PROCEDIMIENTO Y DISPOSICIÓN PARA DEPURAR GAS DE FERMENTACIÓN.

Procedimiento y disposición para depurar gas de fermentación La presente invención se refiere a un procedimiento para depurar gas de fermentación de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 así como a una disposición para la depuración y en particular la combustión de gas de fermentación de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 9. Los gases de fermentación en el sentido de la presente invención aparecen, por ejemplo, en las estaciones depuradoras, en las plantas de biogas y los vertederos por la transformación anaerobia de residuos orgánicos. Además de metano, nitrógeno y dióxido de carbono como elementos principales contienen en la mayoría de los casos también fracciones notables de hidrocarburos halogenados y no halogenados así como distintos compuestos de silicio y de diferentes longitudes de cadena, en particular, siloxanos de alto y bajo peso molecular. Los gases de fermentación de las estaciones depuradoras contienen predominantemente compuestos de silicio de alto peso molecular no polares mientras que los gases de vertedero también contienen productos de descomposición de bajo peso molecular, entre otros presenta el dimetil-silandiol y trimetil-silanol que tienen un carácter más bien apolar. Los gases de fermentación además están saturados habitualmente de vapor de agua. Desde hace mucho tiempo se usan los gases de fermentación para el funcionamiento de los motores de gas, en particular, en las centrales de ciclo combinado (electricidad y calor). Este uso de gas de fermentación, sin embargo, aparejado con una fracción cada vez más grande en los últimos años de siloxanos en el gas de fermentación, da problemas ya que éstos compuestos de silicio causan un fuerte desgaste, altos costes así como daños en los motores de gas. Los siloxanos conducen en un proceso de combustión a la formación de compuestos minerales de silicio. Estos pueden actuar en el espacio de los cilindros como polvos así como en el aceite de engrasar como un abrasivo y se unen en la cámara de combustión formando capas tipo cristal que en ocasiones se sueltan y pueden causar graves daños en el motor. La depuración del gas de fermentación para eliminar sustancias nocivas como los compuestos de silicio, en particular, siloxanos, juega por ello un papel esencial para el uso de gases de fermentación. El documento US 2006/0000352 A1, que representa el punto de partida de la presente invención, se refiere a la eliminación de sustancias nocivas, como los siloxanos, de una corriente de gas. En un filtro que contiene un adsorbente se adsorben las sustancias perjudiciales. Las sustancias perjudiciales adsorbidas se desorben calentando el adsorbente. El adsorbente se retira del filtro por lotes, para la desorción de sustancias nocivas se calienta y a continuación se suministra al filtro de nuevo. Por el documento EP 1 561 506 A1 se conoce un procedimiento y una disposición para la depuración de gas de fermentación desorbiéndose las impurezas adsorbidas (sustancias nocivas) mediante depresión del adsorbente de un filtro, en particular, un filtro previo, al menos parcialmente. En particular tras el filtro desorbible por depresión está conectado otro filtro. Mediante la adsorción en principio se pueden eliminar los siloxanos del gas de fermentación. Sin embargo en la práctica sólo se alcanza una fracción de la capacidad de carga de los adsorbentes obtenible teóricamente. La causa de esto es el resto de componentes gaseosos del gas de fermentación involucrados, como vapor de agua e hidrocarburos que limitan la capacidad de adsorción de los siloxanos por los adsorbentes de forma drástica. A plena carga del filtro el resto de componentes gaseosos involucrados han expulsado prácticamente a los siloxanos. Los siloxanos u otros compuestos que contienen silicio ya no se adsorben más sino que se separan en el filtro (adicional) colocado a continuación. El resto de componentes gaseosos involucrados, al contrario que los siloxanos, -con una tasa de desorción comparativamente alta se desorben de nuevo por depresión. Correspondientemente la desorción al menos parcial de las impurezas del filtro (sustancias nocivas adsorbidas) mediante depresión deriva en esencia en un una predepuración sencilla, rápida y económica. Sin embargo en el estado de la técnica no se alcanza una desorción óptima. El objetivo de la presente invención es describir un procedimiento para la depuración de gas de fermentación y una disposición para la depuración y, en particular, la combustión, de gas de fermentación, resultando posible una depuración particularmente rentable, en particular, una minimización de la cantidad de adsorbente necesario o que haya que sustituir, como, por ejemplo, carbón activo, de una forma económica o simple El objetivo anterior se resuelve mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o mediante una disposición de acuerdo con la reivindicación 9. Los perfeccionamientos ventajosos son objeto de las reivindicaciones dependientes. Un aspecto de la presente invención estriba en extraer el adsorbente del filtro por lotes y poner el adsorbente por lotes a depresión para la desorción al menos parcial de las sustancias nocivas adsorbidas Esto permite una desorción muy rápida y casi continúa y así la regeneración del adsorbente, en particular pudiéndose mantener escaso el coste constructivo y equipar las instalaciones existentes correspondientemente de forma sencilla. Además 2 ES 2 368 004 T3 la tasa de desorción para lotes pequeños resulta habitualmente más alta. Otro aspecto consiste en que el adsorbente se limpia con gas durante la disminución de la presión hasta la depresión, en particular con gas de fermentación depurado. Esto deriva en un gran aumento de la eficiencia de la desorción o de la tasa de desorción. Un aspecto consiste en que el adsorbente se somete a depresión estando calentado. Esto deriva en un gran aumento de la eficiencia de la desorción o de la tasa de desorción. Los aspectos mencionados se pueden combinar de forma arbitraria unos con otros y en particular se pueden combinar todos. Esto deriva en un aumento adicional de la eficiencia de la desorción o la tasa de desorción. Otras ventajas características y propiedades y aspectos de la presente invención se desprenden de las reivindicaciones y de la siguiente descripción de una forma de realización preferida en base al dibujo. La única figura muestra una representación esquemática de una disposición como se propone para la depuración y en particular la combustión de gas de fermentación. La disposición 1 según se propone para la depuración y combustión de gas 2 de fermentación comprende al menos un filtro 3, 4 que en el ejemplo representativo contiene un adsorbente, eventualmente también otros adsorbentes, preferentemente, carbón activo para la depuración del gas 2 de fermentación. En el ejemplo representativo, preferentemente, están dispuestos dos filtros 3 y 4 conectados en serie o uno detrás de otro a través de una conducción 5 constituyendo así diferentes etapas de filtrado. El filtro 3 está configurado preferentemente para recibir el adsorbente como material a granel, en particular, como un silo vertical. Así el adsorbente o el nuevo adsorbente se puede introducir o suministrarse de forma muy fácil, por ejemplo, desde arriba, en particular, mediante las llamadas "big bags" o de una forma alternativa adecuada. La extracción del adsorbente resulta posible en particular de forma muy fácil a través del orificio de extracción hecho en el extremo inferior, gracias a la fuerza gravitatoria. En esencia, también son posibles sin embargo otras soluciones constructivas. Esto se aplica análogamente, preferentemente, también al filtro 4. La disposición 1 que se propone presenta preferentemente un motor 6 de gas al que se le puede suministrar el gas de fermentación depurado para su combustión. El motor 6 de gas es preferentemente, un motor de combustión interna habitual o adaptado. Sin embargo se puede tratar en un sentido más amplio también de una turbina de gas, una central de ciclo combinado de gas, en particular una central de ciclo combinado modular, otro dispositivo de calefacción o similar o un acumulador. La disposición 1 presenta una bomba 7 de vacío para poder poner a depresión el adsorbente para la desorción al menos parcial de las sustancias nocivas antes adsorbidas. Sin embargo, al contrario que en el estado de la técnica no se somete a depresión al adsorbente directamente en el filtro 3 ó 4, sino que se extrae preferentemente por lotes del filtro 3 ó 4 y respectivamente sólo una carga de adsorbente se somete a depresión. En particular se regenera solamente el adsorbente del primer filtro 3, mediante desorción al menos parcial. Cuando el adsorbente se ha consumido en el filtro 3 o se tiene que sustituir se rellena preferentemente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para depurar gas (2) de fermentación que contiene sustancias nocivas, en particular, compuestos de silicio, adsorbiéndose las sustancias nocivas por un filtro (3, 4) con un adsorbente, preferentemente carbón activo, extrayéndose el adsorbente del filtro (3, 4) por lotes, y desorbiéndose, al menos parcialmente, los elementos nocivos adsorbidos aumentando la temperatura del adsorbente caracterizado porque el adsorbente después del calentamiento y en un estado calentado para la desorción al menos parcial de sustancias nocivas se somete a depresión y a continuación se suministra de nuevo al filtro (3, 4). 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el adsorbente se hace avanzar por lotes en particular gracias al gas sometido a presión, preferentemente gas de fermentación depurado hasta un contenedor (9) de depresión, en particular separado del filtro (3, 4) para la subsiguiente desorción al menos parcial de sustancias nocivas. 3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2 caracterizado porque el adsorbente extraído, después de la desorción al menos parcial de las sustancias nocivas, se hace avanzar de vuelta de nuevo al filtro (3, 4), en particular, mediante el gas sometido a presión, preferentemente gas de fermentación depurado. 4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el adsorbente se calienta con gas calentado, preferentemente gas de fermentación depurado, en particular, calentándose el gas gracias a un intercambiador (17) de calor y haciéndose circular por el circuito a través del adsorbente a calentar. 5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el adsorbente se lava durante el calentamiento con gas, preferentemente con gas de fermentación depurado. 6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el adsorbente se lava con gas durante el descenso de la depresión para la desorción al menos parcial de las sustancias nocivas, preferentemente con gas de fermentación depurado. 7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el gas de fermentación depurado se quema en un motor (6) de gas. 8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque durante la disminución de la presión hasta la depresión para la desorción al menos parcial de sustancias nocivas el adsorbente se lava con gas de fermentación depurado u otro gas. 9. Disposición (1) para la depuración de un gas (2) de fermentación que contiene sustancias nocivas, en particular, compuestos de silicio, en particular para su combustión subsiguiente, con un filtro (3, 4) con un adsorbente, preferentemente, carbón activo, para el filtrado de los gases de fermentación mediante la adsorción de sustancias nocivas, en particular, con un motor (6) de gas dispuesto tras el filtro (3, 4) para la combustión del gas de fermentación depurado, con un dispositivo (8) de transporte para el adsorbente de modo que el adsorbente se pueda extraer del filtro (3, 4) por lotes, con un dispositivo (16) de calentamiento para calentar el adsorbente para la desorción al menos parcial de sustancias nocivas caracterizada porque la disposición (1) presenta un contenedor (9) de depresión separado del espacio de adsorción del filtro (3, 4) al que el adsorbente se puede hacer avanzar y en el que se pueda calentar y que la disposición (1) además presenta una bomba (7) de vacío pudiéndose poner bajo depresión la carga respectiva de adsorbente en el contenedor de depresión después del calentamiento para la desorción al menos parcial de sustancias nocivas, mediante la bomba (7) de vacío para la desorción al menos parcial de sustancias nocivas del adsorbente, y a continuación pudiéndose suministrar de nuevo al filtro (3, 4) y presentando la disposición (1) una conducción (19) de aspiración o suministro de gas con una válvula (20) asociada para suministrar gas de fermentación depurado al contenedor (9) de depresión para lavar el adsorbente con el gas de fermentación depurado durante el calentamiento y durante la disminución de presión hasta la depresión. 10. Disposición de acuerdo con la reivindicación 9 caracterizada porque el filtro (3, 4) admite el adsorbente a granel y/o presenta, en particular, un dispositivo (10) de extracción en el extremo inferior para la extracción por lotes del adsorbente. 11. Disposición de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10 caracterizada porque la disposición (1) presenta una bomba (11) de alimentación para gas, en particular, gas de fermentación depurado, para someter al gas a presión y para hacer avanzar el adsorbente por lotes hacia el contenedor (9) de depresión y/o desde éste de vuelta de nuevo al filtro (3, 4). 12. Disposición de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 11 caracterizada porque el dispositivo (16) de calentamiento presenta un intercambiador (17) de calor y preferentemente una bomba (18) de circulación asociada para calentar el gas mediante el intercambiador (17) de calor, preferentemente gas de fermentación depurado, en particular, cerrando un circuito para hacerlo circular a través del adsorbente que se va a calentar o del contenedor (9) de depresión. 13. Disposición de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 a 12 caracterizada porque la disposición (1) presenta 6 ES 2 368 004 T3 dos filtros (3, 4) conectados en serie que constituyen las diferentes etapas de filtrado para la depuración del gas de fermentación. 7 ES 2 368 004 T3 8