Sector de la Técnica

La presente invención se encuadra en ei sector técnico de¡ tratamiento de residuos orgánicos y en el sector energético de valorización de residuos, en ambos casos mediante ios procesos de oxidación en agua supercriiica y gasificación en agua supercriiica.

Antecedentes de ¡ Invención

Con frecuencia los residuos industriales tienen alta concentración de compuestos orgánicos y/o contienen contaminantes de carácter tóxico que dificultan o impiden su adecuado tratamiento mediante procesos biológicos, por lo que ¡os tratamientos térmicos pueden ser ia alternativa más adecuada y efectiva. Entre ¡os tratamientos térmicos, la incineración, pirólisis o gasificación convencional de muchos residuos no es factible sí presentan un alto contenido de humedad (residuos acuosos, biomasa húmeda, etc.), pues se requieren grandes cantidades de energía para su secado previo a! tratamiento térmico, resultando un proceso poco eficiente para producir energía térmica No obstante, para ios residuos orgánicos acuosos y para la biomasa húmeda, los procesos en agua supercrltica, cuyo medio de reacción es precisamente el agua, pueden resultar muy adecuados y eficientes. Las especiales propiedades que presenta el agua en estado supercrítico han hecho que aumente el interés sobre su estudio como medio de reacción, principalmente para la oxidación y gasificación de compuestos orgánicos. Estos procesos son llamados oxidación en agua supercrítica (OASC) y gasificación en agua supercrltica (GASC), pues se llevan a cabo en condiciones de presión y temperatura superiores ai punto crítico del agua pura (221 bar y 374 "C), donde las reacciones convencionales de oxidación y gasificación es posible llevarías a cabo de forma extremadamente rápida y completa. Gracias a la solubilidad que presentan ios compuestos orgánicos y ios gases en el agua supercrítica, es posible obtener una única fase homogénea de reacción, por lo que los procesos de oxidación o gasificación tienen lugar sin ¡imitaciones interfaciales de transferencia de materia, lo que aumenta considerablemente la velocidad efectiva de reacción y permite prescindir de medios mecánicos de agitación, simplificando mucho ei diseño del reactor.

En ei proceso de oxidación en agua supercrítica (QASC), cualquier compuesto orgánico puede ser compietamente oxidado y si el residuo tiene alta concentración de materia orgánica el proceso libera gran cantidad de calor ya que las reacciones de oxidación que tienen lugar durante el proceso OASC son fuertemente exotérmicas. De esta forma, el proceso puede iniciarse a una temperatura de 375 °C, y a medida que ias reacciones tienen Sugar y desprenden calor, hacen incrementar la temperatura del medio de reacción aumentando ia velocidad y eficacia de! proceso. El efluente del proceso tiene energía suficiente para permitir ei precaientamiento de las corrientes de alimentación al reactor, haciendo posible un proceso que opere de forma autotérmica, e incluso puede ser excedente de energía. De hecho, si la concentración del residuo que se alimenta al proceso es muy elevada (>10 en peso) y no se retira calor externamente, la temperatura en el reactor podría incluso superar los 80G ^o G, lo que excederla los limites de seguridad que garantizan la integridad estructural del material de construcción del propio reactor. No obstante, este exceso de energía en el reactor puede ser aprovechado para calentar cualquier corriente de proceso, generar vapor, etc. En Sa presente invención se propone utilizar una fracción del calor generado en el proceso OASC para calentar otra corriente acuosa de residuo que necesite alcanzar alta temperatura para aplicarle otro tratamiento térmico.

Por otro lado, ei proceso de gasificación en agua supercrítica (GASC) también es una prometedora tecnología para la gasificación de residuos orgánicos acuosos, principalmente biomasa con un alio contenido en humedad, la cual no es adecuada para ser tratada mediante ios métodos térmicos convencionales. En el proceso GASC, ei agua no solo aporta sus especiales propiedades como medio de reacción, sino que también actúa como reactivo La tecnología GASC presenta grandes ventajas frente a procesos convencionales de gasificación para la producción de hidrógeno a partir de hidrocarburos. Necesita temperaturas inferiores y las reacciones de polimerización que generan alquitranes están inhibidas. El agua supercrítica tiene gran poder disolvente para los compuestos orgánicos y los biopolímeros, consiguiendo la producción de un gas de interés energético, rico en hidrógeno y metano, con bajo contenido de monóxido de carbono. No obstante, el proceso GASC también presenta inconvenientes importantes desde el punto de vista energético, ya que es necesario precalentar la corriente a iratar a temperaturas que, cuando no se usan catalizadores, pueden superar los 600 °C para que se produzca la adecuada gasificación de los compuestos orgánicos. Además, el proceso GASC es endotérmico, es decir, que absorbe calor durante el desarrollo de las reacciones que tienen lugar, por lo que si no se aporta calor en el reactor, ei efluente de salida tendrá menor temperatura que la alimentación de entrada. Este hecho impide e! automantenimiento térmico del proceso, ya que aunque el efluente ceda parte de su calor a la alimentación para precalentaria, siempre será necesario un aporte externo de energía para elevar !a temperatura de la alimentación hasta la temperatura necesaria para el proceso GASC.

Con ei fin de aprovechar las ventajas de los procesos OASC y GASC, reduciendo sus respectivas limitaciones anteriormente descritas, la presente invención propone la integración de los procesos de OASC y GASC, dando lugar a una combinación muy ventajosa, en la que ambos procesos se complementan desde ei punto de vista energético, En la presente invención, se puede llevar a cabo el tratamiento mediante ei proceso OASC de corrientes acuosas con elevada concentración de compuestos orgánicos evitando que se alcancen temperaturas excesivas para la seguridad del reactor debido al carácter exotérmico de las reacciones, ya que una gran parte del calor que se libera en ei reactor de oxidación supercrítica va a ser retirada por la corriente acuosa de residuo a gasificar. A su vez, el proceso GASC se va a ver muy favorecido desde el punto de vista energético, puesto que el precaientamiento de la corriente a tratar {hasta temperaturas >5Q0 °C) se hace posible gracias al calor que dicha corriente retira del reactor OASC.

A continuación se descnben todas aquellas patentes relativas a los procesos OASC y GASC que puedan estar relacionadas con e! control de Sa liberación de energía en el proceso OASC o con la mejora de la eficiencia térmica del proceso GASC, no existiendo hasta la fecha ninguna invención que proponga una combinación integrada de ambos procesos para cubrir ambos objetivos en un mismo aparato.

Varias publicaciones (WO2006052207A1 , WO0230836A1 ) y patentes (KR2494968B1 , US6030587, ES21 Q8627A1 ) han propuesto configuraciones de unidades de reacción OASC en !as que se aprovecha el calor que se genera en ei reactor, haciendo que intercambie parte de su calor con ía corriente de alimentación del mismo, consiguiendo así reducir la temperatura máxima alcanzada en el reactor y a la vez precaleníar la corriente de entrada, de forma que se favorece la autosuficiencia energética del proceso La solicitud de patente P201500670 propone un sistema para producir agua desionizada supererftica que pueda ser utilizada directamente en una turbina para la producción de energía eléctrica. El agua desionizada circula por una carcasa que rodea toda la iongitud de un reactor tubular OASC, del que retira el exceso de calor para aumentar su temperatura hasta alcanzar condiciones de 5GQ-55G °C y presión supercritica.

Varias patentes proponen aparatos y/o procedimientos para reducir el aporte externo de energía necesario para llevar a cabo ei proceso GASC, utilizando catalizadores que hagan eficiente el proceso GASC a menores temperaturas (JP2012050924 (A), CN104129757 (A), JP2014189589 (A), JP2014189590 (A)), proponiendo sistemas combinados de gasificación subcritica y supercritica para reducir ei gasto energético del proceso (C 102443443) o finalmente un número reducido de patentes proponen sistemas combinados de combustión y proceso GASC Las patentes de este úitimo grupo están más relacionadas con la presente invención y se describen brevemente a continuación;

La patente CN103771549 (B) proporciona un sistema experimental en el que integra un reactor de pared porosa, reactor de pared fría, un reactor tubular y un reactor de combustión hidrotérmica para estudiar la oxidación, gasificación u oxidación parcial en agua supercritica.

La patente CN102874918 (B) describe un sistema y un método de tratamiento de aguas residuales en dos etapas (gasificación y oxidación) en condición de agua supercritica. La etapa de reacción de gasificación comprende una etapa de precaíentamiento de los lodos, donde los lodos a alta temperatura alimentan el reactor de gasificación. El material gasificado es separado mediante un separador en la etapa de oxidación obteniendo un material en fase gas y otra en fase sólida- líquida El material de ia fase sólida-líquida es utilizado como alimentación en el reactor de oxidación Además, en la patente CN103833180 (A) permite que el material oxidado pase a través del intercambiado? de la etapa de gasificación, de manera que el calor liberado por la reacción de oxidación suministre a la reacción de gasificación

La patente R2013GG47472 se refiere a un equipo de combustión-gasificación de carbón usando agua supercritica para llevar a cabo una reacción con un carbón de bajo grado. El carbón y el agua se mezclan en una relación especifica (8-10% en peso de agua por cada parte en peso de carbón) y se bombean a un reactor tubular para realizar una reacción de combustión, sin aporte de calor adicional. La CN103131478 (A) proporciona un método de gasificación en e! que se pone en contacto carbón pulverizado, oxígeno y vapor de agua, para obtener un gas crudo. Posteriormente, dicho gas se enfría con agua para obtener gas purificado y productos líquidos. Un siguiente paso para separar el aceite-agua fase de producto genera aguas residuales de gasificación de carbón. Las aguas residuales de gasificación de carbón obtenido se oxidan completamente medíante un agente oxidante. En ia patente CN102373097 se propone un método combinado donde se acopia un proceso de gasificación de carbón, un proceso de oxidación del carbono residual y un proceso de generación de potencia en una turbina de vapor.

Ninguna de las invenciones anteriormente descritas permiten integrar de forma acopiada y complementaria los procesos de OASC y GASC, de forma que se aproveche el carácter exotérmico dei proceso OASC para elevar la temperatura de la corriente a tratar mediante el proceso GASC, consiguiendo un equilibrio entre la generación de calor del proceso OASC (evitando que la temperatura de! reactor sea excesiva) y el consumo de energía que requiere el proceso GASC (consiguiendo aumentar la temperatura de entrada gracias al calor cedido por las reacciones OASC y contrarrestar el carácter endotérmico de las reacciones de gasificación).

En la presente invención, las corrientes de residuo a oxidar y de residuo a gasificar circulan por circuitos independientes, de modo que es posible establecer una presión de trabajo distinta para cada uno de los dos procesos, y el caudal de alimentación del proceso OASC no se ve afectado por el caudal impuesto para el proceso GASC. De este modo, el caudal del proceso GASC puede llegar a ser inferior, igual o superior al caudal de alimentación al reactor OASC, de forma que la cantidad de calor retirado dei reactor OASC no está ¡imitado y es posible controlar su temperatura en los rangos adecuados. En el caso de que la temperatura del reactor OASC disminuya excesivamente (por ejemplo por reducirse la concentración de la alimentación), es posible disminuir o incluso detener el caudal de residuo a gasificar, permitiendo un rápido restablecimiento de la operación dei reactor OASC a la temperatura deseada. Además _» la mayor parte del calor generado en el proceso OASC será transmitido a ia corriente de residuo a gasificar, que se calentará a temperaturas >45Q C para su transformación en gases combustibles, Dicha corriente de residuo a gasificar será alimentada con un precaíentamiento previo, y a una presión superior a ¡a presión critica del agua (220 bar), de modo que al retirar calor del reactor OASC su temperatura aumente hasta temperaturas mayores de 450 °C. De esta forma, ia corriente acuosa de residuo a gasificar solamente cambia de estado líquido a estado supercritico, sin que ocurra en ningún momento cambio a estado gaseoso, y atraviesa ai rango de temperaturas anterior y posterior a la temperatura critica (374 °G) donde su capacidad calorífica tiene valores muy elevados, ofreciendo prestaciones óptimas como fluido refrigerante, pues permite ia retirada de grandes cantidades de calor sin modificar excesivamente su temperatur

Descripción de la ¡mención

La invención se basa en un sistema de tratamiento combinado de oxidación en agua supercritica (OASC) y gasificación en agua sup raitica (GASC) de residuos acuosos industriales, urbanos o de biomasa húmeda cuyo contenido sea principalmente de carácter orgánico, en forma de agua residual, emulsión o lodo. El proceso OASC se llevará a cabo utilizando una corriente de oxidante, preferentemente oxigeno, pudiendo utilizarse otros como aire enriquecido en oxígeno, aire atmosférico, peróxido de hidrógeno, etc. En ia presente invención ias unidades de reacción OASC y de reacción GASC están separadas por una pared metálica a través de la cual intercambian energía calorífica, de forma que se aproveche el carácter exotérmico del proceso OASC para elevar la temperatura de ia corriente a tratar mediante eí proceso GASC, consiguiendo un equilibrio entre ia generación de calor de! proceso OASC, evitando que ia temperatura dei reactor sea excesiva, y eí consumo de energía que requiere e! proceso GASC, consiguiendo aumentar ia temperatura de entrada gracias ai calor cedido por ías reacciones OASC y contrarrestar ei carácter endotérmico de las reacciones de gasificación.

El aparato consiste en un reactor tubular continuo de longitud entre 10 y 500 metros provisto de una carcasa externa, preferentemente de geometría cilindrica y de iongitud algo menor que e! reactor OASC. de modo que un primer tramo de longitud entre 1 y 200 m del reactor tubular OASC se puede encontrar únicamente rodeado de aislante térmico, sin estar rodeado por ía carcasa, de modo que en esa zona no esté refrigerado y la generación de calor debida a ías reacciones exotérmicas provoque un aumento de temperatura dei medio de reacción, que a su vez acelere e! proceso de oxidación en esta fase inicia!. Posteriormente, el segundo tramo del reactor OASC entra en la zona de carcasa/refrigeración donde se controla su temperatura para que nunca supere ios valores que para cada material de construcción se consideren óptimos (generalmente temperatura <600°C, aunque si ios materiales de construcción del reactor lo permiten dicha temperatura podría ser mayor). No obstante, si el residuo que se va a oxidar desprende mucho calor (por estar muy concentrado, por oxidarse con facilidad o por tener un calor de reacción elevado), ia carcasa puede construirse cubriendo a! reactor OASC en toda su longitud. El volumen del reactor tubular y la carcasa será suficiente para que el tiempo de residencia en el interior del reactor de oxidación sea entre 30 segundos y 5 minutos, y el volumen del reactor de gasificación será suficiente para que el tiempo de residencia respectivamente, sea entre 80 segundos y 30 minutos, de forma que en ambos reactores las reacciones tengan lugar con una extensión mayor del 90%, preferentemente con rendimiento de oxidación y gasificación superiores al 99% El diámetro interno del reactor tubular OASC y el diámetro efectivo de ía carcasa se diseñan en función del caudal volumétrico de las comentes de residuo a tratar en ias condiciones de operación para cumplir los tiempos de residencia especificados anteriormente. Además, en cada circuito los fluidos circulan a una velocidad lineal > 2 m/s, para generar una turbulencia y una velocidad de arrastre que evite la sedimentación de la posible materia sólida que contengan los residuos o que se puedan formar en las reacciones de cada proceso, reduciendo así los posibles problemas de obturación de las conducciones.

Para favorecer el rendimiento del proceso de gasificación, la pared externa del reactor tubular y la pared interna de ia carcasa pueden contener un catalizador adecuado (impregnación de la superficie con metales de Ni, Ru, AÜ, Pd, etc. o su recubrimiento con una lámina metálica que contenga alguno de dichos elementos) para aumentar la velocidad del proceso, aumentar su rendimiento a menor temperatura o incrementar ia selectividad hacia la producción de hidrógeno.

Ei reactor y la carcasa forman conjuntamente un dispositivo similar a un intercambiadof de calor de tubos concéntricos, en el que el tubo interno es el propio reactor OASC, donde ocurre ia oxidación de los residuos con su consiguiente generación de calor debido a las reacciones fuertemente exotérmicas, actuando por tanto como fluido calefactor, mientras que por el espacio anular entre eí tubo interior y ei exterior circula una corriente de residuo a gasificar a menor temperatura, por lo que actúa como fluido refrigerante. Las corrientes de residuo a oxidar y de residuo a gasificar son independientes, de modo que es posible establecer unas condiciones de operación (temperatura de entrada, presión de trabajo o un caudal de alimentación) distintas para cada uno de los dos procesos. Ai tratarse de un sistema de cuerpos concéntricos separados por una pared, y teniendo lugar procesos a aita presión a ambos lados, el espesor de dicha pared puede reducirse entre un 20 y un 50% respecto a ios reactores OASC convencionales en ios que se necesita mayor resistencia mecánica en ia pared del reactor, ya que en el interior del reactor existen presiones mayores de 220 bar y en el exterior hay presión atmosférica. Esta reducción de espesor en la pared de! reactor OASC reduce los costes materiales del proceso y reduce la resistencia a la transmisión de calor entre Sos fluidos que circulan a ambos lado de dicha pared

Gracias a la circulación exterior del fluido a gasificar a menor temperatura, el fluido que circula por el reactor de oxidación cede gran parte del calor que se genera por reacción, evitando que su temperatura aumente excesivamente aunque se esté ¡levando a cabo la oxidación de residuos muy concentrados, cuyo tratamiento en reactores OASC convencionales sin refrigeración darían lugar a temperaturas superiores a 900 °C, que serian inviabSes por ser peligrosas para la integridad de los materiales de construcción. En la Invención propuesta, a pesar de que se pueda liberar gran cantidad de energía en e! reactor, en sus paredes se puede controlar y ajustar ¡a temperatura de operación que se desee, en cualquier temperatura entre 400 y 700 °C, mientras que el circuito de gasificación puede ajustarse el cauda! de circulación para que la temperatura de la corriente de residuo pueda elevarse a! valor deseado, entre 400 y 700 ^¾ C. Para optimizar e! intercambio de calor en el sistema, el fluido calefactor y el fluido refrigerante circularán preferentemente en contracorriente, pera también es posible hacerlos circular en corriente directa. Puesto que ambos fluidos son Independientes, es posible modificar sus caudales en un amplio rango para mejorar el control, la estabilidad y la eficacia energética de ambos procesos, OASC Y GASC. Con el objeto de evitar las pérdidas de calor al exterior, el reactor tubular de oxidación y la carcasa externa del sistema están calorifugados en su superficie externa mediante una capa de aislamiento térmico.

El efluente de salida del reactor de oxidación aún tendrá temperatura entre 400 y 500 °C, por lo que puede ser utilizado en un primer economizador para iniciar el precalentamiento de la corriente a gasificar y en un segundo economizador utilizar ei calor restante para precalentar la corriente de residuo a oxidar. En ei caso en el que el uso de sendos economizadores no sea suficiente para mantener los procesos de forma autosuficiente desde el punto de vista energético, es decir, si el calor cedido por el efluente de! reactor en el economizador no es suficiente para incrementar la temperatura de ¡a corriente de residuo a oxidar hasta la temperatura deseada para el inicio del proceso GASC (generalmente cercana a 400 ^Ω Ο, pero siendo posible entre 350 y 45G°C), el sistema dispondrá de un sistema externo de pra-caientamiento adicional para elevar la temperatura de dicha alimentación hasta ei valor deseado de entrada a! reactor OASC. Para mejorar la sostenibiüdad del proceso, Sos sistemas externos de pre-ca!entamiento consistirán en concentradores de energía solar u otro sistema de energía renovable de forma que el proceso sea sostenible y no requiera del uso de fuel o resistencias eléctricas. No obstante, podrían usarse otros dispositivos como resistencias eléctricas, calderas, etc.

Los efluentes del proceso OASC y del proceso GASC todavía pueden tener una temperatura mayor de 150 ^a C tras ceder parte de su calor para precalentar las corrientes de alimentación. Esta temperatura se reduce a valores menores de 40 °C mediante un enfriador final de la corriente oxidada y un enfriador final de la corriente gasificada. Para incrementar el aprovechamiento energético de la invención, estos enfriadores pueden ser dispositivos de aprovechamiento del calor retirado para producir vapor de baja presión o agua caliente sanitaria, aumentando la eficiencia energética de la invención y reduciendo los costes globales de operación.

En la figura 1 se muestra un esquema simplificado de ¡a invención, Esta descripción no se limita a sistemas en particular, dispositivos y métodos descritos, ya que estos pueden variar. La terminología usada en la descripción tiene solamente el propósito de describir las versiones o realizaciones particulares, y no pretende limitar el

Breve descripción de los dibujos

Figura 1„~ Representa un esquema de un sistema combinado de oxidación supercritica de residuos acuosos de alta concentración, con una carcasa externa para la gasificación de otra corriente acuosa de residuos acuosos orgánicos, según la presente invención. A continuación se enumeran cada uno de los elementos que conforman el sistema:

1 . Residuo acuoso a oxidar

2. Bomba alta presión para residuo acuoso a oxidar

3. Economizador 1 para residuo a oxidar (intercambiador de calor)

4. Economizador 2 para residuo a oxidar {intercambiador de calor)

5. Sistema externo de pre-ca!entamiento

8. Oxidante

7. Sistema de impulsión a aita presión del oxidante

8. Mezclador

9. Reactor tubular OASC

10. Efluente oxidado

1 1 . Residuo acuoso a gasificar 12. Bomba de alta presión para residuo acuoso a gasificar

13. Ecorsomizador para residuo a gasificar (intercambiador de calor)

14. Carcasa de gasificación

15. Aislamiento térmico

18. Efluente gasificado

17. Dispositivo enfriador corriente oxidada

18. Dispositivo despresurizador efluente oxidado

19. Separador gas-líquido proceso OASC

20. Corriente gaseosa OASC

21. Corriente líquida depurada OASC

22. Dispositivo enfriador comente gasificada

23. Dispositivo despresurizador efluente gasificado

24. Separador gas-líquido proceso GASC

25. Corriente gaseosa GASC

26. Corriente líquida depurada GASC

Descripción de un ejemplo de realización de ta invención

Seguidamente se realiza una descripciórs de un ejemplo del modo de funcionamiento de la invención, haciendo referencia a la numeración adoptada en la figura 1. El modo de funcionamiento no está limitado a lo descrito a continuación, pudiendo ajustarse a las necesidades de control, estabilidad y eficacia del proceso. iniciaimente, se hace circular Sa corriente de residuo acuoso a oxidar (1) mediante una bomba de alta presión (2) capar de superar ia presión crítica del agua. La corriente (1) se precaíienía mediante un primer economizador (3) y un segundo economizador (4) y posteriormente con un sistema externo de precaientamsento (5) hasta alcanzar una temperatura adecuada para llevar a cabo el proceso OASC de forma adecuada (generalmente a temperaturas de 400 ⁸ C, aunque puede ser válido entre 350-450 ^a C). Los economizadores (3) y (4) comenzarán a aportar calor a la corriente (1 ) cuando el proceso esté en marcha a alta temperatura, momento en e¡ que puede Negar a ser factible prescindir dei aporte de calor suministrado por (5). A continuación se comienza la impulsión a alta presión de la corriente de oxidante (8) mediante su sistema correspondiente de impulsión a alta presón (7), a la misma presión que alcance la corriente de residuo a oxidar (1 ). Las corrientes (1 y 6) deben alimentarse en la proporción adecuada para que, ai ponerse en contacto en ei mezclador (8), exista suficiente cantidad de oxidante para oxidar toda la materia orgánica que se alimenta al reactor tubular (9), Progresivamente se cierra la válvula reguiadora de presión (18) hasta que se alcance una presión en torno a 240 bar, siendo posible entre 220 y 1000 bar, para mantener el agua a la presión deseada para el proceso, siempre por encima de su presión crítica,

Al entrar en contado la materia orgánica y ei oxidante forman un medio homogéneo en condiciones supercn icas, las reacciones exotérmicas de oxidación comenzarán a tener lugar a gran velocidad, generando calor e incrementando la temperatura a lo largo del reactor (9), hasta temperaturas de 400-700 ^® C (en función del valor óptimo para el proceso y las temperaturas máximas de operación que permitan los materiales del reactor) en el efluente (10) a la salida del mismo. En este momento, se hace circular la corriente de residuo a gasificar (1 1 ) activando la bomba de alta presión {12} a pequeños caudales y cerrando progresivamente la válvula reguladora de presión (23) hasta que se alcance una presión en torno a 240 bar, siendo posible entre 220 y 1000 bar, para mantener el agua siempre por encima de su presión critica. Dicha corriente de residuo a gasificar pasa primero a través de un economízador (13) y luego por la carcasa (14) de forma que comience a retirar calor del reactor OASC (9), haciendo disminuir su temperatura entre 10 y 100 ⁸ C a su salida, preferentemente en torno a 5C ^e C. Seguidamente, se puede Ir incrementando la concentración del residuo a oxidar alimentado (1 ), de forma que a medida que se produce su oxidación y vuelve a elevar la temperatura del efluente del reactor (entre 10 y 100 ^a C), se incrementa el caudal de la bomba (12) del residuo a gasificar (1 1 ) para que se aumente la refrigeración que provoca y vuelva a hacer disminuir la temperatura a la salida del reactor OASC. Se ajusta el caudal y la concentración de la corriente de residuo (1 ) hasta que la temperatura de la corriente de residuo a gasificar (11 ) se mantenga en ei rango adecuado para su gasificación (generalmente entre 450-750 °C).

El efluente del circuito de oxidación (10) tendrá una elevada temperatura (400- 500°C) y su energía es aprovechada en primer ¡ugar en el economizador (13) para precalentar la comente de residuo a gasificar (1 i ) y posteriormente para precalentar la corriente de residuo a oxidar (1 ) mediante el economizador (3).

Todo el reactor tubular OASC (9) y la carcasa (14) se encuentran aislados térmicamente de los alrededores mediante un sistema de aislamiento térmico (15) de un material adecuado para temperaturas de hasta 1000°C y con un espesor suficiente para minimizar las pérdidas de calor al exterior El efluente del circuito de gasificación (18) tendrá una elevada temperatura {> 500°C) y su energía es aprovechada en el economizador (4) para precalentar la corriente de residuo a oxidar (1 ).

Los econornizadores (3), (4) y (13) son intercambiadores de calor, preferentemente de tubos concéntricos en los que por el tubo interior circula el efluente del reactor caliente y por el espacio anular entre el tubo interior y el exterior circulan en contracorriente el fluido a calentar.

Una vez aprovechada una parte del calor del efluente del proceso OASC, el enfriador (17) reduce la temperatura de la corriente oxidada desde 350-150°C hasta temperatura ambiente. Este enfriador (17) puede ser un dispositivo que aproveche el calor retirado para producir vapor de baja presión o agua caliente sanitaria. Tras abandonar el enfriador (17), el efluente es despresurizado hasta presión cercana a la ambiente mediante la válvula (18) para luego ser introducido en ei separador gas- líquido (19), separando la corriente gaseosa a baja presión y temperatura (20) y una corriente líquida depurada a baja presión y temperatura (21 ).

De forma similar, una vez aprovechado parte del calor del efluente del proceso GASC en su correspondiente economizador (4), el enfriador (22) reduce la temperatura de la corriente gasificada desde 374-200 °C hasta temperatura ambiente. Este enfriador (22) puede ser un dispositivo que aproveche el calor retirado para producir vapor de baja presión o agua caliente sanitaria. Tras abandonar el enfriador (22), ei efluente es despresurizado hasta presión cercana a la ambiente mediante la válvula (23) para luego ser introducido en el separador gas- liquido (24), separando la corriente gaseosa rica en gases combustibles (25) y una corriente liquida depurada (26).

La planta dispone de todos los elementos de seguridad necesarios, sensores de temperatura, presión, caudal de líquido y de oxidante y distintos sensores de nivel para los tanques de agua y residuo. Finalmente, mediante ¡os elementos de control necesarios y un autómata, todas las señales están registradas y monitorizadas a un PC, permitiendo el control adecuado de la operación a través de la interfaz del proceso. De esta forma, se establecen las condiciones de operación necesarias para tratar la máxima concentración de residuo con el rendimiento deseado de oxidación y el caudal y el contenido en gases combustibles de la corriente gasificada (15) sean máximos y permitan el grado de refrigeración necesario para operar en condiciones de seguridad, sin sobrepasar en ningún caso la temperatura de seguridad del materia! del reactor OASC (9) ni de la carcasa que conforma el reactor GASC (14).