La gassificazione

L'impianto Pezzolato chiavi in mano

L’impianto completo di gassificazione chiavi in mano proposto si compone di un sistema di stoccaggio e preparazione della biomassa e di un impianto di cogenerazione che trasforma il cippato in energia elettrica e calore.

Descrizione del sistema di stoccaggio e preparazione

Il cippato viene caricato dall’alto in un contenitore di stoccaggio. Il contenitore viene attraversato dal basso verso l’alto da aria calda. L’aria calda che attraversa il contenitore cede una parte del proprio calore facendo evaporare l’umidità contenuta nel cippato. Il processo di essiccazione dura alcuni giorni e il cippato secco viene estratto dalla parte bassa del contenitore. L’aria viene riscaldata attraverso uno scambiatore che utilizza una parte dell’acqua calda prodotta dall’impianto di cogenerazione e insufflata dal basso nel contenitore attraverso un ventilatore. La portata e la temperatura dell’aria che attraversa il contenitore vengono controllate in modo da essiccare il cippato fino ad un contenuto di umidità non superiore al 10%.

Il cippato secco viene vagliato per separare le parti fini prima dell’ingresso nell’impianto di gassificazione, queste vengono trasportate da un sistema a coclea in un serbatoio di stoccaggio chiuso, per poi essere utilizzate in piccole caldaie o per la produzione di pellet.

Il cippato secco vagliato viene trasportato da un sistema a coclea verso il sistema di caricamento.

Descrizione dell’impianto di cogenerazione

Il sistema di caricamento consiste in un sistema di due serrande aperte alternativamente, che evita l’entrata involontaria di aria nel gassificatore. Il sistema è completato da un sistema motorizzato a coclea che dosa la quantità necessaria per mantenere un livello costante di cippato nel gassificatore.

Il gassificatore utilizzato è del tipo comunemente denominato “equicorrente a letto fisso”.
Questo tipo di gassificatore consiste in un serbatoio chiuso in cui cippato entra dall’alto. Sia il gas prodotto (comunemente denominato syngas) che le ceneri prodotte escono dal basso del reattore.

In questo tipo di impianto il materiale scende dall’alto verso il basso per gravità.

Durante la discesa avvengono le reazioni illustrate accanto.

 

ESSICCAZIONE
Nella zona di essiccazione l’acqua restante nel cippato evapora. Questa parte del processo avviene in assenza di aria e consuma calore. La temperatura è inferiore ai 200°C.

 

PIROLISI 
In questa zona il legno si disgrega a temperature comprese tra 200 e 600°C producendo carbonella ed  una miscela di gas contenente anche una quantità significativa di  catrame. Anche questa parte del processo avviene in assenza di aria e consuma calore.

 

OSSIDAZIONE
Nella sua discesa all’interno del gassificatore i prodotti della pirolisi entrano in un restringimento in cui viene iniettata una quantità controllata di aria. In questa zona il catrame ed una parte della carbonella vengono bruciati a temperature superiori ai 1000°C. Questa reazione fornisce il calore necessario perché avvengano le reazioni nelle restanti zone del gassificatore. Questo tipo di gassificatore garantisce un contenuto di catrame nel syngas estremamente basso, infatti il catrame generato nella pirolisi viene decomposto quasi completamente attraversando la zona di ossidazione, stretta ed a temperatura elevata.

 

RIDUZIONE
In questa zona la carbonella, sostenuta da una griglia, reagisce con i gas provenienti dalla zona di ossidazione che conservano temperature superiori ai 700°C. Le reazioni che avvengono in questa zona permettono di ottenere un ulteriore quota di gas combustibili (principalmente CO e H2), trasformando il vapore acqueo, proveniente da essiccazione ed ossidazione,  l’anidride carbonica  generata nella zona di ossidazione e la carbonella.

Dopo essere uscito dal gassificatore il flusso di gas e ceneri viene raffreddato fino a circa 130°C attraverso una serie di scambiatori. Il calore recuperato viene utilizzato in parte per riscaldare l’aria utilizzata per l’ossidazione. La parte restante riscalda un flusso di acqua calda che viene fornita dall’impianto come calore cogenerato.

 

Il flusso di gas attraversa poi un filtro a secco in cui la cenere viene separata dal syngas. Il filtro è provvisto di un’estrazione automatica a  coclea, che trasporta le ceneri in un serbatoio chiuso.
Il syngas pulito viene infine bruciato in un motore a ciclo otto per produrre energia elettrica. Il raffreddamento del motore viene fatto con uno scambiatore acqua-acqua, contribuendo cosi ulteriormente alla produzione di acqua calda.

 

GASSIFICATORI: MODELLI STANDARD

 

Pezzolato propone i seguenti modelli standard containerizzati:

Modello

Consumo di cippato*

Potenza elettrica nominale

Potenza termica nominale

PG50 45 Kg/h 50 kW elettrici 110 kW termici
PG100 90 Kg/h 100 kW elettrici 220 kW termici
PG200 180 Kg/h 200 kW elettrici 440 kW termici
PG300 270 Kg/h 300 kW elettrici 660 kW termici

 

 

 

* cippato al 10% di umidità e privo di frazione fine. I moduli sono disponibili completi di sistema di pretrattamento che permette l’utilizzo di cippato umido di legna vergine

Su richiesta sono disponibili anche soluzioni personalizzate per le esigenze specifiche della Nostra clientela.

 

GASSIFICATORI: DETTAGLI

Figura 1 - Gassificatore SPANNER RE 2

Figura 2 - Cogeneratore SPANNER RE2: motore GM e generatore ABB

 

 

 

                                       

 

Figura 3 - Particolare del motore di cogenerazione V-8, 5.7 L

 

 

 

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