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impaginato corretto fullone_Layout 1 13/10/15 12.09 Pagina 50 Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l’Energia e i Trasporti Brevetti Titolo Titolo Impianto e processo per la combustione di tipo Impianto e processo per la combustione di tipo looping di solidi carboniosi. looping di solidi carboniosi. Rif. CNR 10083 Rif. CNR 10083 Titolare(i): CNR Istituto: IRC Inventore di riferimento: Osvalda Senneca Territori di vigenza: EP, US Data di priorità: 08/09/2008 Abstract Abstract L’invenzione si riferisce ad un concetto innovativo di combustione “looping” di combustibili solidi a base L’invenzione si riferisce ad un concetto innovativo di combustione “looping” di combustibili solidi a base carboniosa (carboni di diversa qualità, residui solidi dalla processistica petrolchimica, scarti solidi di carboniosa (carboni di diversa qualità, residui solidi dalla processistica petrolchimica, scarti solidi di differente natura, etc.). Il processo produce un effluente gassoso con una concentrazione elevata di CO2, differente natura, etc.). Il processo produce un effluente gassoso con una concentrazione elevata di CO2, già pronta per la cattura ed il sequestro. già pronta per la cattura ed il sequestro. La combustione del carbonio è effettuata attraverso l’uso di due reattori interconnessi nei quali sono La combustione del carbonio è effettuata attraverso l’uso di due reattori interconnessi nei quali sono iterati stadi di ossidazione e di riduzione. Diversamente da altre tecnologie di “chemical looping iterati stadi di ossidazione e di riduzione. Diversamente da altre tecnologie di “chemical looping combustion”, il processo non richiede l’uso di vettori di ossigeno (metallo/ossido metallico, combustion”, il processo non richiede l’uso di vettori di ossigeno (metallo/ossido metallico, solfuro/solfato). solfuro/solfato). Background Background La CO2 prodotta da combustibili a base di carbonio è presente negli effluenti gassosi in associazione con La CO2 prodotta da combustibili a base di carbonio è presente negli effluenti gassosi in associazione con vapore acqueo, azoto ed ossigeno in eccesso. La separazione e la concentrazione della CO2 impongono un vapore acqueo, azoto ed ossigeno in eccesso. La separazione e la concentrazione della CO2 impongono un costo di lavorazione successivo. Sono stati messi a punto processi di “chemical looping combustion” per costo di lavorazione successivo. Sono stati messi a punto processi di “chemical looping combustion” per superare questo problema, ma possono essere esclusivamente a combustibili gassosi e richiedono l’impiego superare questo problema, ma possono essere esclusivamente a combustibili gassosi e richiedono l’impiego di vettori di ossigeno (metallo/ossido metallico, solfuro/solfato). La “chemical looping combustion” di di vettori di ossigeno (metallo/ossido metallico, solfuro/solfato). La “chemical looping combustion” di combustibili solidi è complessa, perchè impone la gassificazione del combustibile. combustibili solidi è complessa, perchè impone la gassificazione del combustibile. Tecnologia Tecnologia La tecnologia proposta è basata sull’osservazione che solidi carboniosi hanno una pronunciata affinità per La tecnologia proposta è basata sull’osservazione che solidi carboniosi hanno una pronunciata affinità per l’ossigeno, fissato come complessi superficiali ossidati. Tali complessi sono stabili a temperature l’ossigeno, fissato come complessi superficiali ossidati. Tali complessi sono stabili a temperature moderate (fino a 300-400°C) ma si decompongono come CO2 a temperature più elevate. Combustibili moderate (fino a 300 400°C) ma si decompongono come CO2 a temperature più elevate. Combustibili carboniosi sono gassificati attraverso stadi alternati di chemisorbimento di ossigeno e desorbimento dei carboniosi sono gassificati attraverso stadi alternati di chemisorbimento di ossigeno e desorbimento dei complessi ossidati, senza necessità di vettori inorganici di ossigeno. complessi ossidati, senza necessità di vettori inorganici di ossigeno. Vantaggi e Applicazioni Vantaggi e Applicazioni 1. Non è richiesta la gassificazione preliminare del combustibile solido. 2. Nessun vettore esterno, come 1. Non è richiesta la gassificazione preliminare del combustibile solido. 2. Nessun vettore esterno, come metallo/ossido metallico, solfuro/solfato. 3. Nessun problema causato da contatto gas-solido inefficiente. 4. metallo/ossido metallico, solfuro/solfato. 3. Nessun problema causato da contatto gas solido inefficiente. 4. Il processo può essere condotto a temperature moderate e con volume di reazione contenuti. 5. Tecnologia Il processo può essere condotto a temperature moderate e con volume di reazione contenuti. 5. Tecnologia semplice se comparata con altri processi di “chemical looping combustion”. 6. Modulabile per applicazione semplice se comparata con altri processi di “chemical looping combustion”. 6. Modulabile per applicazione alla combustione o alla gassificazione. alla combustione o alla gassificazione. Stadio di Sviluppo Stadio di sviluppo Proof of concept; test di laboratorio su differenti tipologie di solidi carboniosi; valutazioni di processo. Proof of concept; test di laboratorio su differenti tipologie di solidi carboniosi; valutazioni di processo. 50