the high combustor temperature.

Se ha desarrollado un sistema de gasificación y combustión a altas temperaturas, como nueva tecnología para el tratamiento de residuos adecuada para la conservación medioambiental en lugar de la incineración, y el equipo de la presente invención utiliza básicamente este sistema. Si se utiliza para el tratamiento de residuos, este sistema presenta las siguientes ventajas:A gasification system has been developed and high temperature combustion, as a new technology for Waste treatment suitable for environmental conservation instead of incineration, and the equipment of the present invention basically use this system. If used for treatment of waste, this system has the following advantages:

1.one.: Dado que se realiza la combustión del gas en lugar de la combustión de sólidos, se consigue una combustión con una baja proporción de aire de 1:3, con lo que se reduce significativamente la cantidad de gases de escape.Dice that the combustion of the gas is carried out instead of the combustion of solids, combustion is achieved with a low proportion of air of 1: 3, which significantly reduces the amount of gases escape

2.2.: Dada la combustión a altas temperaturas, las dioxinas y los precursores de las mismas de los gases de escape prácticamente se pueden descomponer.Dadaist combustion at high temperatures, dioxins and precursors of the same exhaust gas can practically decompose.

3.3.: Se puede recuperar el contenido de ceniza de los residuos como escoria inofensiva de la no surgen materiales dañinos. De este modo se puede prolongar la vida del terreno recuperado y la escoria se puede utilizar como materia prima para pavimentos.Be can recover the ash content of waste as slag harmless from the harmful materials arise. This way you can prolong the life of the recovered soil and the slag can be Use as raw material for flooring.

4.Four.: Al incorporarse al sistema distintas funciones para la descomposición de las dioxinas y para la fundición de la ceniza, toda la instalación puede tener un pequeño tamaño, el costo de construcción de la misma es inferior al de las instalaciones convencionales de incineración, a las que se han añadido las dos funciones anteriores. La reducción en la cantidad de gases de escape lleva aparejada también una reducción en el coste de equipos necesarios para el tratamiento de dichos gases.To the various functions for decomposition incorporated into the system of dioxins and for the smelting of ash, all the Installation may have a small size, construction cost of it is inferior to the conventional installations of incineration, to which the two previous functions have been added. The reduction in the amount of exhaust gases is accompanied also a reduction in the cost of equipment necessary for the treatment of said gases.

5.5.: Dado que se puede utilizar eficazmente la energía del gas, hulla residual y alquitrán producidos en el reactor de lecho fluido para generar escoria fundida, se puede ahorrar la energía eléctrica necesaria para el equipo que debe derretir la ceniza, de modo que se reducen notablemente los costes operativos.Dice that gas energy can be used effectively, residual coal and tar produced in the fluid bed reactor to generate molten slag, you can save the necessary electrical energy for the equipment that must melt the ash, so that they are reduced notably operating costs.

6.6.: Es posible utilizarlo en un sistema de generación eléctrica de gran eficacia.Is possible to use it in a large power generation system effectiveness.

7.7.: Se puede recuperar metales tales como el hierro o cobre sin sufrir corrosión, en un estado que permite su reciclaje.Be can recover metals such as iron or copper without suffering corrosion, in a state that allows recycling.

8.8.: Dado que el gas generado mediante la gasificación a altas temperaturas se enfría directamente, el gas refinado de síntesis no contiene dioxinas.Dice that the gas generated by gasification at high temperatures is cools directly, the refined synthesis gas does not contain dioxins

Aunque se emplea aire en el proceso de incineración como fuente de gas de oxígeno, en la presente invención se emplea gas de oxígeno puro o aire enriquecido con oxígeno para la combustión parcial de los residuos, y de este modo se recupera gas combustible compuesto principalmente de CO y H_{2}. De acuerdo con la presente invención, el sistema de gasificación y combustión a altas temperaturas se usa para combinar con una instalación productora de gas de hidrógeno y una de producción de amoniaco, de modo que se gasifican de una vez los desechos orgánicos, entre los que se pueden contar los desechos municipales, desechos plásticos, plásticos reforzados con fibra, carbón de poca calidad y aceite usado, y de este modo se soluciona los problemas que causan de incineración o vertido de residuos orgánicos y se utilizan éstos de manera eficaz.Although air is used in the process of incineration as a source of oxygen gas, in the present invention pure oxygen gas or oxygen enriched air is used for the partial combustion of waste, and thus gas is recovered fuel composed mainly of CO and H2. In accordance with the present invention, the gasification and combustion system a high temperatures is used to combine with an installation producer of hydrogen gas and one of ammonia production, of so that organic waste is gassed at once, between that municipal waste, plastic waste can be counted, fiber reinforced plastics, low quality coal and oil used, and in this way it solves the problems that cause incineration or discharge of organic waste and these are used effective way.

Se prefiere utilizar un sistema de gasificación y combustión a altas temperaturas que combine un reactor de lecho fluido y un combustor de alta temperatura en el reactor de lecho fluido; como medio fluidificado se puede utilizar arena de sílice o arena olivina, alúmina, hierro granulado, piedra caliza, dolomita u otras semejantes.It is preferred to use a gasification system and high temperature combustion that combines a bed reactor fluid and a high temperature combustor in the bed reactor fluid; As a fluidized medium, silica sand or olivine sand, alumina, granulated iron, limestone, dolomite or other similar.

De entre estos residuos, los municipales, de biomasa, plásticos y los desechos de automóvil se trituran hasta alcanzar un tamaño aproximado de 30 cm. El combustible derivado de desperdicios y la mezcla sólidos-agua se emplean tal cual. El carbón de baja calidad se tritura hasta alcanzar un tamaño de 40 mm o menor.Among these wastes, the municipal, of biomass, plastics and car wastes are crushed to reach an approximate size of 30 cm. The fuel derived from solid waste and water-mixture are used such which. Low quality coal is crushed to a size 40 mm or less.

Los residuos detallados anteriormente se separan y cargan por separado en distintas tolvas, se mezclan bien en éstas y pasan al reactor de lecho fluido. Los residuos que se encuentran en la tolva pueden llevarse al reactor de lecho fluido por separado o una vez mezclados.The waste detailed above is separated and loaded separately in different hoppers, mix well in these and pass to the fluid bed reactor. The waste found in the hopper they can be taken to the fluid bed reactor separately or once mixed.

Es posible suprimir la fluctuación del valor calorífico de los residuos por medio de añadir a los desechos carbón o coque de petróleo como combustible adicional según la calidad (valor calorífico y humedad) de los residuos orgánicos que se han de gasificar. La cantidad de combustible adicional que se deberá añadir quedará determinada por la calidad de los residuos. Según cálculos de prueba, sería deseable, desde un punto de vista económico, que el valor calorífico inferior medio de los residuos orgánicos como materia prima sea de 3500 kcal/kg o superior.It is possible to suppress the fluctuation of the value calorific value of waste by adding coal to waste or petroleum coke as additional fuel according to quality (calorific value and humidity) of the organic waste to be gasify. The amount of additional fuel to be added It will be determined by the quality of the waste. According to calculations test, it would be desirable, from an economic point of view, that the lower average calorific value of organic waste such as raw material is 3500 kcal / kg or higher.

Los desechos no orgánicos pasan al reactor de lecho fluido y se les gasifica en éste a una temperatura de entre 450º y 950ºC, y una segunda vez a una temperatura de 1200ºC o superior en el combustor de alta temperatura. Como agente gasificante se mezclan gas de oxígeno, aire y vapor y, si es necesario, se precalientan. Además, se puede emplear dióxido de carbono en lugar de vapor. La cantidad de calor necesaria para la gasificación en las distintas etapas se puede obtener mediante la combustión parcial de los desechos. A esto se le denomina "tipo de calentamiento interno". El gas, el alquitrán y la hulla residual se generan por gasificación en el lecho fluido. En caso de que la temperatura de éste sea baja, aumenta el ritmo de generación de alquitrán y hulla residual y desciende el de generación de gas. Los metales que tengan un punto de fusión superior a la temperatura del lecho fluido se expulsan junto con el medio fluidificado y los cascotes del fondo del reactor sin ser vaporizados. Las sustancias expulsadas pasan a un clasificador donde se les separa entre elementos incombustibles de gran tamaño que contienen metales sobre la criba y medio fluidificado de menor tamaño bajo ésta. Los elementos valiosos, tales como los metales, se separan de los incombustibles y el medio fluidificado se devuelve al reactor. El reactor de lecho fluido tiene una porción de mayor diámetro sobre el lecho fluido a la que se denomina "francobordo". El francobordo sirve para evitar la salida del medio fluidificado y de la hulla residual y suprimir las posibles fluctuaciones de presión. En esta invención, es posible que una parte del agente gasificante pase al francobordo para gasificar el gas y la hulla residual que se encuentra en él a una temperatura de entre 600º y 950ºC mientras el lecho fluido se mantiene una temperatura de entre 450º y 650ºC para recuperar metales cuyo punto de fusión sea relativamente bajo, tales como el aluminio. La gasificación de las sustancias se lleva a cabo a una temperatura de 1200º o superior en el siguiente combustor de alta temperatura, de modo que se produce gas compuesto principalmente de H_{2}, CO, CO_{2}, N_{2} y H_{2}O. Si no se emplea aire como agente gasificante, el gas que se produzcan no contendrá N_{2}. El contenido de ceniza se convierte en escoria fundida que, a su vez se expulsa del fondo de la cámara de gasificación y se enfría al ponerla en contacto con agua en la cámara de refrigeración, y la escoria granulada se puede utilizar como grava u otro material de construcción.Non-organic waste passes to the reactor of fluid bed and they are gasified in it at a temperature between 450º and 950ºC, and a second time at a temperature of 1200ºC or superior in the high temperature combustor. As agent gasifier mix oxygen gas, air and steam and, if it is necessary, preheat. In addition, dioxide of carbon instead of steam. The amount of heat needed for the gasification at different stages can be obtained by partial combustion of waste. This is called "type of internal heating ". Gas, tar and residual coal they are generated by gasification in the fluid bed. In case the this temperature is low, the rate of generation of tar and residual coal and the gas generation goes down. The metals having a melting point higher than the temperature of the fluid bed are ejected along with the fluidized medium and the reactor bottom rubble without being vaporized. The substances expelled pass to a classifier where they are separated between large fireproof elements containing metals on the sieve and fluidized medium of smaller size under it. The valuable elements, such as metals, are separated from Fireproof and the fluidized medium is returned to the reactor. He fluid bed reactor has a larger diameter portion on the fluid bed called "freeboard". The freeboard serves to prevent the outflow of fluidized medium and coal residual and suppress possible pressure fluctuations. In this invention, it is possible that a part of the gasifying agent passes to the freeboard to gasify the gas and residual coal that found in it at a temperature between 600º and 950ºC while the a fluid bed is maintained between 450º and 650ºC for recover metals whose melting point is relatively low, such Like aluminum The gasification of the substances is carried out at a temperature of 1200º or higher in the following combustor of high temperature, so that compound gas is produced mainly of H 2, CO, CO 2, N 2 and H 2 O. If not air is used as a gasifying agent, the gas produced is not it will contain N_ {2}. Ash content becomes slag cast which, in turn, is ejected from the bottom of the chamber of gasification and cools when placed in contact with water in the cooling chamber, and granulated slag can be used as gravel or other building material.

A continuación se describirá la razón por la que se mantiene el lecho fluido del reactor de lecho fluido a una temperatura de entre 450º y 950ºC.Next, the reason why the fluid bed of the fluid bed reactor is maintained at a temperature between 450º and 950ºC.

La Fig. 8 muestra las características de pirólisis del CDD en una atmósfera de nitrógeno. En un proceso de gasificación primario llevado a cabo en el reactor de lecho fluido, se desea generar la mayor cantidad de componentes gaseosos posible, incluidos gas y alquitrán, y la menor cantidad de contenido en ceniza. Los componentes sólidos, es decir, la hulla residual, que son de pequeño diámetro, se pasan al combustor de alta temperatura con el flujo ascendente del gas generado en el reactor de lecho fluido, pero los componentes sólidos de mayor diámetro se expulsan junto con los materiales no combustibles desde el fondo del reactor.Fig. 8 shows the characteristics of pyrolysis of the CDD in a nitrogen atmosphere. In a process of primary gasification carried out in the fluid bed reactor, it is desired to generate as many gaseous components as possible, including gas and tar, and the least amount of content in ash. Solid components, that is, residual coal, which They are small in diameter, passed to the high temperature combustor with the upward flow of the gas generated in the bed reactor fluid, but the larger diameter solid components are ejected together with non-combustible materials from the bottom of the reactor.

Según desciende la temperatura de pirólisis, aumenta la proporción de componentes sólidos que se genera. Si el ritmo de generación de componentes sólidos es elevado, la cantidad de este tipo de componentes que se expulsan del fondo del reactor deberá aumentar para evitar que se acumulen en el lecho fluido. Los componentes sólidos expulsados del reactor se volverán a utilizar una vez se separen de éstos la arena y los materiales no combustibles, pero resulta deseable reducir la cantidad de componentes sólidos que se expulsan del reactor. Además la tasa de reacción de pirólisis se hace extremadamente lenta a una temperatura de 450º o inferior y los materiales sin descomponer se tienden a acumular en el lecho fluido, por lo que el funcionamiento del reactor se hace más difícil. Por el contrario, al aumentar la temperatura de lecho fluido, la tasa de generación de componentes sólidos disminuye, lo que resulta favorable para la gasificación de los desechos.As the pyrolysis temperature drops, the proportion of solid components that is generated increases. If he Solid component generation rate is high, the amount of this type of components that are ejected from the bottom of the reactor It should be increased to prevent them from accumulating in the fluid bed. The solid components ejected from the reactor will be reused once the sand and the materials are separated from them fuels, but it is desirable to reduce the amount of solid components that are ejected from the reactor. In addition the rate of pyrolysis reaction becomes extremely slow at a temperature of 450º or less and the decomposing materials tend to accumulate in the fluid bed, so that the operation of the reactor becomes more difficult. On the contrary, by increasing the fluid bed temperature, component generation rate solids decreases, which is favorable for gasification of the waste.

No obstante, aumentar la temperatura de pirólisis produce en el lecho fluido unos problemas concretos, tales como la producción de aglomeración o escorias. Por ello, la temperatura crítica que no ocasiona los fenómenos citados anteriormente dependerá de los residuos y del tipo de medio fluidificado se emplee y está en torno a los 950º. Por consiguiente, la máxima temperatura del lecho fluido se establece en los 950º.However, increase the pyrolysis temperature It produces specific problems in the fluid bed, such as agglomeration or slag production. Therefore, the temperature criticism that does not cause the phenomena mentioned above it will depend on the waste and the type of fluidized medium used and is around 950º. Therefore, the maximum temperature of the fluid bed is established at 950º.

La mayoría de los residuos contiene metales, y es importante recuperarlos sin que sufran corrosión para poder reciclarlos. Entre los metales, para poder recuperar aluminio, la temperatura del lecho fluido debe ser inferior a 660ºC, ya que ésta es su temperatura de fusión.Most of the waste contains metals, and is important to recover them without suffering corrosion to be able to recycle them Among the metals, in order to recover aluminum, the fluid bed temperature must be less than 660 ° C, since this It is its melting temperature.

No obstante, en el caso de la gasificación bajo condiciones presurizadas, existen algunos casos en los que la temperatura de gasificación en el reactor de lecho fluido se eleva para garantizar una cierta tasa de reacción incluso si esto significa que no se pueda recuperar el aluminio.However, in the case of low gasification pressurized conditions, there are some cases in which the gasification temperature in the fluid bed reactor rises to guarantee a certain reaction rate even if this It means that the aluminum cannot be recovered.

En general, en caso de que se produzca gas de síntesis para su uso como materia prima para la industria química, la gasificación se llevará a cabo bajo una presión de entre 5 y 90 atmósferas. Sin embargo, se puede considerar que la gasificación se lleva a cabo bajo una presión atmosférica normal y la refinación del gas generado tras la conversión del CO se realiza con una presión de entre 30 y 40 atmósferas. Como agente gasificante se utiliza generalmente en el reactor de lecho fluido una mezcla de gas de oxígeno puro (O_{2}), obtenido mediante la separación a baja temperatura del aire, y vapor, pero el CO_{2} que se recupera al quitar el gas ácido se puede añadir al gas de oxígeno. El gas de nitrógeno obtenido mediante la separación a bajas temperaturas se puede utilizar en la síntesis del amoniaco (NH_{3}). Otra opción es utilizar aire como parte del agente gasificante. Al controlar la tasa de composición del agente gasificante para que la proporción de H_{2} a N_{2} del gas que se produzcan sea de 3:1 tras la conversión del CO, se puede utilizar directamente el gas producido para la síntesis de amoniaco. No obstante, este método presenta desventajas puesto que la tasa de flujo del gas producido aumenta y esto tiene como resultado que se debe aumentar el tamaño de los equipos para la refinación del gas.In general, in case gas is produced from Synthesis for use as a raw material for the chemical industry, the gasification will be carried out under a pressure of between 5 and 90 atmospheres However, gasification can be considered as carried out under normal atmospheric pressure and refining the gas generated after the conversion of CO is carried out with a pressure of between 30 and 40 atmospheres. As a gasifying agent it is used generally in the fluid bed reactor a gas mixture of pure oxygen (O2), obtained by low separation air temperature, and steam, but the CO2 that is recovered at Remove the acid gas can be added to the oxygen gas. Gas nitrogen obtained by separating at low temperatures is It can be used in the synthesis of ammonia (NH3). Another option is to use air as part of the gasifying agent. By controlling the composition rate of the gasifying agent so that the proportion of H 2 to N 2 of the gas produced is 3: 1 after CO conversion, the gas produced can be used directly for the synthesis of ammonia. However, this method presents disadvantages since the flow rate of the gas produced increases and This results in the increase in the size of the gas refining equipment.

Si se utiliza basura orgánica como materia prima para el H_{2} o para el gas de síntesis del amoniaco, es necesario garantizar la cantidad de residuos y hacer que ésta se mantenga estable. Además, se debe tener en consideración el cambio en la calidad de los residuos durante el funcionamiento del sistema.If organic waste is used as raw material for H2 or for the ammonia synthesis gas, it is necessary guarantee the amount of waste and keep it stable. In addition, the change in the quality of waste during system operation.

Para poder solucionar el problema anterior, según la presente invención, cuando el sistema no pueda funcionar de manera estable únicamente con los residuos, o si el sistema está en fase de puesta en marcha, se puede añadir un combustible sólido, como, por ejemplo, carbón o coque de petróleo, que tienen un elevado valor calórico y unas propiedades estables y que se emplean, de hecho, para la producción de H_{2}. Es decir, al añadir carbón, coque de petróleo o aceite pesado a los residuos para que contengan entre el 20 y el 40% del total, se puede hacer que los materiales que se han de gasificar se estabilicen tanto en calidad como en cantidad. Cuando la calidad de los residuos baje por cualquier causa durante el proceso, y la concentración de H_{2} o de CO del gas producido descienda, se pueden estabilizar las propiedades del gas al aumentar el porcentaje de mezcla del combustible sólido. El carbón que se emplee el sistema no puede ser uno de baja calidad, al que se considera de desecho, sino uno subbituminoso o bituminoso, con un elevado grado de carbonización.In order to solve the previous problem, according to the present invention, when the system cannot function in Stable only with waste, or if the system is in commissioning phase, a solid fuel can be added, such as coal or petroleum coke, which have a high caloric value and stable and used properties of done, for the production of H2. That is, by adding coal, petroleum coke or heavy oil to waste to contain between 20 and 40% of the total, you can make the materials to be gasified stabilize both in quality and in quantity. When the quality of the waste goes down for any reason during the process, and the concentration of H2 or CO of the gas produced descend, the properties of the gas can be stabilized by increasing the percentage of solid fuel mixture. He coal used the system cannot be one of poor quality, at which is considered waste, but a subbituminous or bituminous one, with a high degree of carbonization.

La Fig. 7 muestra un ejemplo de referencia del sistema de gasificación y combustión a altas temperaturas que se utiliza para la incineración, es decir, la combustión total de los residuos.Fig. 7 shows a reference example of the gasification and combustion system at high temperatures that used for incineration, that is, the total combustion of waste.

El equipo que se muestra la Fig. 7 incluye una tolva 1, un conducto de alimentación constante para la introducción de los residuos 2, y un reactor de lecho fluido 3 con su lecho fluido 4. El reactor de lecho fluido 3 cuenta con un francobordo 5 y un quemador 6, está conectado a un tromel 7 que, a su vez, está conectado a un transportador de cubos 8. El equipo también incluye un combustor de alta temperatura de tipo giratorio 9 con una cámara de combustión primaria 10, una cámara de combustión secundaria 11 y una cámara de separación de escorias 12. El combustor de alta temperatura de tipo giratorio 9 cuenta con quemadores 13. En la Fig. 7, "a" representa los residuos orgánicos, "b" representa el aire para la fluidización, "b" representa el aire para la entrada en el francobordo, "b" representa el aire para el combustor de alta temperatura 9, "c" representa los materiales no combustibles de gran tamaño, "d" representa la arena de sílice, "e" representa el gas generado, "e_{1}" representa el gas de escape y "f" representa la escoria.The equipment shown in Fig. 7 includes a Hopper 1, a constant feed line for introduction of waste 2, and a fluid bed reactor 3 with its bed fluid 4. The fluid bed reactor 3 has a freeboard 5 and a burner 6, is connected to a trommel 7 which, in turn, is connected to a bucket conveyor 8. The equipment also includes a rotary type high temperature combustor 9 with a chamber of primary combustion 10, a secondary combustion chamber 11 and a slag separation chamber 12. The high combustor Rotary type temperature 9 has burners 13. In Fig. 7, "a" represents organic waste, "b" represents the air for fluidization, "b" represents the air for Freeboard entry, "b" represents the air for the high temperature combustor 9, "c" represents the materials non-large fuels, "d" represents the sand of silica, "e" represents the generated gas, "e_ {1}" represents the exhaust gas and "f" represents the slag.

Los residuos orgánicos "a" que, si es necesario, se han triturado, se introducen en la tolva 1, y entonces pasan por un conducto de alimentación constante 2 al reactor de lecho fluido 3. El aire "b" se introduce como agente gasificante al reactor de lecho fluido 3 desde su parte inferior, para formar un lecho fluido 4 de arena de sílice sobre un distribuidor en el reactor de lecho fluido 3.Organic waste "a" that, if it is necessary, they have been crushed, introduced into hopper 1, and then pass through a constant supply line 2 to the reactor fluid bed 3. Air "b" is introduced as an agent gasifier to the fluid bed reactor 3 from its bottom, to form a fluid bed 4 of silica sand on a distributor in the fluid bed reactor 3.

Los residuos orgánicos "a" se introducen en el lecho fluido 4, entran en contacto con el gas de oxígeno del aire de lecho fluido 4, que se mantiene a una temperatura de entre 450º y 650ºC, y quedan rápidamente pirolizados y gasificados. El medio fluidificado y los elementos no combustibles se expulsan del fondo de reactor de lecho fluido 3 y pasan al tromel 7, donde se retiran los elementos no combustibles "c". La arena de sílice "d" que se ha separado se devuelve al reactor de lecho fluido 3 mediante un transportador de cubos 8 desde el extremo superior de éste. Los materiales no combustibles "c" separados contienen metales. El lecho fluido 4 se mantiene en una temperatura de entre 500º y 600ºC para que se puedan recuperar sin que sufran corrosión el hierro, cobre y aluminio.Organic waste "a" is introduced into the fluid bed 4, come into contact with the oxygen gas of the air of fluid bed 4, which is maintained at a temperature between 450 ° and 650 ° C, and quickly become pyrolyzed and gasified. The middle fluidized and non-combustible elements are ejected from the bottom of fluid bed reactor 3 and pass to the barrel 7, where they are removed non-combustible elements "c". The silica sand "d" which has been separated is returned to the fluid bed reactor 3 by a cube conveyor 8 from the upper end thereof. The Separate non-combustible "c" materials contain metals. He fluid bed 4 is maintained at a temperature between 500 ° and 600 ° C so that they can recover without iron corrosion, copper and aluminum

Cuando los residuos "a" se gasifican en el lecho fluido 4, se genera gas, alquitrán y hulla residual. El gas y el alquitrán ascienden por el reactor de lecho fluido 3. La hulla residual queda pulverizada por una acción de movimiento del lecho fluido 4. Dado que la hulla residual es porosa y ligera, sube con el flujo ascendente del gas, y puesto que el medio fluidificado del lecho 3 es de arena de sílice dura, se estimula su pulverización. El aire "b" se introduce en el francobordo 5 para gasificar el gas, el alquitrán y la hulla residual a una temperatura de entre 600º y 950ºC para entonces convertir el gas, alquitrán y hulla residual en componentes moleculares.When waste "a" is gasified in the fluid bed 4, gas, tar and residual coal are generated. Gas and the tar ascend through the fluid bed reactor 3. The coal residual is pulverized by a bed movement action fluid 4. Since the residual coal is porous and light, it rises with the upward flow of the gas, and since the fluidized medium of the Bed 3 is made of hard silica sand, its spraying is stimulated. He air "b" is introduced in freeboard 5 to gasify the gas, tar and residual coal at a temperature between 600º and 950ºC to then convert the gas, tar and coal residual in molecular components.

El gas producido "e" y expulsado del reactor de lecho fluido 3 pasa a la cámara de combustión primaria 10 del combustor de alta temperatura de tipo giratorio 9, y se produce la combustión a una temperatura de 1200ºC o superior mientras se mezcla con aire "b" precalentado en un flujo que gira. La combustión se completa en una segunda cámara de combustión 11, y el gas de escape generado "e_{1}"se expulsa de la cámara de separación de escorias 12. Dada la elevada temperatura del combustor de alta temperatura de tipo giratorio 9, el contenido de ceniza de la hulla residual se convierte en un vaho de escoria y queda atrapado por la fase de escoria fundida en una pared interna de la cámara de combustión primaria 10 por la acción de las fuerzas centrífugas del flujo giratorio. La escoria fundida fluye hacia la parte inferior de la pared interna y entra en la cámara de combustión secundaria 11, de la cual se expulsa la escoria "f" por una abertura de la cámara de separación de escoria 12. Las cámaras de combustión primaria y secundaria 10 y 11 cuentan con sus quemadores respectivos 13 para la puesta en marcha. De este modo la combustión se realiza con una proporción de aire de 1:3 y el contenido de ceniza se convierte en escoria fundida.The gas produced "e" and expelled from the reactor of fluid bed 3 passes to the primary combustion chamber 10 of the high temperature combustor of rotary type 9, and the combustion at a temperature of 1200 ° C or higher while mixing with preheated "b" air in a rotating flow. The combustion it is completed in a second combustion chamber 11, and the gas from generated exhaust "e_ {1}" is ejected from the separation chamber of slags 12. Given the high temperature of the high combustor rotary type temperature 9, the coal ash content residual becomes a mist of slag and is trapped by the phase of molten slag in an inner wall of the chamber primary combustion 10 by the action of the centrifugal forces of the rotating flow Molten slag flows to the bottom of the inner wall and enters the secondary combustion chamber 11, from which the slag "f" is ejected through an opening of the slag separation chamber 12. Combustion chambers Primary and secondary 10 and 11 have their respective burners 13 for commissioning. In this way the combustion is carried out with an air ratio of 1: 3 and the ash content is turns into molten slag.

A continuación, se describirá la presente invención detalladamente haciendo referencia a los esquemas.Next, the present will be described invention in detail with reference to the schemes.

La Fig. 1 muestra un sistema de gasificación en dos fases de la presente invención. El sistema que aparece en la Fig. 1 sirve para producir gas de síntesis para obtener amoniaco y tiene una presión de entre 5 y 90 atmósferas.Fig. 1 shows a gasification system in Two phases of the present invention. The system that appears in the Fig. 1 serves to produce synthesis gas to obtain ammonia and It has a pressure between 5 and 90 atmospheres.

En la descripción siguiente, los elementos o partes que sean iguales o similares a los de la Fig. 7 se indicarán utilizando los mismos números de referencia. El sistema consta de un reactor de lecho fluido 3 y un combustor de alta temperatura de tipo giratorio 17. El reactor de lecho fluido 3 se conecta a una tolva de roca 14 que se conecta a una criba 15. El combustor de alta temperatura de tipo giratorio 17 también se conecta a una tolva de roca 14'. La criba 15 se conecta al reactor de lecho fluido 3 a través de una línea circulante de medio fluidificado 16. El combustor de alta temperatura de tipo giratorio 17 cuenta con una cámara de gasificación a altas temperaturas 18 y una cámara de refrigeración 19. En la Fig. 1, "a" representa el carbón o coque de petróleo como combustible adicional, "g" representa una mezcla de gas de oxígeno y aire como agente gasificante, y "g'" representa gas de oxígeno.In the following description, the elements or parts that are the same or similar to those in Fig. 7 will be indicated using the same reference numbers. The system consists of a fluid bed reactor 3 and a high temperature combustor of type rotating 17. The fluid bed reactor 3 is connected to a hopper of rock 14 that connects to a sieve 15. The high combustor rotary type temperature 17 also connects to a hopper of rock 14 '. Screen 15 is connected to the fluid bed reactor 3 a through a circulating line of fluidized medium 16. The high temperature combustor of rotary type 17 has a gasification chamber at high temperatures 18 and a chamber of cooling 19. In Fig. 1, "a" represents coal or petroleum coke as an additional fuel, "g" represents a mixture of oxygen gas and air as a gasifying agent, and "g '" represents oxygen gas.

Los residuos "a" que han sido triturados pasan al reactor de lecho fluido 3 a un ritmo constante a través de una tolva de roca (que no se muestra). Se introduce una mezcla de gas de oxígeno y aire como agente gasificante "g" en el reactor de lecho fluido 3 desde una abertura del mismo, y se forma un lecho fluido 4 de arena de sílice sobre un distribuidor en el reactor de lecho fluido 3. Se cargan los residuos "a" en el lecho solicitado 4 y entran en contacto con el agente gasificante "g" dentro del lecho fluido 4, que se mantiene a una temperatura de entre 750º y 850ºC y a una presión de 40 atmósferas, y quedan rápidamente pirolizados y gasificados.Waste "a" that has been crushed they pass to the fluid bed reactor 3 at a constant rate through a rock hopper (not shown). A mixture of oxygen gas and air as a gasifying agent "g" in the reactor of fluid bed 3 from an opening thereof, and a bed is formed silica sand fluid 4 on a distributor in the reactor fluid bed 3. Waste "a" is loaded into the bed requested 4 and contact the gassing agent "g" inside the fluid bed 4, which is maintained at a temperature of between 750º and 850ºC and at a pressure of 40 atmospheres, and they remain Quickly pyrolyzed and gasified.

El medio fluidificado y los materiales no combustibles se expulsan de la parte inferior del redactor de lecho fluido 3, pasan a través de la tolva de roca 14, y de allí van a la criba 15, donde se separan los elementos no combustibles "c". La arena de sílice "d" que cae en la criba 15 se transporta por la línea circulante de medio fluidificado 16 que consiste en un transportador de cubos y se devuelve al reactor de lecho fluido 3 a través de una tolva de roca (que no se muestra). Los materiales incombustibles expulsados "c" contienen metales, y el hierro, cobre y semejantes pueden recuperarse sin sufrir los efectos de la corrosión.The fluidized medium and the materials are not fuels are ejected from the bottom of the bed editor fluid 3, pass through rock hopper 14, and from there go to the sieve 15, where non-combustible elements "c" are separated. The silica sand "d" that falls in the screen 15 is transported by the circulating line of fluidized medium 16 consisting of a bucket conveyor and returned to the fluid bed reactor 3 a through a rock hopper (not shown). The materials fireproof expelled "c" contain metals, and iron, copper and the like can recover without suffering the effects of corrosion.

Cuando se gasifican los residuos "a" en el lecho fluido 4, se genera gas, alquitrán y hulla residual. El gas y el alquitrán se vaporizan y ascienden por el reactor de lecho fluido 3. La hulla residual queda pulverizada por la acción del fuerte movimiento giratorio de lecho fluido 4, y entonces se transporta gracias al flujo ascendente del gas generado. Al utilizar la dura arena de sílice como medio fluidificado, se favorece la pulverización de la hulla residual.When waste "a" in the fluid bed 4, gas, tar and residual coal are generated. Gas and the tar is vaporized and ascends through the fluid bed reactor 3. The residual coal is pulverized by the action of the fort rotating movement of fluid bed 4, and then transported thanks to the upward flow of the generated gas. When using the hard silica sand as a fluidized medium, the pulverization of residual coal.

El gas generado "e_{2}" expulsado del reactor de lecho fluido 3 pasa a la cámara de gasificación a altas temperaturas 18 del combustor de alta temperatura de tipo giratorio 17, y se gasifica a una temperatura de 1300ºC o superior mientras está en contacto con el agente gasificante "g'"en un flujo giratorio del mismo. Dada la alta temperatura del combustor de alta temperatura de tipo giratorio 17, el contenido de ceniza del gas generado se convierte en vaho de escoria que entra en la cámara de refrigeración 19 junto con el gas. En la cámara de refrigeración 19, la escoria "l" se enfría y forma escoria granulada que se expulsa del combustor de alta temperatura 17 a través de la tolva de roca 14'.The generated gas "e_ {2}" expelled from the fluid bed reactor 3 passes to the gasification chamber at high 18 temperatures of the rotating high temperature combustor 17, and is gasified at a temperature of 1300 ° C or higher while is in contact with the gasifying agent "g" in a flow rotating it. Given the high temperature of the high combustor rotary type temperature 17, the ash content of the gas generated it becomes slag mist that enters the chamber of 19 refrigeration together with the gas. In the cooling chamber 19, the slag "l" cools and forms granulated slag that ejects from high temperature combustor 17 through the hopper of rock 14 '.

La Fig. 2 es una vista esquemática que muestra una concepción de la presente invención, que incluye un reactor de lecho fluido, un combustor de alta temperatura de tipo giratorio y distintos equipos periféricos de los anteriores. El equipo que se muestra en la Fig. 2 sirve para producir gas de síntesis a una presión de aproximadamente 40 atmósferas.Fig. 2 is a schematic view showing a conception of the present invention, which includes a reactor of fluid bed, a rotating high temperature combustor and different peripheral equipment of the previous ones. The team that shown in Fig. 2 serves to produce synthesis gas at a pressure of approximately 40 atmospheres.

El equipo incluye un reactor de lecho fluido de tipo de flujo rotatorio 3 y un combustor de alta temperatura de tipo giratorio 17. Lo que diferencia al equipo que se muestra en la Fig. 2 del que aparece la Fig. 1 es que el reactor de lecho fluido 3 es del tipo de circulación interna y las sustancias que se expulsaron desde la parte inferior del reactor de lecho fluido 3 se separan gracias a una criba 15 y los elementos no combustibles de gran tamaño "c" de la criba y el medio fluidificado "d" de debajo de la criba se despresurizan por separado en las tolvas de roca 14. Esta concepción ofrece las siguientes ventajas: incluso cuando se introducen residuos triturados en el lecho fluido, éstos pasan directamente al lecho sin acumularse en él. Dado que la hulla residual se esparce uniformemente por el lecho fluido, se favorece su gasificación. La pulverización de la hulla residual se realiza gracias al flujo rotatorio del medio fluidificado. Los elementos incombustibles de gran tamaño "c" se eliminan fácilmente del lecho fluido. Dado que no se generan puntos calientes en el lecho fluido, se evita la aparición de problemas tales como la formación de aglomeración o escorias. Pudiera ocurrir algún problema al expulsar los elementos incombustibles de gran tamaño, pero al separar éstos primero del medio fluidificado, los residuos no combustibles de gran tamaño se expulsan a través de una tolva de roca que evita que éstos se junten, y el medio fluidificado fino se elimina a través de una tolva de roca que normalmente se emplea para partículas finas a altas temperaturas, de modo que se mejora la fiabilidad del sistema.The equipment includes a fluid bed reactor of type of rotary flow 3 and a high temperature combustor of type swivel 17. What differentiates the equipment shown in Fig. 2 of which Fig. 1 appears is that the fluid bed reactor 3 is of the type of internal circulation and the substances that were expelled from the bottom of the fluid bed reactor 3 separate thanks to a sieve 15 and the large non-combustible elements size "c" of the sieve and the fluidized medium "d" of under the sieve they are depressurized separately in the hoppers of rock 14. This conception offers the following advantages: even when crushed waste is introduced into the fluid bed, these They pass directly to the bed without accumulating in it. Since the coal residual spreads evenly across the fluid bed, it is favored its gasification The pulverization of the residual coal is carried out thanks to the rotary flow of the fluidized medium. The elements Large fireproof "c" are easily removed from the Fluid bed. Since no hot spots are generated in the bed fluid, prevents the occurrence of problems such as formation of agglomeration or slags. Some problem could occur when eject large fireproof elements, but when separate these first from the fluidized medium, the residues not large fuels are ejected through a hopper of rock that prevents these from coming together, and the fine fluidized medium removed through a rock hopper that is normally used to fine particles at high temperatures, so that the system reliability

La Fig. 3 es una vista esquemática que muestra un sistema de gasificación en dos fases, según otra concepción de la presente invención, que incluye un reactor de lecho fluido, un combustor de alta temperatura de tipo giratorio, y el equipo periférico de los mismos. El equipo que se muestra en la Fig. 3 sirve para producir gas de síntesis con una presión de aproximadamente 40 atmósferas.Fig. 3 is a schematic view showing a gasification system in two phases, according to another conception of the present invention, which includes a fluid bed reactor, a high temperature combustor rotating type, and equipment peripheral thereof. The equipment shown in Fig. 3 serves to produce synthesis gas with a pressure of approximately 40 atmospheres

El equipo que se muestra en la Fig. 3 incluye un reactor de lecho fluido de tipo de flujo rotatorio 3 y un combustor de alta temperatura de tipo giratorio 9. La diferencia entre el equipo que se muestra en la Fig. 3 y el de la Fig. 2 reside en que las sustancias que se expulsan del reactor de lecho fluido 3 son separadas por la criba 15 tras ser despresurizadas en una tolva de roca 14, y el combustor de alta temperatura de tipo giratorio cuenta con dos cámaras de gasificación a altas temperaturas 10 y 11. En la presente concepción, dado que no se prevé la existencia de residuos incombustibles de gran tamaño "c", las sustancias expulsadas de la parte inferior del reactor de lecho fluido, tras ser despresurizadas por la tolva de roca 14 que normalmente se utiliza para partículas finas a altas temperaturas, se separan entre, por un lado, los elementos incombustibles "c" y, por otro, el medio fluidificado "d" en la criba 15. El combustor de alta temperatura no se compone de una sola cámara cilíndrica vertical, sino de una combinación de una cámara vertical 10 y la cámara lateral 11. De este modo, puede permanecer la escoria difundida en el combustor durante más tiempo, lo que permite se reduzca la cantidad de carbón que no se quema y que se acelere la evaporación de metales que tengan un punto de fusión bajo, tales como el zinc y el plomo.The equipment shown in Fig. 3 includes a fluid bed reactor of rotary flow type 3 and a combustor high temperature rotating type 9. The difference between the equipment shown in Fig. 3 and that of Fig. 2 resides in that the substances that are expelled from the fluid bed reactor 3 are separated by sieve 15 after being depressurized in a hopper rock 14, and the rotary type high temperature combustor counts with two gasification chambers at high temperatures 10 and 11. In the present conception, since the existence of waste is not foreseen Fireproof large size "c" substances expelled from the bottom of the fluid bed reactor, after being depressurized by rock hopper 14 which is normally used for fine particles at high temperatures, they are separated between, by a on the one hand, the fireproof elements "c" and, on the other, the medium "d" fluidized in screen 15. The high combustor temperature is not composed of a single vertical cylindrical chamber, but of a combination of a vertical camera 10 and the camera lateral 11. In this way, the slag diffused in the combustor for a longer time, which allows the amount of coal that does not burn and evaporation is accelerated of metals that have a low melting point, such as zinc and The Lead.

La Fig. 4 es un diagrama de flujo que muestra un proceso que permite la producción de amoniaco (NH_{3}) a partir de residuos orgánicos, según una concepción de la presente invención.Fig. 4 is a flow chart showing a process that allows the production of ammonia (NH3) from organic waste, according to a conception of the present invention.

Tal como se muestra en la Fig. 4, el proceso consiste en una fase 100 de gasificación, una fase 200 de conversión del CO, una fase 300 de expulsión del gas ácido, una fase 400 de refinación del gas con nitrógeno líquido, una fase 500 de síntesis del amoniaco, y una fase 600 de recuperación del azufre. En la Fig. 4, se ha suministrado como agente gasificante al reactor de lecho fluido una mezcla de gas de oxígeno y vapor. El equipo utilizado para el proceso citado anteriormente incluye un limpiador de gas 21, un separador de aire a baja temperatura 23, un reactor de lecho fluido 24 para realizar una primera fase de gasificación de los residuos orgánicos, un combustor de alta temperatura 25 para realizar la segunda fase de gasificación a altas temperaturas, un convertidor de CO 36, una torre de absorción 40, un tanque de condensación 41, una torre de separación de CO_{2}, 44, una torre de separación de H_{2}S 50, una torre de adsorción 53, un limpiador de nitrógeno líquido 56, y un refrigerador 57. El equipo también incluye un compresor 58 para gas de nitrógeno, un compresor 59 para gas de oxígeno, un compresor 60 para gas de síntesis, una torre de síntesis de amoniaco 62, un refrigerador del amoniaco 68 un separador de amoniaco 70 y un tanque de almacenamiento de amoniaco 72. El equipo también incluye intercambiadores de calor 38, 39, 48, 52, 64 y 66 y bombas 30,46 y 54. En la Fig. 4, los símbolos i, j y q representan aire, gas de oxígeno (O_{2}) y azufre (S), respectivamente.As shown in Fig. 4, the process It consists of a gasification phase 100, a conversion phase 200 of CO, a phase 300 of expulsion of the acid gas, a phase 400 of refining the gas with liquid nitrogen, a phase 500 of synthesis of ammonia, and a phase 600 of sulfur recovery. In Fig. 4, has been supplied as a gasifying agent to the bed reactor fluid a mixture of oxygen gas and steam. The equipment used for the process mentioned above includes a gas cleaner 21, a low temperature air separator 23, a bed reactor fluid 24 to perform a first phase of gasification of the organic waste, a high temperature combustor 25 for perform the second phase of gasification at high temperatures, a CO 36 converter, an absorption tower 40, a tank of condensation 41, a CO2 separation tower, 44, a tower of separation of H 2 S 50, an adsorption tower 53, a liquid nitrogen cleaner 56, and a refrigerator 57. The equipment also includes a compressor 58 for nitrogen gas, a compressor 59 for oxygen gas, a compressor 60 for synthesis gas, a ammonia synthesis tower 62, an ammonia refrigerator 68 a 70 ammonia separator and an ammonia storage tank 72. The equipment also includes heat exchangers 38, 39, 48, 52, 64 and 66 and pumps 30,46 and 54. In Fig. 4, the symbols i, j and q represent air, oxygen gas (O2) and sulfur (S), respectively.

El separador de aire 23 divide el aire "i" en gas de oxígeno "j" y de nitrógeno "k". El compresor 59 comprime el gas de oxígeno separado y entonces pasa al reactor de lecho fluido 24 y al combustor de alta temperatura 25 como agente gasificante. El compresor 58 comprime el gas de nitrógeno "k" y se utiliza para la síntesis del amoniaco. Normalmente se emplea un método de separación en baja temperatura para separar el aire.The air separator 23 divides the air "i" in oxygen gas "j" and nitrogen "k". The compressor 59 compress the separated oxygen gas and then go to the reactor of fluid bed 24 and high temperature combustor 25 as agent gasifying The compressor 58 compresses the nitrogen gas "k" and It is used for the synthesis of ammonia. Normally a low temperature separation method to separate the air.

En la fase 100 de la gasificación, se gasifican los residuos orgánicos "a" y el combustible adicional "a'" a una temperatura de entre 750º y 850ºC y con una presión de unas 40 atmósferas en el reactor de lecho fluido 24, y entonces se gasifican en el combustor de alta temperatura 25 a una temperatura de 1200ºC o superior para generar gas que contenga CO, H_{2}, H_{2}O y CO_{2} como componentes principales al ponerlos en contacto con el gas de oxígeno "j" y el vapor "m". La temperatura en el combustor de alta temperatura 25 se ajusta principalmente controlando el ritmo de alimentación de gas de oxígeno. El combustor de alta temperatura 25 es del tipo de enfriamiento directo y cuenta con una cámara de gasificación a altas temperaturas 18 en una parte superior del mismo y una cámara de refrigeración 19 en una parte inferior. El gas generado se enfría por contacto directo con el agua en la cámara de refrigeración 19, y entonces se le expulsa del combustor de alta temperatura 25. Al realizar esta operación se genera una gran cantidad de vapor, que se mezcla con el gas generado. La mayor parte de la escoria que se genera en la cámara de gasificación a altas temperaturas 18 se retira. El cieno que forman la escoria y el agua se pasa al proceso de tratamiento de escoria (que no se muestra). El gas generado, que va acompañado de una gran cantidad de vapor, se expulsa de la cámara de refrigeración 19, y se limpia en un limpiador Venturi (que no se muestra) y entonces pasa al limpiador de gas 21 para eliminar el polvo de éste. A continuación, el gas va al paso 200 de conversión del CO. La bomba de circulación 30 suministra el agua para la limpieza 21 del fondo a la cámara de refrigeración 19 y parte del agua de limpieza pasa al proceso de tratamiento de escorias (que no se muestra).In phase 100 of gasification, they are gasified organic waste "a" and additional fuel "a" at a temperature between 750º and 850ºC and with a pressure of about 40 atmospheres in the fluid bed reactor 24, and then they are gasified in the high temperature combustor 25 at a temperature of 1200 ° C or higher to generate gas containing CO, H 2, H 2 O and CO_ {2} as main components when put in contact with the oxygen gas "j" and steam "m". The temperature in the 25 high temperature combustor mainly fits controlling the rate of oxygen gas feeding. The combustor High temperature 25 is the type of direct cooling and counts with a gasification chamber at high temperatures 18 in one part top thereof and a cooling chamber 19 in one part lower. The generated gas is cooled by direct contact with water in the refrigeration chamber 19, and then it is ejected from the high temperature combustor 25. When performing this operation, generates a large amount of steam, which mixes with the gas generated. Most of the slag that is generated in the chamber of High temperature gasification 18 is removed. The silt they form slag and water is passed to the slag treatment process (not shown). The generated gas, which is accompanied by a large amount of steam, is expelled from the cooling chamber 19, and is clean in a Venturi cleaner (not shown) and then pass to gas cleaner 21 to remove dust from it. TO Next, the gas goes to step 200 of CO conversion. The bomb Circulation 30 supplies the water for cleaning 21 of the bottom to the cooling chamber 19 and part of the cleaning water passes to the slag treatment process (not shown).

El gas que contiene vapor de la fase 100 de la gasificación va al paso 200 de conversión del CO. El gas del limpiador de agua 21 se precalienta por el intercambio de calor con un gas procedente del lecho catalizador de la primera fase a una temperatura adecuada para la conversión del CO por el intercambiador de calor 38, y entonces pasa al convertidor de CO 36. En el convertidor de CO 36, el monóxido de carbono (CO) del gas reacciona con el vapor que le acompaña (H_{2}O) en presencia del catalizador para producir gas de hidrógeno (H_{2}) y dióxido de carbono (CO_{2}). El convertidor de CO 36 consta de lechos catalizadores de dos fases. La temperatura del gas de admisión en el lecho catalizador de la primera fase es de 300ºC, por ejemplo, y la temperatura del gas de expulsión del lecho catalizador de primera fase es de 480ºC,
por ejemplo.The gas containing steam from phase 100 of the gasification goes to step 200 of CO conversion. The gas of the water cleaner 21 is preheated by the heat exchange with a gas from the catalyst bed of the first phase at a temperature suitable for the conversion of the CO by the heat exchanger 38, and then passes to the CO converter 36. In the CO 36 converter, the carbon monoxide (CO) of the gas reacts with the accompanying steam (H2O) in the presence of the catalyst to produce hydrogen gas (H2) and carbon dioxide ( CO 2). The CO 36 converter consists of two-phase catalyst beds. The temperature of the intake gas in the first stage catalyst bed is 300 ° C, for example, and the expulsion gas temperature of the first phase catalyst bed is 480 ° C,
for example.

La temperatura del gas de admisión del lecho catalizador de segunda fase es de 300ºC, por ejemplo. La proporción total de conversión en los lechos catalizadores de primera y segunda fase es del 90% o superior, y la concentración de CO en el gas seco del convertidor de CO 36 del 1 al 2%. La reacción de conversión del CO queda expresada por la fórmula siguiente:Bed inlet gas temperature Second phase catalyst is 300 ° C, for example. The proportion Total conversion in the first and second catalyst beds phase is 90% or higher, and the concentration of CO in dry gas of the CO 36 converter from 1 to 2%. The conversion reaction of CO is expressed by the following formula:

CO + H_{2}O = CO_{2} + H_{2}CO + H 2 O = CO_ {2} + H2

La presente es una reacción exotérmica, y el gas caliente del lecho catalizador de primera fase se enfría por el intercambio de calor con el gas del convertidor de CO 36, y entonces pasa al lecho catalizador de segunda fase. En el lecho catalizador de segunda fase continúa la reacción de conversión del CO.The present is an exothermic reaction, and the gas hot from the first phase catalyst bed is cooled by the heat exchange with the gas from the CO 36 converter, and then passes to the second phase catalyst bed. In the catalyst bed Second phase, the CO conversion reaction continues.

El gas que pasa por el convertidor de CO 36 se enfría por acción del intercambiador de calor 39 hasta una temperatura aproximada de 40ºC, y se divide en el tanque de condensación 41 en agua condensada y gas, y entonces se enfría a -17ºC por el intercambio de calor con una parte de gas purificado de la parte superior del limpiador de nitrógeno líquido 56. A continuación, el gas enfriado va al paso 300 de expulsión de gas ácido en el que se lleva a cabo un proceso de absorción física, a saber, el proceso Rectisol, para eliminar las impurezas existentes, entre las que se incluyen el ácido sulfhídrico (H_{2}S), sulfuro de carbonilo (COS) y dióxido de carbono (CO_{2}), del gas proveniente de la fase 200 de la conversión del
CO.The gas passing through the CO 36 converter is cooled by the action of the heat exchanger 39 to an approximate temperature of 40 ° C, and is divided into the condensation tank 41 in condensed water and gas, and then cooled to -17 ° C by the heat exchange with a portion of purified gas from the top of the liquid nitrogen cleaner 56. Next, the cooled gas goes to the step 300 of acid gas expulsion in which a physical absorption process is carried out, namely , the Rectisol process, to eliminate existing impurities, including hydrogen sulfide (H2S), carbonyl sulfide (COS) and carbon dioxide (CO2), from the gas coming from the phase 200 of the conversion of
CO.

El gas enfriado a -17ºC se introduce en la torre de absorción 40 en la que se absorbe el gas ácido al ponerlo en contacto con metanol líquido a aproximadamente -60ºC a contracorriente. Como resultado de ello, el gas expulsado de la torre de absorción 40 contiene una cantidad de dióxido de carbono (CO_{2}) de entre 10 y 20 ppm y de ácido sulfhídrico (H_{2}S) de aproximadamente 0,1 ppm. Mientras el metanol empleado como absorbente quita el gas ácido, la temperatura del metanol aumenta, y, por consiguiente, su capacidad de absorción se reduce. Por ello, se retira el metanol de la torre de absorción 40, se enfría con refrigerante de amoniaco y metanol ya enfriado y se devuelve a la torre de absorción 40.The gas cooled to -17ºC is introduced into the tower of absorption 40 in which the acid gas is absorbed by putting it in contact with liquid methanol at approximately -60 ° C at countercurrent As a result, the gas expelled from the absorption tower 40 contains an amount of carbon dioxide (CO 2) between 10 and 20 ppm and hydrogen sulfide (H 2 S) of approximately 0.1 ppm. While the methanol used as absorbent removes acid gas, the temperature of methanol increases, and, consequently, its absorption capacity is reduced. Thus, the methanol is removed from the absorption tower 40, cooled with ammonia and methanol refrigerant already cooled and returned to the absorption tower 40.

Se disuelven el hidrógeno (H_{2}) y monóxido de carbono (CO) además del dióxido de carbono (CO_{2}) y el ácido sulfhídrico (H_{2}S) en el metanol sacado de la torre de absorción 40. Para recuperar el hidrógeno (H_{2}) y el monóxido de carbono (CO) del metanol, se libera la presión del metanol para vaporizar el hidrógeno (H_{2}) y el monóxido de carbono (CO) de éste. Un compresor comprime el hidrógeno y monóxido de carbono vaporizados para que vuelvan a circular. Por otro lado, para recuperar el dióxido de carbono (CO_{2}) de gran pureza que absorbe el metanol, se envía el metanol a la torre de Torre de limpieza de CO_{2} 44, y allí se despresuriza y limpia de gas de nitrógeno, de modo que la mayor parte del dióxido de carbono (CO_{2}) del metanol se vaporiza y recupera, si es necesario. El dióxido de carbono recuperado puede utilizarse para la síntesis de urea o para la producción de dióxido de carbono líquido.Hydrogen (H2) and monoxide are dissolved carbon (CO) in addition to carbon dioxide (CO2) and acid hydrogen sulfide (H2S) in methanol taken from the absorption tower 40. To recover hydrogen (H2) and carbon monoxide (CO) of methanol, the pressure of methanol is released to vaporize the hydrogen (H2) and carbon monoxide (CO) thereof. A compressor compresses vaporized hydrogen and carbon monoxide so that they circulate again. On the other hand, to recover the high purity carbon dioxide (CO2) absorbing methanol, methanol is sent to the tower of CO 2 cleaning tower 44, and there it depressurizes and cleans nitrogen gas, so that the most of the carbon dioxide (CO2) in methanol is vaporize and recover, if necessary. Carbon dioxide recovered can be used for urea synthesis or for production of liquid carbon dioxide.

El metanol que contiene ácido sulfhídrico (H_{2}S) condensado se saca del fondo de la torre de limpieza de CO_{2} 44 y se manda al intercambiador de calor 48 utilizando la bomba 46. Tras precalentarlo el intercambiador de calor 48, el metanol se envía a la torre de limpieza de H_{2}S 50, en la que se regenera indirectamente con vapor. El gas enriquecido con ácido sulfhídrico expulsado de la parte superior de la torre de limpieza de H_{2}S 50 es enfriado por el intercambiador de calor 52, y entonces va al paso 600 para la recuperación del azufre, en el que se recupera el azufre "q". El metanol sacado del fondo de la torre de limpieza de H_{2}S 50 se enfría y la bomba de circulación 54 lo envía a la parte superior de la torre de absorción
40.Methanol containing condensed hydrogen sulfide (H 2 S) is removed from the bottom of the CO 2 cleaning tower 44 and sent to heat exchanger 48 using pump 46. After preheating heat exchanger 48, The methanol is sent to the H 2 S 50 cleaning tower, where it is indirectly regenerated with steam. The gas enriched with hydrogen sulfide expelled from the top of the H 2 S 50 cleaning tower is cooled by heat exchanger 52, and then goes to step 600 for the recovery of sulfur, in which the sulfur "q". The methanol taken from the bottom of the cleaning tower of H 2 S 50 is cooled and the circulation pump 54 sends it to the top of the absorption tower
40

El gas enriquecido con hidrógeno que contiene una pequeña cantidad de monóxido de carbono (CO) y trazas de dióxido de carbono (CO_{2}) procedente de la torre de absorción 40 pasa por la torre de adsorción 53 para quitar el metanol y el dióxido de éste, y lo enfría el refrigerador 57 a aproximadamente -190ºC y entonces lo envía al limpiador de nitrógeno líquido 56. En la fase 400 de refinación del gas con nitrógeno líquido, se limpia el gas suministrado con trazas de monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO_{2}), argón (Ar) y metano (CH_{4}) con nitrógeno líquido superenfriado para quitar dichos gases de éste. El nitrógeno líquido no absorbe el gas de hidrógeno porque el gas de hidrógeno tiene un punto de ebullición inferior al del gas de nitrógeno. Por ello, se obtiene gas enriquecido con hidrógeno purificado que contiene gas de nitrógeno de la parte superior del limpiador de nitrógeno líquido 56.The hydrogen-enriched gas that contains a small amount of carbon monoxide (CO) and traces of carbon dioxide carbon (CO2) from the absorption tower 40 passes through adsorption tower 53 to remove methanol and dioxide from this one, and the refrigerator 57 cools to approximately -190 ° C and then send it to liquid nitrogen cleaner 56. In the phase 400 gas refining with liquid nitrogen, the gas is cleaned supplied with traces of carbon monoxide (CO), carbon dioxide carbon (CO 2), argon (Ar) and methane (CH 4) with nitrogen supercooled liquid to remove these gases from it. Nitrogen liquid does not absorb hydrogen gas because hydrogen gas It has a lower boiling point than nitrogen gas. By this, gas enriched with purified hydrogen is obtained which contains nitrogen gas from the top of the cleaner liquid nitrogen 56.

El gas purificado de la parte superior del limpiador de nitrógeno líquido 56 se mezcla con gas de nitrógeno que tiene una presión elevada y que comprime el compresor 58 tras pasar por el refrigerador 57 para que la proporción molar del gas de hidrógeno con respecto del gas de nitrógeno se ajuste aproximadamente a 3, adecuada para la síntesis del amoniaco, y se pasa el gas mezclado al paso 500 para la síntesis del amoniaco. Una parte del gas de nitrógeno comprimido por el compresor 58 la enfría y licua el refrigerador 57 y se transporta al limpiador de nitrógeno líquido 56, en el que el gas de nitrógeno se contrae con el gas que se ha proporcionado desde el fondo del limpiador de nitrógeno líquido 56 en dirección contraria a la corriente, y el nitrógeno líquido absorbe y elimina impurezas como el monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO_{2}), argón (Ar) y metano (CH_{4}) del gas. El nitrógeno líquido que ha absorbido las impurezas, es decir, el monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO_{2}), argón (Ar) y metano (CH_{4}), entre otras, se expulsa del fondo del limpiador de nitrógeno líquido 56, y despresuriza y utiliza como combustible para una caldera. El gas proveniente de la fase 400 para su refinación se comprime hasta alcanzar una presión de 150 atmósferas, por ejemplo, en la primera fase del compresor 60, y entonces el gas comprimido se mezcla con el gas que vuelve a circular del separador de amoniaco 70. De allí, el gas mezclado se comprime hasta alcanzar una presión de 165 atmósferas en la segunda fase del compresor 60, y se pasa a la torre para la síntesis del amoniaco 62. La torre para la síntesis del amoniaco cuenta con lechos catalizadores de dos fases compuestos de un catalizador de base de hierro. El gas de admisión de la torre para la síntesis del amoniaco 62 tiene una presión de 164 atmósferas y una temperatura de 250ºC. La reacción de síntesis del amoniaco se lleva a cabo mientras el gas de síntesis pasa por los lechos catalizadores. La reacción se expresa según la fórmula siguiente:The purified gas from the top of the liquid nitrogen cleaner 56 is mixed with nitrogen gas that it has a high pressure and that compresses the compressor 58 after passing by refrigerator 57 so that the molar ratio of gas to hydrogen with respect to nitrogen gas is adjusted about 3, suitable for ammonia synthesis, and pass the mixed gas to step 500 for the synthesis of ammonia. A part of the compressed nitrogen gas by compressor 58 cools it and blend the refrigerator 57 and transport it to the nitrogen cleaner liquid 56, in which the nitrogen gas contracts with the gas that has been provided from the bottom of the nitrogen cleaner liquid 56 in the opposite direction to the current, and nitrogen liquid absorbs and removes impurities such as carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), argon (Ar) and methane (CH4) of gas The liquid nitrogen that has absorbed the impurities is that is, carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), argon (Ar) and methane (CH4), among others, is expelled from the bottom of liquid nitrogen cleaner 56, and depressurizes and uses as fuel for a boiler. The gas from phase 400 to its refining is compressed to a pressure of 150 atmospheres, for example, in the first phase of compressor 60, and then the compressed gas is mixed with the gas that returns to ammonia separator circular 70. From there, the mixed gas is compress to reach a pressure of 165 atmospheres in the second phase of the compressor 60, and is passed to the tower for the synthesis of ammonia 62. The tower for the synthesis of ammonia has two-phase catalyst beds composed of a catalyst of iron base. The intake gas of the tower for the synthesis of Ammonia 62 has a pressure of 164 atmospheres and a temperature of 250 ° C The synthesis reaction of ammonia is carried out while The synthesis gas passes through the catalyst beds. The reaction is Express according to the following formula:

N_{2}+3H_{2} = 2NH_{3}N_ {2} + 3H_ {2} = 2NH 3

Mientras el gas pasa por los lechos catalizadores, su temperatura supera los 500ºC una vez, no obstante, se enfría con el gas de recirculación enfriado que se introduce en la torre para la síntesis del amoniaco 62.While the gas passes through the beds catalysts, its temperature exceeds 500 ° C once, however, it is cooled with the cooled recirculation gas that is introduced into the tower for the synthesis of ammonia 62.

El amoniaco de la torre para la síntesis del amoniaco 62 tiene una presión de 160 atmósferas y una temperatura de 450ºC. El amoniaco se enfría hasta alcanzar la temperatura ambiente por la acción de los intercambiadores de calor 64 y 66, y se enfría aún más con el refrigerador de amoniaco 68, y de este modo se condensa la mayor parte del amoniaco. El amoniaco condensado se divide en amoniaco líquido y gas en el separador de amoniaco 70, y el amoniaco líquido pasa al tanque de almacenamiento de amoniaco 72. El gas separado se introduce en la segunda fase del compresor 60, donde se le comprime a una presión de 165 atmósferas y de allí se manda a la torre para la síntesis del amoniaco 62 para su recirculación.The ammonia of the tower for the synthesis of Ammonia 62 has a pressure of 160 atmospheres and a temperature of 450 ° C. The ammonia cools to room temperature by the action of heat exchangers 64 and 66, and it cools even more with the ammonia cooler 68, and thus condenses most of the ammonia. The condensed ammonia is divide into liquid ammonia and gas in ammonia separator 70, and The liquid ammonia passes into the ammonia storage tank 72. The separated gas is introduced in the second phase of the compressor 60, where it is compressed at a pressure of 165 atmospheres and from there it sends to the tower for the synthesis of ammonia 62 for its recirculation.

En el proceso detallado anteriormente, se emplea la mezcla de gas de oxígeno y vapor como agente gasificante. No obstante, el agente gasificante no se limita a lo anterior y también puede utilizarse una mezcla de aire y gas de oxígeno. En este caso, la cantidad de aire depende de la cantidad de gas de nitrógeno necesaria para la síntesis del amoniaco. Dado que el gas producido incluye el gas de nitrógeno que se requiere para la síntesis del amoniaco, se prefiere un proceso de metanización al proceso de refinado del gas con nitrógeno líquido.In the process detailed above, it is used the mixture of oxygen gas and steam as a gasifying agent. Do not However, the gasifying agent is not limited to the foregoing and also A mixture of air and oxygen gas can be used. In this case, the amount of air depends on the amount of nitrogen gas necessary for the synthesis of ammonia. Since the gas produced includes the nitrogen gas that is required for the synthesis of ammonia, a process of methanization is preferred to the process of refining the gas with liquid nitrogen.

La Fig. 5 es un diagrama de bloques que muestra un proceso en el que el gas producido obtenido de la gasificación de los residuos en dos fases se separa en gas de hidrógeno y gas residual y el gas residual obtenido este modo puede utilizarse en un reactor de lecho fluido 110 como gas fluidificante. Tal como se muestra la Fig. 5, el proceso consta de una gasificación primaria en un reactor de lecho fluido 110, una gasificación secundaria en un combustor de alta temperatura de tipo giratorio 112, un limpiador de agua 114, una fase de expulsión de gas ácido 116, una fase de conversión del CO 118, una fase de separación del gas de hidrógeno 120, y un compresor de gas circulante 122. En la Fig. 5, "a" representa los residuos y "g'" representa el gas de oxígeno.Fig. 5 is a block diagram showing a process in which the gas produced obtained from the gasification of Waste in two phases is separated into hydrogen gas and gas waste and the waste gas obtained in this way can be used in a fluid bed reactor 110 as a fluidizing gas. As it Fig. 5 shows, the process consists of a primary gasification in a fluid bed reactor 110, a secondary gasification in a Rotary type 112 high temperature combustor, a cleaner water 114, a phase of expulsion of acid gas 116, a phase of conversion of CO 118, a phase of hydrogen gas separation 120, and a circulating gas compressor 122. In Fig. 5, "a" represents the waste and "g '" represents the gas of oxygen.

Los residuos triturados hasta alcanzar el tamaño deseado se introducen sobre el lecho fluido de arena dura de sílice del reactor de lecho fluido de baja temperatura 110. Se añaden como agente gasificante gas de oxígeno "g'" y un gas fluidificante (que se describe a continuación) a la parte inferior del reactor de lecho fluido 110. La temperatura del lecho fluido se mantiene entre 450º y 950ºC. En tal situación, los residuos quedan rápidamente pirolizados y gasificados mediante una oxidación parcial.Crushed waste until it reaches size desired are introduced on the fluid bed of silica hard sand of the low temperature fluid bed reactor 110. They are added as oxygen gas gasifying agent "g" and a fluidizing gas (described below) to the bottom of the reactor fluid bed 110. The temperature of the fluid bed is maintained between 450º and 950ºC. In such a situation, waste remains quickly pyrolyzed and gasified by partial oxidation.

Se producen gas, alquitrán y hulla residual por la gasificación de los residuos "a" en el reactor de lecho fluido 110. La mayor parte del alquitrán y de la hulla residual se transportan con el flujo ascendente del gas generado y entran en el combustor de alta temperatura de tipo giratorio 112, y se descomponen en gas sin refinar compuesto principalmente por monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO_{2}), gas de hidrógeno (H_{2}), y agua (H_{2}O) mediante una oxidación parcial del mismo una temperatura de 1350ºC y bajo una presión de 40 atmósferas. El gas sin refinar a esta temperatura tan elevada se enfría en la cámara de refrigeración situada en la parte inferior del combustor de alta temperatura de tipo giratorio 112, y entonces se limpia para quitar impurezas tales como el ácido clorhídrico (HCI) y polvo en el limpiador de agua 114.Gas, tar and residual coal are produced by gasification of waste "a" in the bed reactor fluid 110. Most of the tar and residual coal are transport with the upward flow of the generated gas and enter the high temperature combustor of rotary type 112, and it decompose into unrefined gas composed mainly of monoxide carbon (CO), carbon dioxide (CO2), hydrogen gas (H2), and water (H2O) by partial oxidation of the same a temperature of 1350 ° C and under a pressure of 40 atmospheres. Unrefined gas at this high temperature is cooled in the cooling chamber located at the bottom of the combustor high temperature swivel type 112, and then cleaned for remove impurities such as hydrochloric acid (HCI) and dust in the water cleaner 114.

En la fase de expulsión de gases ácidos 116, se eliminan del gas compuestos tales como el dióxido de carbono (CO_{2}), ácido sulfhídrico (H_{2}S) y sulfuro de carbonilo (COS). En la fase siguiente de conversión del CO 118, el CO y H_{2}0 se convierten en presencia del catalizador en H_{2} y CO_{2} por la reacción de conversión del CO. Si es necesario, el vapor utilizado para la conversión del CO se añade al gas en un saturador (que no se muestra) en la fase de conversión del monóxido de carbono 118.In the phase of expulsion of acid gases 116, compounds such as carbon dioxide are removed from the gas (CO2), hydrogen sulfide (H2S) and carbonyl sulfide (COS). In the next phase of conversion of CO 118, CO and H 2 0 becomes in the presence of the catalyst in H 2 and CO2 by the CO conversion reaction. If necessary, the steam used for the conversion of CO is added to the gas in a saturator (not shown) in the monoxide conversion phase Carbon 118.

Dado que se aporta el gas desulfurizado al paso de conversión del CO, se pueden utilizar como catalizadores de conversión del CO tanto el catalizador de conversión a altas temperaturas (con base de hierro) o el catalizador a bajas temperaturas (con base de cobre), con lo que se mejora la tasa de conversión del CO. El gas refinado de la fase de conversión del CO 118, que se compone de H_{2}, CO_{2}, H_{2}O y una pequeña cantidad de CO, se separa H_{2} de gran pureza y un gas residual compuesto principalmente de CO_{2} y CO ya sea mediante el método de adsorción por presión cíclica o por el método de la membrana de separación de gas de hidrógeno. El compresor de gas circulante 122 comprime el gas residual y entonces pasa al reactor de lecho fluido 110 junto con el gas de oxígeno g' del fondo de éste como parte del gas fluidificante.Since the desulfurized gas is supplied to the passage of CO conversion, can be used as catalysts for conversion of CO both the conversion catalyst to high temperatures (with iron base) or catalyst at low temperatures (with copper base), which improves the rate of CO conversion. The refined gas of the CO conversion phase 118, which is composed of H 2, CO 2, H 2 O and a small amount of CO, H2 of high purity and a residual gas are separated composed mainly of CO 2 and CO either by the method adsorption by cyclic pressure or by the membrane method of hydrogen gas separation. The circulating gas compressor 122 compress the waste gas and then go to the fluid bed reactor 110 together with the oxygen gas g 'from the bottom thereof as part of the fluidizing gas.

Si se utiliza una gran cantidad de vapor como agente gasificante, el costo operativo de la planta aumenta. Por el contrario, si se utiliza aire como agente gasificante, el gas producido contendrá una gran cantidad de gas de nitrógeno. Para evitar los inconvenientes anteriores, será preferible reutilizar el gas residual como parte del agente gasificante. El N_{2} de un equipo de separación de aire (que no se muestra) se añade al gas de H_{2} separado en la fase de separación del hidrógeno 120, y se envía al paso de la síntesis del amoniaco. Otra opción consiste en sacar el H_{2} de la fase de separación del hidrógeno 120 sin añadir
N_{2}.If a large amount of steam is used as a gasifying agent, the operating cost of the plant increases. On the contrary, if air is used as a gasifying agent, the gas produced will contain a large amount of nitrogen gas. To avoid the above drawbacks, it will be preferable to reuse the waste gas as part of the gasifying agent. The N2 of an air separation equipment (not shown) is added to the H2 gas separated in the hydrogen separation phase 120, and sent to the ammonia synthesis step. Another option is to remove the H2 from the hydrogen separation phase 120 without adding
N_ {2}.

En todas las concepciones ya descritas anteriormente resulta deseable que la cantidad de gas inerte distinto del N_{2} y del H_{2} sea lo más pequeña posible para reducir la cantidad de gas de depuración. En la gasificación en dos fases de la presente invención, cuando se pirolizan y gasifican los residuos "a" en el reactor de lecho fluido de baja temperatura 110, el gas que se produce contiene una gran cantidad de hidrocarburos. Este gas sufre una combustión parcial y reacciona con el vapor en el combustor de alta temperatura de tipo giratorio 112 para convertirse en CO, CO_{2}, H_{2} y H_{2}O. Cuando la temperatura de gasificación existente en el combustor de alta temperatura de tipo giratorio 112 no es suficientemente elevada, el gas producido que se expulsa de este combustor 112 contiene hidrocarburos que no han reaccionado tales como CH_{4} o C_{2}H_{4}. Cuando se lleva a cabo el proceso de metanización en la fase siguiente, el hidrocarburo que no ha reaccionado funciona como el gas inerte en la fase de síntesis del amoniaco. Por ello, para reducir la cantidad de hidrocarburos sin reaccionar, la temperatura de gasificación en el combustor de alta temperatura de tipo giratorio 112 será preferiblemente de 1300ºC o superior.In all the conceptions already described It is previously desirable that the amount of inert gas other than N_ {2} and H2_ be as small as possible to Reduce the amount of purification gas. In gasification in two phases of the present invention, when pyrolysed and gasified "a" waste in the low temperature fluid bed reactor 110, the gas produced contains a large amount of hydrocarbons This gas undergoes partial combustion and reacts with the steam in the rotary type 112 high temperature combustor to become CO, CO2, H2 and H2O. When the gasification temperature existing in the high combustor swivel type temperature 112 is not high enough, the produced gas that is expelled from this combustor 112 contains unreacted hydrocarbons such as CH4 or C 2 H 4. When the process of methanization is carried out in the next phase, the unreacted hydrocarbon works as the inert gas in the synthesis phase of ammonia. Thus, to reduce the amount of unreacted hydrocarbons, the gasification temperature in the high temperature combustor of Rotary type 112 will preferably be 1300 ° C or higher.

La Fig. 6 es un diagrama de bloques que muestra otra concepción de la Fig. 5 en la presente invención. Después de haber separado el gas de hidrógeno del gas producido en la fase de purificación, el gas residual ácido que se compone principalmente de CO_{2} vuelve a utilizarse en el reactor de lecho fluido como gas fluidificante. Tal como se muestra en la Fig. 6, el proceso consiste en una gasificación de primera fase en un reactor de lecho fluido 110, una gasificación de segunda fase en un combustor de alta temperatura de tipo giratorio 112, un limpiador de agua 114, una fase de expulsión de gases ácidos (1ª) 116, una fase de conversión del CO 118, una fase de expulsión de gases ácidos (2ª) 121, y un compresor de gas circulante 122. En la Fig. 6, "a" representa los residuos, y "g" representa el gas de oxígeno.Fig. 6 is a block diagram showing Another conception of Fig. 5 in the present invention. After having separated the hydrogen gas from the gas produced in the phase of purification, the acidic residual gas that is mainly composed of CO2 is reused in the fluid bed reactor as a gas fluidifying As shown in Fig. 6, the process consists in a first phase gasification in a fluid bed reactor 110, a second phase gasification in a high combustor rotary type temperature 112, a water cleaner 114, a acid gas expulsion phase (1st) 116, a conversion phase of CO 118, a phase of expulsion of acid gases (2nd) 121, and a circulating gas compressor 122. In Fig. 6, "a" represents waste, and "g" represents oxygen gas.

Los residuos "a" triturados hasta alcanzar el tamaño deseado se introducen sobre el lecho fluido de arena dura de sílice en el reactor de lecho fluido 110. La presión interna del reactor de lecho fluido 110 es de unas 40 atmósferas.Waste "a" crushed to reach the desired size is introduced on the fluid bed of hard sand of silica in the fluid bed reactor 110. The internal pressure of the fluid bed reactor 110 is about 40 atmospheres.

Como agente gasificante se suministran gas de oxígeno "g'" y un gas fluidificante (que se describe más adelante) procedentes del compresor de gas circulante 122 a la parte inferior del reactor de lecho fluido 110. La temperatura del lecho fluido se mantiene entre 450º y 950ºC. En estas condiciones, los residuos se pirolizan y gasifican rápidamente mediante una oxidación parcial.As a gasifying agent, oxygen "g" and a fluidizing gas (described more forward) from the circulating gas compressor 122 to the part bottom of fluid bed reactor 110. Bed temperature fluid is maintained between 450º and 950ºC. Under these conditions, the residues are pyrolyzed and gasified rapidly by oxidation partial.

Como consecuencia de la gasificación de los residuos "a" en el reactor de lecho fluido 110 se producen gas, alquitrán y hulla residual. La mayor parte de la hulla residual queda pulverizada y se transporta con el flujo ascendente del gas y entra en el combustor de alta temperatura 112, entonces se descompone en un gas refinado compuesto principalmente de CO, CO_{2}, H_{2} y H_{2}O por la oxidación parcial del mismo a una temperatura de 1350ºC y bajo una presión de 40 atmósferas. La elevada temperatura del gas sin refinar se reduce en la cámara de refrigeración que se encuentra en la parte inferior del combustor de tipo giratorio 112, y entonces se limpia para eliminar impurezas tales como el ácido clorhídrico (HCI) y polvo en el limpiador de agua.As a consequence of the gasification of waste "a" in the fluid bed reactor 110 produces gas, tar and residual coal. Most of the residual coal it is pulverized and transported with the upward flow of the gas and enters the high temperature combustor 112, then it decomposes in a refined gas composed mainly of CO, CO 2, H 2 and H 2 O by partial oxidation thereof to a temperature of 1350 ° C and under a pressure of 40 atmospheres. The high temperature of unrefined gas is reduced in the chamber of cooling found in the bottom of the combustor of swivel type 112, and then cleaned to remove impurities such as hydrochloric acid (HCI) and dust in the cleaner Water.

En la fase de expulsión de gases ácidos (1ª) 116, se expulsan gases ácidos tales como el CO_{2}, H_{2}S y COS del gas. En la fase siguiente de conversión del CO 118, el CO_{2} y H_{2}O se convierten en presencia del catalizador en H_{2} y CO_{2} mediante la reacción de conversión del CO. El vapor utilizado para la conversión del CO se añade al gas en un saturador 30 (que no se muestra) en la fase de conversión del CO 118.In the phase of expulsion of acid gases (1st) 116, acid gases such as CO2, H2S and COS are expelled from the gas. In the next phase of conversion of CO 118, CO2 and H2O become in the presence of the catalyst in H2 and CO 2 by the CO conversion reaction. Steam used for the conversion of CO is added to the gas in a saturator 30 (not shown) in the conversion phase of CO 118.

Del gas refinado producido en la fase de conversión del CO 118 y que contiene H_{2}, CO_{2}, H_{2}O y una pequeña cantidad de CO, se quita el CO_{2} en la fase de expulsión de gases ácidos (2ª) 121 para obtener un gas compuesto principalmente por H_{2}. El compresor de gas circulante 122 comprime el CO_{2} que se ha expulsado durante la fase de eliminación de gases ácidos 121, y se manda al fondo del reactor de lecho fluido 110 junto con oxígeno "g'" como parte del gas fluidificante. El gas obtenido compuesto principalmente por H_{2} puede sacarse sin necesidad de añadir N_{2}. Otra opción consiste en enviar el H_{2}, tras añadir N_{2}, a la fase de síntesis del amoniaco para producir amoniaco. El uso y aplicación del gas de H_{2} obtenido no queda limitado de modo alguno.Of the refined gas produced in the phase of conversion of CO 118 and containing H 2, CO 2, H 2 O and a small amount of CO, CO2 is removed in the phase of expulsion of acid gases (2nd) 121 to obtain a compound gas mainly by H2. The circulating gas compressor 122 compresses the CO2 that has been expelled during the phase of removal of acid gases 121, and sent to the bottom of the reactor of fluid bed 110 together with oxygen "g" as part of the gas fluidifying The gas obtained composed mainly of H2 it can be removed without adding N_ {2}. Another option is in sending the H2, after adding N2, to the synthesis phase of the ammonia to produce ammonia. The use and application of gas from H2 obtained is not limited in any way.

Tal como se describió con anterioridad, el método y equipo para el tratamiento de residuos mediante la gasificación en dos fases según la presente invención ofrece las ventajas siguientes:As described previously, the method and equipment for waste treatment through gasification in Two phases according to the present invention offers the advantages following:

1.one.: Se puede producir gas de hidrógeno, que es un material necesario para la producción de amoniaco (NH_{3}), a partir de residuos orgánicos que son baratos y que hay disponibles en nuestro país. De este modo, el coste de producción del gas de hidrógeno se reduce notablemente.Be can produce hydrogen gas, which is a necessary material for the production of ammonia (NH3), from organic waste They are cheap and available in our country. In this way, The production cost of hydrogen gas is reduced notably.

2.2.: Al gasificar los residuos orgánicos para producir gas de hidrógeno se pueden solucionar algunos problemas que causa el tratamiento de incineración convencional, entre los que se incluyen la importante reducción en la cantidad de gas de escape y que no se generen dioxinas ni los precursores de éstas. Además, puesto que el contenido de ceniza de los residuos se convierte en escoria fundida inofensiva, se puede prolongar la vida del terreno recuperado y la escoria recuperada se puede utilizar como materia prima para pavimentos.To the gasify organic waste to produce hydrogen gas is They can solve some problems caused by the treatment of conventional incineration, including the important reduction in the amount of exhaust gas and not generated dioxins or their precursors. In addition, since the ash content of waste becomes molten slag harmless, it can prolong the life of the recovered land and the recovered slag can be used as raw material for pavements

3.3.: Se pueden recuperar metales como el hierro y el cobre sin sufrir corrosión de modo que puedan reciclarse. Desde el punto de vista de la utilización eficaz de los residuos y de la conservación medioambiental, las instalaciones de gasificación, las instalaciones productoras de gas de hidrógeno y las de síntesis del amoniaco se han de construir unas junto a las otras, y de este modo se combinan orgánicamente con respecto al uso de los materiales para mejorar las funciones de todas ellas y formar un sistema total.Be can recover metals such as iron and copper without suffering corrosion so that they can be recycled. From the point of view of the efficient use of waste and conservation environmental, gasification facilities, facilities producers of hydrogen gas and those of ammonia synthesis are they have to build next to each other, and in this way they combine organically with respect to the use of materials to improve functions of all of them and form a total system.

4.Four.: Al utilizar un combustible suplementario como el carbón o el coque de petróleo con los residuos, resulta posible resolver el problema de la fluctuación en la cantidad o calidad de los desechos. Concretamente, las instalaciones de gasificaron pueden funcionar de manera estable contra el deterioro de las propiedades del gas producido al aumentar la proporción del combustible suplementario en la mezcla.To the use a supplementary fuel such as coal or coke oil with waste, it is possible to solve the problem of the fluctuation in the quantity or quality of the waste. Specifically, gasification facilities can operate in stable way against deterioration of gas properties produced by increasing the proportion of supplementary fuel in mix.

5.5.: El gas producido mediante la gasificación en dos fases se refina y divide en gas de hidrógeno y gas residual, que incluye monóxido de carbono y dióxido de carbono, y el gas residual obtenido este modo puede utilizarse como gas fluidificante en el reactor de lecho fluido. Así se puede solucionar una escasez de gas fluidificante como consecuencia de una ampliación de las instalaciones.He gas produced by gasification in two phases is refined and It divides into hydrogen gas and waste gas, which includes monoxide carbon and carbon dioxide, and the residual gas obtained in this way can be used as a fluidizing gas in the bed reactor fluid. This can solve a shortage of fluidizing gas as a result of an extension of the facilities.

Aunque se han presentado y descrito en detalle algunas de las concepciones preferidas de la presente invención, debería entenderse que se pueden realizar distintos cambios modificaciones en los mismos sin que por ello se salga del ámbito de las reivindicaciones adjuntas.Although they have been presented and described in detail some of the preferred conceptions of the present invention, It should be understood that different changes can be made modifications in them without thereby leaving the scope of the attached claims.

Aplicación industrialIndustrial application

La presente invención es válido como sistema de tratamiento de residuos en el que desechos tales como los municipales, residuos plásticos o de biomasa se tratan mediante un proceso de gasificación en dos fases para recuperar metales o el contenido de ceniza de éstos en un estado que permita su reciclaje y de gases compuestos principalmente de monóxido de carbono (CO) y gas de hidrógeno (H_{2}) para su uso como gas de síntesis de gas de hidrógeno o de amoniaco (NH_{3}).The present invention is valid as a system of waste treatment in which waste such as municipal, plastic or biomass waste are treated by a gasification process in two phases to recover metals or the ash content of these in a state that allows recycling and of gases composed mainly of carbon monoxide (CO) and gas of hydrogen (H2) for use as a gas synthesis gas of hydrogen or ammonia (NH3).

Claims

1. Un método para el tratamiento de residuos mediante la gasificación que consiste en:1. A method for waste treatment through gasification consisting of:

: la gasificación por combustión parcial de al menos un tipo de residuos seleccionado del grupo que comprenden los siguientes: residuos municipales, residuos plásticos, incluidos los plásticos reforzados con fibra, residuos de biomasa, desechos de automóvil y combustible derivado de desperdicios en un reactor de lecho fluido a una temperatura de entre 450º y 950ºC para producir un material gaseoso que contenga ceniza y hulla residual;gasification by partial combustion of at least one type of waste selected of the group comprising the following: municipal waste, plastic waste, including fiber reinforced plastics, biomass residues, car wastes and fuel derived from waste in a fluid bed reactor at a temperature of between 450º and 950ºC to produce a gaseous material containing ash and residual coal;

: la introducción de dicho material gaseoso en un combustor de alta temperatura que cuenta con una cámara de gasificación a altas temperaturas y una cámara de refrigeración;the introduction of said gaseous material in a high temperature combustor that it has a gasification chamber at high temperatures and a cooling chamber;

: la gasificación por combustión parcial de dicho material gaseoso en la mencionada cámara de gasificación a altas temperaturas con una temperatura superior a la del punto de fusión de la ceniza para producir gas de síntesis y escoria fundida;gasification by partial combustion of said gaseous material in the aforementioned high temperature gasification chamber with a temperature higher than the ash melting point to produce gas from synthesis and molten slag;

: el enfriamiento de dicho gas de síntesis y de dicha escoria fundida por contacto directo con el agua en la mencionada cámara de refrigeración para formar un gas de síntesis enfriado y escoria granulada y para generar vapor;the cooling of said synthesis gas and said molten contact slag direct with the water in the aforementioned cooling chamber to form a cooled synthesis gas and granulated slag and to generate steam;

: la expulsión de dicha escoria granulada de la mencionada cámara de refrigeración;the expulsion of said granulated slag of said chamber of refrigeration;

: la limpieza de dicho gas de síntesis enfriado y del vapor generado de la mencionada cámara de refrigeración para quitar el ácido clorhídrico y polvo;the clean of said cooled synthesis gas and the steam generated from said cooling chamber to remove hydrochloric acid and powder;

: la introducción de dicho gas de síntesis y de dicho vapor limpios en un reactor de conversión del CO y la realización de la reacción de conversión del CO para convertir el CO y H_{2}O en H_{2} y CO_{2};the introduction of said clean synthesis gas and said steam in a reactor of CO conversion and the completion of the conversion reaction of CO to convert CO and H 2 O to H 2 and CO 2;

: la separación del gas obtenido por dicha reacción de conversión del CO en H_{2} y gas residual; ythe separation of the gas obtained by said reaction of conversion of CO into H2 and waste gas; Y

: el suministro de dicho gas residual en el mencionado reactor de lecho fluido como gas fluidificante.the supply of said residual gas in said fluid bed reactor as gas fluidifying

2. El método según la reivindicación 1, por el que el mencionado reactor de lecho fluido consiste en un reactor de lecho fluido de flujo rotatorio.2. The method according to claim 1, by the that said fluid bed reactor consists of a reactor of fluid bed of rotary flow.

3. El método según la reivindicación 1, por el que se expulsaron del fondo de dicho reactor de lecho fluido los materiales incombustibles y un medio fluidificado, y los citados materiales incombustibles se expulsaron de dicho medio fluidificado, el cual se devuelve al citado reactor de lecho fluido.3. The method according to claim 1, by the which were ejected from the bottom of said fluid bed reactor the fireproof materials and a fluidized medium, and those mentioned fireproof materials were expelled from said fluidized medium, which is returned to said fluid bed reactor.

4. El método según la reivindicación 1, por el que el mencionado combustor de alta temperatura consiste en un combustor de alta temperatura de tipo giratorio.4. The method according to claim 1, by the that the aforementioned high temperature combustor consists of a high temperature combustor of rotating type.

5. El método según la reivindicación 1, por el que la mencionada gasificación en el citado reactor de lecho fluido y la mencionada gasificación de dicho combustor de alta temperatura se realizan con una presión de entre 5 y 90 atmósferas.5. The method according to claim 1, by the that said gasification in said fluid bed reactor and said gasification of said high temperature combustor They are performed with a pressure of between 5 and 90 atmospheres.

6. El método según la reivindicación 1, por el que la mencionada temperatura del citado combustor de alta temperatura es de 1200ºC o superior.6. The method according to claim 1, by the that the aforementioned temperature of said high combustor temperature is 1200 ° C or higher.

7. El método según la reivindicación 1, por el que los residuos mencionados tienen un valor calorífico inferior medio de 3500 kcal/kg o más.7. The method according to claim 1, by the that the mentioned residues have a lower calorific value average of 3500 kcal / kg or more.

8. El método según la reivindicación 1, por el que cuando los mencionados residuos tienen un valor calorífico inferior medio de 3500 kcal/kg o menos se añade un combustible suplementario a dichos residuos para conseguir que el mencionado valor calorífico inferior medio sea de 3500 kcal/kg o superior.8. The method according to claim 1, by the that when the mentioned residues have a calorific value lower average of 3500 kcal / kg or less a fuel is added supplementary to said waste to get that mentioned Average lower calorific value is 3500 kcal / kg or higher.

9. El método según la reivindicación 1, por el que se suministra gas de oxígeno o una mezcla de gas de oxígeno y vapor al mencionado reactor de lecho fluido como agente gasificante, y se suministra gas de oxígeno o una mezcla de gas de oxígeno y vapor al mencionado combustor de alta temperatura como agente gasificante.9. The method according to claim 1, by the that oxygen gas or a mixture of oxygen gas is supplied and steam to said fluid bed reactor as a gasifying agent, and oxygen gas or a mixture of oxygen gas is supplied and steam to the aforementioned high temperature combustor as agent gasifying

10. El método según la reivindicación 1, por el que se suministra una mezcla de gas de oxígeno y aire o una mezcla de oxígeno, aire y vapor al mencionado reactor de lecho fluido como agente gasificante, y se suministra una mezcla de gas de oxígeno, aire y vapor a dicho combustor de alta temperatura como agente gasificante, para que el citado gas de síntesis producido en este combustor de alta temperatura contenga CO, H_{2} y N_{2} y la proporción molar de la suma del CO y H_{2} con el N_{2} sea aproximadamente de 3.10. The method according to claim 1, by the that a mixture of oxygen gas and air or a mixture is supplied of oxygen, air and steam to said fluid bed reactor as gasifying agent, and a mixture of oxygen gas is supplied, air and steam to said high temperature combustor as agent gasifier, so that the said synthesis gas produced in this high temperature combustor contains CO, H2 and N2 and the molar ratio of the sum of CO and H2 with the N2 be about 3.

11. Un equipo para tratamiento de residuos por gasificación que consiste en:11. A team for waste treatment by gasification consisting of:

: un reactor de lecho fluido para la gasificación por combustión parcial de al menos un tipo de residuos seleccionado del grupo que comprenden los residuos municipales, los residuos plásticos, incluidos los plásticos reforzados con fibra, residuos de biomasa, desechos de automóvil y combustible derivado de desperdicios a bajas temperaturas para producir un material gaseoso con contenido de ceniza y hulla residual;a reactor of fluid bed for partial combustion gasification of at least a type of waste selected from the group comprising the municipal waste, plastic waste, including fiber reinforced plastics, biomass waste, waste from automobile and fuel derived from waste at low temperatures to produce a gaseous material containing ash and residual coal;

: una cámara de gasificación a altas temperaturas dentro de un combustor de alta temperatura para la gasificación por combustión parcial de dicho material gaseoso a altas temperaturas para producir gas de síntesis y escoria fundida;a camera of high temperature gasification within a high combustor temperature for the partial combustion gasification of said gaseous material at high temperatures to produce synthesis gas and molten slag;

: una cámara de refrigeración en el citado combustor de alta temperatura para el enfriamiento de dicho gas de síntesis y de dicha escoria fundida por contacto directo con el agua para formar un gas de síntesis enfriado y escoria granulada y para generar vapor;a camera of cooling in the aforementioned high temperature combustor for the cooling said synthesis gas and said molten slag by direct contact with water to form a cooled synthesis gas and granulated slag and to generate steam;

: un limpiador de agua para quitar el ácido clorhídrico y polvo del gas de dicha cámara de refrigeración;a cleaner water to remove hydrochloric acid and dust from said gas cooling chamber;

: un reactor de conversión del CO para realizar la reacción de la conversión del CO para convertir el CO y el H_{2}O existentes en el gas de dicho limpiador de agua en H_{2} y CO_{2};a reactor of CO conversion to perform the CO conversion reaction to convert the existing CO and H2O into the gas of said water cleaner in H2 and CO2;

: un equipo de separación para dividir el gas obtenido mediante dicha reacción de conversión del CO en H_{2} y gas residual; yA team of separation to divide the gas obtained by said reaction of conversion of CO into H2 and waste gas; Y

: una línea de suministro para aportar dicho gas residual al mencionado reactor de lecho fluido como gas fluidificante.a line of supply to provide said residual gas to said reactor of fluid bed as a fluidizing gas.

12. El equipo según la reivindicación 11, por el que el mencionado reactor de lecho fluido consiste en un reactor de lecho fluido de flujo rotatorio.12. The equipment according to claim 11, by the that said fluid bed reactor consists of a reactor of fluid bed of rotary flow.

13. El equipo según la reivindicación 11, por el que el mencionado combustor de alta temperatura consiste en un combustor de alta temperatura de tipo giratorio.13. The equipment according to claim 11, by the that the aforementioned high temperature combustor consists of a high temperature combustor of rotating type.