ES2589406T3 - Dispositivo de separación trifásico en cascada - Google Patents

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ES2589406T3 ES09745526.5T ES09745526T ES2589406T3 ES 2589406 T3 ES2589406 T3 ES 2589406T3 ES 09745526 T ES09745526 T ES 09745526T ES 2589406 T3 ES2589406 T3 ES 2589406T3
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Abstract

Dispositivo de separación trifásico (10) para la separación de gas y sustancia sólida de una mezcla trifásica que contiene líquido, gas y sustancia sólida que comprende: - una zona de entrada(12) para la mezcla trifásica, - una salida (14) para una fracción rica en sustancias sólidas, - una salida (16) para el líquido, - un primer separador (18) para la separación de gas de una mezcla trifásica formando una mezcla bifásica que contiene líquido y sustancia sólida, formando el primer separador (18) la zona de entrada (12) para la mezcla trifásica o estando el mismo unido a la zona de entrada (12) para la mezcla trifásica, presentando el primer separador (18) cuatro bloques de láminas (22, 22', 22", 22"') con respectivamente al menos tres láminas (24) paralelas entre sí entre las que se forma respectivamente un canal de flujo (26) y configurándose el primer separador (18) de manera que la mezcla que entra por la zona de entrada (12) se conduzca en los canales de flujo (26), respecto a la vertical, desde arriba hacia abajo y - un segundo separador (20) para la separación de sustancia sólida de la mezcla bifásica formada por el primer separador (18), presentando el segundo separador (20) un bloque de láminas (32) con al menos tres láminas (34) paralelas entre sí entre las que se forma respectivamente un canal de flujo (26') y configurándose el segundo separador (20) de manera que se disponga, referido al primer separador (18), de modo que la mezcla bifásica que sale del primer separador (18) entre, respecto a la vertical, desde abajo en los canales de flujo (26') del segundo separador (20) y se conduzca dentro del mismo hacia arriba, configurándose el dispositivo de separación trifásico (10) de forma que la mezcla trifásica sólo pueda entrar en el primer separador (18) del dispositivo de separación trifásico (10) a través de la zona de entrada (12), i) ajustándose cada bloque de láminas (22, 22', 22", 22"') del primer separador con cada una de sus dos superficies laterales, a una superficie lateral de otro bloque de láminas (22, 22', 22", 22"') de manera que los distintos bloques de láminas (22, 22', 22", 22"'), visto desde la sección transversal del dispositivo de separación trifásico (10) se disponga en forma de rombo, presentando el segundo separador (20) un bloque de láminas (32) que, visto desde la sección transversal del dispositivo de separación trifásico (10), está dispuesto en el centro del rombo formado por los cuatro bloques de láminas (22, 22', 22", 22"') del primer separador (18) o ii) uniéndose respectivamente dos bloques de láminas (22, 22', 22", 22"') del primer separador con una de sus dos superficies laterales con un ángulo de inclinación de 10º a 80º, respecto a la dirección longitudinal del bloque de láminas (22, 22', 22", 22"'), el uno al otro y uniéndose los dos paquetes de bloques de láminas formados por los bloques de láminas adyacentes (22, 22', 22", 22"') a través de respectivamente una pared (30) que une las superficies laterales de los paquetes de bloques de láminas, por lo que los cuatro bloques de láminas (22, 22', 22", 22"') y las dos paredes (30), visto desde la sección transversal del dispositivo de separación trifásico (10), se disponen en forma de un hexágono, presentando el segundo separador (20) un bloque de láminas (32) que, visto desde la sección transversal del dispositivo de separación trifásico (10), está dispuesto en el centro del hexágono formado por los cuatro bloques de láminas (22, 22', 22", 22"') y las dos paredes (30) del primer separador (18).

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de separacion trifasico en cascada
La presente invencion se refiere a un dispositivo de separacion trifasico para la separacion de gas y sustancia solida de una mezcla trifasica que contiene lfquido, gas y sustancia solida, a un reactor que comprende un dispositivo de separacion trifasico de este tipo, asf como a un procedimiento para la separacion de gas y sustancia solida de una mezcla trifasica que contiene lfquido, gas y sustancia solida.
Los dispositivos de separacion trifasicos para la separacion de gas y sustancia solida de una mezcla trifasica que contiene lfquido, gas y sustancia solida se emplean en multiples campos tecnicos, como por ejemplo, en la depuracion biologica de aguas residuales o de aguas de proceso. Durante la depuracion biologica de aguas residuales o de proceso, el agua residual o de proceso a depurar se pone en contacto con microorganismos aerobios o anaerobios que descomponen las impurezas organicas contenidas en las aguas residuales, en caso de microorganismos aerobios, fundamentalmente en dioxido de carbono y agua y, en caso de microorganismos anaerobios, fundamentalmente en dioxido de carbono y metano. Las aguas residuales o de proceso a depurar se aportan generalmente de forma continua a los reactores correspondientes en los que se produce la depuracion biologica, a traves de un conducto de entrada en la parte inferior del reactor y se hace pasar por un lecho de lodo situado por encima del conducto de entrada que, en funcion de las propiedades de las aguas residuales y del procedimiento, contiene pellets de microorganismos o floculos de microorganismos. En la depuracion de aguas residuales o de proceso aerobias se tiene que aportar a los reactores el oxfgeno necesario para el crecimiento de los microorganismos, normalmente en forma de aire, acumulandose el aire durante el funcionamiento del reactor al menos en parte en forma de burbujas de gas en los aglomerados de microorganismos. En la depuracion de aguas residuales o de proceso anaerobias en cambio se trabaja excluyendo el oxfgeno; sin embargo, los microorganismos anaerobios generan durante la descomposicion de los compuestos organicos contenidos en las aguas residuales o de proceso a depurar, un gas que contiene especialmente metano y dioxido de carbono, que tambien se define como biogas, que se acumula parcialmente en forma de pequenas burbujas en los pellets de microorganismos y que sube hacia arriba en el reactor, en parte en forma de pequenas burbujas libres. Debido a las burbujas de gas acumuladas, baja el peso espedfico de los pellets o floculos de microorganismos, por lo que al menos parte de los pellets o floculos sube en el reactor hacia arriba. Tanto en la depuracion de aguas residuales o de proceso anaerobia como en la aerobia se forma, por lo tanto, en el reactor una mezcla trifasica que contiene agua, pellets de microorganismos y (burbujas de) gas, de la que en la parte superior del reactor se tienen que separar el gas y las sustancias solidas para poder extraer agua depurada del reactor, por ejemplo, a traves de uno o varios rebosaderos.
Para la separacion de gas y sustancia solida de una mezcla trifasica que contiene lfquido, gas y sustancia solida se propone en el documento US 5,855,785 un dispositivo de separacion trifasico que comprende una caperuza de gas en cuya parte inferior se preven una o varias laminas dispuestas de forma oblicua para crear una corriente de lfquido alrededor de esta o estas laminas y que se garantice en la parte superior de la/las laminas una buena separacion de gas/lfquido. Durante el servicio del dispositivo de separacion trifasico una mezcla trifasica que contiene lfquido, gas y sustancia solida se conduce, visto desde la vertical, en la al menos una lamina desde arriba hacia abajo, produciendose la separacion de gas de la mezcla trifasica por el extremo superior de la/las laminas y la separacion de sustancia solida de la mezcla por sedimentacion de la sustancia solida en el extremo inferior de la/las laminas hacia el fondo del reactor mientras que el agua depurada sube en el reactor hacia arriba.
Sin embargo, un inconveniente de este dispositivo de separacion trifasico consiste en que la separacion de sustancia solida se produce por descenso de los pellets de microorganismos desde el extremo de lamina inferior hacia abajo en el reactor. Por este motivo, una separacion de sustancia solida eficaz requiere una velocidad de flujo suficientemente reducida en el reactor, dado que en caso contrario los pellets son arrastrados por la corriente de lfquido hacia arriba. Por lo tanto, el procedimiento, al utilizar el dispositivo de separacion trifasico antes citado, queda limitado a velocidades de flujo de lfquido mas bajas, por lo que solo se pueden depurar cantidades de agua menores por tiempo y volumen de reactor, con referencia al volumen de reactor, con lo que se limita fuertemente la flexibilidad en cuanto a la ejecucion del procedimiento. Otra desventaja del dispositivo de separacion trifasico antes citado consiste en que el mismo solo separa de forma insuficiente el gas y la sustancia solida contenidos en la mezcla trifasica, por lo que el agua extrafda del reactor presenta en comparacion una pureza reducida.
Por el documento WO 96/32177 se conoce un dispositivo de separacion trifasico que comprende una pluralidad de capuchones de seccion transversal en V orientadas respectivamente paralelas entre sf y, respecto a la vertical, de forma inclinada hacia arriba, previendose en la parte superior de las capuchones una caperuza de gas dispuesta horizontalmente que se extiende horizontalmente a traves de los cantos de los capuchones. Durante el funcionamiento de este dispositivo, la mezcla trifasica se conduce a traves de una zona de entrada al interior del dispositivo de separacion trifasico, siendo transportada despues desde abajo hacia arriba a traves de los canales de flujo previstos en los distintos capuchones. Mientras que las sustancias solidas pesadas contenidas en la mezcla se sedimentan durante este transporte desde abajo hacia arriba, las sustancias solidas ligeras contenidas en la mezcla y el gas son recogidas en la caperuza de gas y aportadas desde allf al dispositivo de separacion.
El inconveniente del dispositivo de separacion precitado radica en que la separacion de la sustancia solida y de gas contenidos en la mezcla trifasica se produce fundamentalmente en la caperuza de gas y, por consiguiente, al mismo tiempo. Cuanto mayor es la velocidad de flujo de los canales de flujo previstos entre los distintos capuchones, tanto mas incompleta es la separacion de gas y sustancia solida de la mezcla porque con el aumento de la velocidad de la
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corriente parte de la sustancia solida con las burbujitas de gas adheridas a la misma es arrastrada al lado de la caperuza de gas, permaneciendo en el Kquido. Por consiguiente, el procedimiento que emplea el dispositivo de separacion trifasico mencionado se limita a velocidades de flujo de lfquido menores, por lo que con el mismo solo se puede depurar una menor cantidad de agua por tiempo y por volumen de reactor, con referencia al volumen del reactor, quedando fuertemente reducida la flexibilidad en cuanto al control del procedimiento. Con el dispositivo de separacion citado se consigue ademas solo una separacion insuficiente de gas y de sustancia solida de la mezcla trifasica.
Por el documento DE 2 033 021 se conoce un dispositivo para la eliminacion de diferentes componentes de un lfquido con una camara de entrada y una camara de salida entre las que se preven uno o varios separadores con pasos inclinados entre placas onduladas, artesas o similares, previendose ademas instalaciones adicionales en direccion de flujo delante y/o detras de un separador para una separacion adicional de estos componentes.
Por lo tanto, la presente invencion se plantea el objetivo de proporcionar un dispositivo de separacion trifasico para la separacion de gas y sustancia solida de una mezcla trifasica que contiene lfquido, gas y sustancia solida que se pueda utilizar a una velocidad de flujo de lfquido elevada, a fin de poder depurar asf una gran cantidad de mezcla trifasica por tiempo y por volumen de reactor que consiga una separacion completa o al menos casi completa de gas y sustancia solida de una mezcla trifasica que contiene lfquido, gas y sustancia solida, asf como el de poner a disposicion un procedimiento correspondiente para la separacion de gas y sustancia solida de una mezcla trifasica que contiene lfquido, gas y sustancia solida.
De acuerdo con la invencion, este objetivo se consigue mediante la puesta a disposicion de un dispositivo de separacion trifasico para la separacion de gas y sustancia solida de una mezcla trifasica que contiene lfquido, gas y sustancia solida que comprende:
- una zona de entrada para la mezcla trifasica,
- una salida para una fraccion rica en sustancias solidas,
- una salida para el lfquido,
- un primer separador para la separacion de gas de una mezcla trifasica formando una mezcla bifasica que contiene lfquido y sustancia solida, formando el primer separador la zona de entrada para la mezcla trifasica o estando el mismo unido a la zona de entrada para la mezcla trifasica, presentando el primer separador cuatro bloques de laminas con respectivamente al menos tres laminas paralelas entre sf entre las que se forma respectivamente un canal de flujo y configurandose el primer separador de manera que la mezcla que entra por la zona de entrada se conduzca en los canales de flujo, respecto a la vertical, desde arriba hacia abajo y
- un segundo separador para la separacion de sustancia solida de la mezcla bifasica formada por el primer separador, presentando el segundo separador un bloque de laminas con al menos tres laminas paralelas entre sf entre las que se forma respectivamente un canal de flujo y configurandose el segundo separador de manera que se disponga, referido al primer separador, de modo que la mezcla bifasica que sale del primer separador entre, respecto a la vertical, desde abajo en los canales de flujo del segundo separador y se conduzca dentro del mismo hacia arriba y,
i) ajustandose cada bloque de laminas con cada una de sus dos superficies laterales, a una superficie lateral de otro bloque de laminas de manera que los distintos bloques de laminas, visto desde la seccion transversal del dispositivo de separacion trifasico se disponga en forma de rombo, presentando el segundo separador un bloque de laminas que, visto desde la seccion transversal del dispositivo de separacion trifasico, esta dispuesto en el centro del rombo formado por los cuatro bloques de laminas del primer separador o
ii) uniendose respectivamente dos bloques de laminas con una de sus dos superficies laterales con un angulo de inclinacion de 10° a 80°, respecto a la direccion longitudinal del bloque de laminas, el uno al otro y uniendose los dos paquetes de bloques de laminas formados por los bloques de laminas adyacentes a traves de respectivamente una pared que une las superficies laterales de los paquetes de bloques de laminas, por lo que los cuatro bloques de laminas y las dos paredes, visto desde la seccion transversal del dispositivo de separacion trifasico, se disponen en forma de un hexagono, presentando el segundo separador un bloque de laminas que, visto desde la seccion transversal del dispositivo de separacion trifasico, esta dispuesto en el centro del hexagono formado por los cuatro bloques de laminas y las dos paredes del primer separador,
configurandose el dispositivo de separacion trifasico de forma que la mezcla trifasica solo pueda entrar en el primer separador del dispositivo de separacion trifasico a traves de la zona de entrada.
Al comprender el dispositivo de separacion trifasico dos separadores distintos, concretamente un primer separador que comprende cuatro bloques de laminas cuyas al menos tres laminas se disponen de manera que la mezcla trifasica fluya por los canales de flujo configurados entre ellas desde arriba hacia abajo respecto a la vertical, y un segundo separador que comprende un bloque de laminas cuyas al menos tres laminas se disponen de modo que la mezcla trifasica fluya por ellos desde abajo hacia arriba respecto a la vertical, se consigue que en el primer
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separador se produzca una excelente separacion del gas de la mezcla trifasica y en el segundo separador una excelente separacion de las sustancias solidas de la mezcla bifasica extrafda del primer separador, por lo que en el dispositivo de separacion trifasico se logra una separacion al menos casi completa de gas y sustancia solida de una mezcla trifasica que contiene lfquido, gas y sustancia solida. Gracias a esta configuracion del dispositivo de separacion trifasica, es decir, a que la mezcla trifasica solo puede entrar en el primer separador del dispositivo de separacion trifasico a traves de la zona de entrada, se consigue evitar una contaminacion con gas de la mezcla bifasica que sale del primer separador, dado que la mezcla trifasica no puede entrar en el segundo separador, lo que contribuye a una separacion completa de gas y sustancia solida en el dispositivo de separacion trifasico. Esto permite ademas que el dispositivo de separacion trifasico segun la invencion pueda funcionar a una velocidad de flujo del lfquido elevada, por lo que se puede depurar una gran cantidad de mezcla trifasica por tiempo y por volumen de reactor. Con la disposicion de dos separadores distintos, uno de los cuales, concretamente el primero, separa en primer lugar el gas de la mezcla trifasica, mientras que el segundo separa la sustancia solida de la mezcla bifasica extrafda del primer separador, es ademas posible ajustar el mdice de rendimiento en el primer separador de forma independiente y mas alto que en el segundo separador, lo que permite una excelente flexibilidad en lo que se refiere al control del procedimiento y a una optimizacion de la eficacia de depuracion. En conjunto, el dispositivo de separacion trifasico segun la invencion hace posible una separacion al menos casi completa de gas y de sustancia solida de una mezcla trifasica que contiene lfquido, gas y sustancia solida, por lo que se puede depurar con el mismo una gran cantidad de mezcla trifasica por tiempo y por volumen de reactor.
Por lamina se entiende en el sentido de la presente invencion, de acuerdo con la definicion habitual de este termino, una placa fina y larga, mientras que el termino de bloque de laminas define varias laminas dispuestas con sus superficies de forma paralela o aproximadamente paralela de las que solo se ven los cantos.
Para lograr una elevada capacidad de separacion del dispositivo de separacion trifasico se propone segun una variante perfeccionada de la idea de la invencion que el primer separador comprenda cuatro bloques de laminas formados por 3 a 15 y con especial preferencia por 5 a 10 laminas paralelas entre las que se configura respectivamente un canal de flujo. Por la misma razon se prefiere que el segundo separador comprenda un bloque de laminas formado por 3 a 60, preferiblemente por 5 a 25, con especial preferencia por 10 a 20 laminas paralelas entre las que se configura respectivamente un canal de flujo.
De acuerdo con otra variante de realizacion preferida de la presente invencion las distintas laminas del primer separador y/o del segundo separador presentan, respecto a la horizontal, una inclinacion (a) de entre 20° y 100°. Asf se consigue una elevada capacidad de separacion de los separadores, es decir, un elevado rendimiento de separacion de gas en el primer separador y un elevado rendimiento de separacion de sustancia solida en el segundo separador.
Unos resultados de rendimiento de separacion buenos se obtienen para el segundo separador especialmente cuando el angulo de inclinacion (a) de las distintas laminas paralelas entre sf del bloque de laminas oscila, referido a la horizontal, entre 20° y 80°, preferiblemente entre 40° y 60°.
En principio, las distintas laminas de los bloques de laminas del primer separador tambien pueden presentar los angulos de inclinacion (a) antes indicados, es decir, de 20° a 80° y preferiblemente de 40° a 60°. Sin embargo, en el marco de la presente invencion se ha podido comprobar de forma sorprendente que en el primer separador se consigue una separacion de gas especialmente excelente de la mezcla trifasica si el angulo de inclinacion (a) de las distintas laminas paralelas entre sf de los bloques de laminas del primer separador es, respecto a la horizontal, de entre 80° y 100°, preferiblemente de unos 90° y con especial preferencia exactamente de 90°.
Con preferencia la zona de entrada para la mezcla trifasica, formada preferiblemente por al menos un primer separador, se dispone en el dispositivo de separacion trifasico, referido a su seccion transversal, por fuera o, en un dispositivo de separacion trifasico de seccion transversal redonda, radialmente por fuera. De este modo se consigue que la superficie lfmite espedfica para la mezcla trifasica sea grande en la zona de entrada, lo que favorece aun mas una excelente separacion de gas y sustancia solida de la mezcla trifasica.
Con vistas a una elevada capacidad de separacion y especialmente con vistas a elevados indices de rendimiento espedficos del dispositivo de separacion trifasico se prefiere segun otra variante de realizacion preferida de la presente invencion que el primer separador comprenda cuatro bloques de laminas que presenten respectivamente al menos tres laminas paralelas con canales de flujo configurados entre ellas, presentando las laminas de los distintos bloques de laminas preferiblemente una inclinacion (a) de entre 20° y 100°, con preferencia una inclinacion (a) de entre 80° y 100° y con especial preferencia una inclinacion (a) de 90° respecto a la horizontal. Esto permite distribuir los distintos bloques de laminas del primer separador uniformemente por la zona exterior del dispositivo de separacion trifasico, referido a su seccion transversal, por lo que la mezcla trifasica no solo puede entrar a traves de uno de los lados del dispositivo de separacion trifasico, sino a traves de varios lados del dispositivo de separacion trifasico.
Como ya se ha expuesto, se prefiere que la zona de entrada para la mezcla trifasica en el dispositivo de separacion trifasico se disponga, referido a su seccion transversal, por fuera y que la zona de entrada este formada por el primer separador, del que se dispone al menos uno. Se prefiere ademas que las superficies frontales del al menos un bloque de laminas del primer separador delimite el dispositivo de separacion trifasico hacia fuera.
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De acuerdo con otra variante de realizacion preferida de la presente invencion, el primer separador comprende al menos dos, preferiblemente cuatro aglomerados de bloque de laminas, comprendiendo cada uno de estos aglomerados de bloques de laminas al menos cuatro bloques de laminas y ajustandose cada bloque de laminas con al menos una de sus superficies laterales a una superficie lateral de otro bloque de laminas.
En la variante de realizacion precitada se preve que el primer separador comprenda al menos dos, preferiblemente cuatro aglomerados de bloques de laminas, comprendiendo cada uno de estos aglomerados de bloques de laminas cuatro bloques de laminas, ajustandose respectivamente dos bloques de laminas de cada uno de los aglomerados de bloques de laminas, con una de sus dos superficies laterales, el uno al otro, en un angulo de inclinacion de 10° a 80° respecto a la direccion longitudinal del bloque de laminas, y uniendose los dos paquetes de bloques de laminas formados por los bloques de laminas adyacentes a traves de respectivamente una pared que une las superficies laterales de los paquetes de bloques de laminas, por lo que los cuatro bloques de laminas y las dos paredes, visto desde la seccion transversal del dispositivo de separacion trifasico, se disponen en forma de hexagono. En el centro de cada hexagono se preve el segundo separador que preferiblemente comprende un bloque de laminas.
Con preferencia son los extremos superiores de las distintas laminas de al menos un bloque de laminas del primer separador los que configuran la zona de entrada para la mezcla trifasica, prefiriendose especialmente en este caso que el al menos un bloque de laminas del primer separador se disponga por fuera, visto desde la seccion transversal del dispositivo de separacion trifasico.
Se prefiere ademas que las laminas del boque de laminas del segundo separador se dispongan, en relacion con sus lados laterales, en un angulo de 10° a 90°, preferiblemente de 45° a 90°, con preferencia de 55 a 90° respecto a las laminas del al menos un primer separador.
Mientras que el primer separador comprende, como se prefiere, cuatro bloques de laminas, el segundo separador comprende solo un bloque de laminas.
Con preferencia las laminas del bloque de laminas del segundo separador se disponen, en relacion con sus lados longitudinales, en un angulo de 55° a 90° respecto a las laminas del al menos un primer separador.
Para separar el al menos un primer separador del al menos un segundo separador se propone, segun una variante perfeccionada de la idea de la invencion, que entre el al menos un bloque de laminas del segundo separador y el al menos un bloque de laminas del primer separador adyacente se disponga una pared intermedia que, visto desde la vertical, sobresale del extremo superior del primer separador. Como consecuencia, se evita de forma segura que la mezcla trifasica entre desde la zona de entrada en el segundo separador, especialmente en la variante de realizacion en la que el primer separador forma la zona de entrada para la mezcla trifasica.
En la variante de realizacion antes citada resulta especialmente ventajoso que la pared intermedia que, visto desde el eje longitudinal del dispositivo de separacion trifasico, sea la de las laminas interiores de los bloques de laminas del primer separador adyacentes al segundo separador, siendo las laminas interiores mas altas que las demas laminas del mismo bloque de laminas. Por consiguiente, en el caso de esta pared intermedia se trata de una lamina alargada.
La salida para el lfquido se dispone preferiblemente por encima del extremo superior del al menos un bloque de laminas del segundo separador.
Se prefiere que respectivamente por el extremo inferior de las laminas exteriores de cada uno de los cuatro bloques de laminas del primer separador se disponga, visto desde el eje longitudinal del dispositivo de separacion trifasico, una pared exterior. Se ha podido comprobar que resulta especialmente ventajoso que, visto desde el eje longitudinal del dispositivo de separacion trifasico, se doblen al menos dos de las paredes exteriores hacia dentro de modo que las paredes exteriores, vistas desde la vertical, se vayan juntando hacia abajo formando una acanaladura. De esta manera es posible que la fraccion rica en sustancia solida, que se va formando entre el al menos un primer separador y el al menos un segundo separador, se acumule durante el funcionamiento del dispositivo en la acanaladura y pueda salir por completo del dispositivo de separacion a traves de la salida correspondiente. Se considera especialmente ventajoso que las paredes exteriores que forman la acanaladura se desarrollen, la una frente a la otra, en un angulo de 30° a 120°, especialmente de 40° a 100°, preferiblemente de 60° a 80° y, con especial preferencia de 70°.
En la variante de realizacion precitada la salida para la fraccion rica en sustancia solida se preve preferiblemente en la acanaladura, realizandose la salida con especial preferencia en forma de una ranura paralela a la acanaladura.
Para evitar de manera segura una penetracion de mezcla trifasica en el dispositivo de separacion trifasico en puntos fuera de la zona de entrada y, por lo tanto, especialmente tambien la penetracion de mezcla trifasica en el segundo separador, se propone segun una variante perfeccionada de la invencion que por debajo de la salida para la fraccion rica en sustancia solida se disponga un blindaje y que el mismo se configure de modo que la mezcla de lfquido, gas o sustancia solida, que desde la zona por debajo del dispositivo de separacion trifasico fluye verticalmente hacia arriba, no pueda penetrar en el dispositivo de separacion trifasico a traves de la salida.
Otro objeto de la presente invencion es un reactor que en su parte superior presenta el dispositivo de separacion trifasico segun la invencion antes descrito.
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En el caso del reactor se puede tratar especialmente de un reactor anaerobio o aerobio para la depuracion de aguas residuales o de proceso que presente al menos un conducto de alimentacion para la aportacion de las aguas residuales o de proceso a depurar al reactor, al menos un conducto de salida para la evacuacion de las aguas residuales o de proceso depuradas del reactor y al menos un conducto de salida para la evacuacion de gas del reactor. En el caso del reactor se trata con especial preferencia de un reactor anaerobio o aerobio para la depuracion continua de aguas residuales o de proceso de la industria papelera.
Otro objeto de la presente invencion consiste en un procedimiento para la separacion de gas y sustancia solida de una mezcla que contiene lfquido, gas y sustancia solida. De acuerdo con la invencion, este proceso comprende los siguientes pasos:
a) Introduccion de la mezcla trifasica, a traves de una zona de entrada, en el primer separador de un dispositivo de separacion trifasico de un reactor antes descrito, formando el primer separador la zona de entrada para la mezcla trifasica y estando el mismo unido a la zona de entrada para la mezcla trifasica,
b) conduccion de la mezcla trifasica desde arriba hacia abajo, respecto a la vertical, a traves de los canales de flujo del primer separador para separar el gas de la mezcla trifasica formando asf una mezcla bifasica,
c) extraccion de la mezcla bifasica del primer separador,
d) introduccion de al menos una parte de la mezcla bifasica en el segundo separador,
e) conduccion de la mezcla bifasico desde arriba hacia abajo, respecto a la vertical, a traves de los al menos
dos canales de flujo del segundo separador para separar la sustancia solida de la mezcla bifasica y una fraccion rica en sustancia solida,
f) extraccion del lfquido depurado del segundo separador y
g) extraccion de la fraccion rica en sustancia solida del dispositivo de separacion trifasico a traves de una
salida,
introduciendose en el segundo separador solo una mezcla bifasica extrafda del primer separador, pero no la mezcla trifasica.
Con preferencia el procedimiento se lleva a cabo y la superficie (A) de la salida para la fraccion rica en sustancia solida del dispositivo de separacion trifasico se dimensiona de manera que la velocidad de entrada de la mezcla trifasica en la zona de entrada del primer separador sea menor que la velocidad de subida de las burbujas de gas en la mezcla trifasica.
A continuacion la presente invencion se describe a modo de ejemplo a la vista de unas formas de realizacion ventajosas y con referencia a los dibujos adjuntos.
Estos muestran en la
Figura 1 una vista en perspectiva de un dispositivo de separacion trifasico segun un primer ejemplo de realizacion de la presente invencion;
Figura 2 una seccion longitudinal en perspectiva del dispositivo de separacion trifasico representado en la figura 1;
Figura 3 una vista sobre un dispositivo de separacion trifasico segun un segundo ejemplo de realizacion de la presente invencion;
Figura 4 una seccion longitudinal en perspectiva del dispositivo de separacion trifasico representado en la figura 3;
Figura 5 una vista sobre un dispositivo de separacion trifasico segun un tercer ejemplo de realizacion de la presente invencion que presenta cuatro aglomerados de bloque de laminas y
Figura 6 una seccion longitudinal esquematica de un reactor para la depuracion anaerobia de aguas residuales que presenta un dispositivo de separacion trifasico segun la presente invencion representado en las figuras 1 y 2.
El dispositivo de separacion trifasico 10 segun un primer ejemplo de realizacion de la presente invencion, representado en las figuras 1 y 2, comprende una zona de entrada 12 para la mezcla trifasica, una salida 14 para una fraccion rica en sustancia solida, una salida 16 para agua depurada, un primer separador 18 para la separacion de gas de la mezcla trifasica con formacion de una mezcla bifasica que contiene lfquido y sustancia solida, asf como un segundo separador 20 para la separacion de sustancia solida de la mezcla bifasica creada en el primer separador.
El primer separador comprende cuatro bloques de laminas 22, 22', 22” que presentan respectivamente cinco laminas orientadas de forma paralela 24 que, respecto a la horizontal, presentan una inclinacion de 90°, es decir, se disponen perpendiculares en relacion con la seccion transversal del dispositivo de separacion trifasico 10, configurandose entre respectivamente dos laminas contiguas 24 respectivamente un canal de flujo 26. Las laminas mas exteriores 24, visto desde la seccion transversal del dispositivo de separacion trifasico 10, de los bloques de laminas 22, 22', 22” del primer separador 18, limitan el dispositivo de separacion trifasico 10 hacia fuera. Las laminas interiores de los bloques de laminas 22, 22', 22” del primer separador 18, visto respectivamente desde el eje
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longitudinal del dispositivo de separacion trifasico 10, se alargan en cambio frente a las demas laminas 24 hacia arriba y forman una pared intermedia 28 que separa el primer separador 18 del segundo separador 20. Los distintos extremos superiores de las laminas 22, 22', 22” del primer separador 18 forman la zona de entrada 12 para la mezcla trifasica.
Dos bloques de laminas 22, 22', 22” de los cuatro bloques de laminas 22, 22', 22” del primer separador 18 se ajustan respectivamente el uno al otro con una de sus dos superficies laterales en un angulo de inclinacion, referido a la direccion longitudinal del bloque de laminas 22, 22', 22”, de 60°, uniendose los dos paquetes de bloques de laminas formados por los bloques de laminas adyacentes, 22, 22', 22” a traves de respectivamente una pared 30 que une las superficies laterales de los paquetes de bloques de laminas, por lo que los cuatro bloques de laminas 22, 22', 22” y las dos paredes 30, visto desde la seccion transversal del dispositivo de separacion trifasico 10, se disponen en forma de hexagono.
El segundo separador 18 comprende un bloque de laminas 32 que presenta cinco laminas 34 de orientacion paralela que, respecto a la horizontal, presentan una inclinacion de unos 50°, configurandose entre respectivamente dos laminas contiguas 34 respectivamente un canal de flujo 26'. El bloque de laminas 32 del segundo separador 18 se dispone en el centro del hexagono formado por los cuatro bloques de laminas 22, 22', 22” del primer separador 18 y las dos paredes 30 y limita con los cuatro bloques de laminas 22, 22', 22” del primer separador 18. Por encima de las laminas 34 del segundo separador se preve la salida 16 para el agua depurada en forma de rebosadero.
Respectivamente por el extremo inferior de las laminas exteriores 24 de cada uno de los cuatro bloques de laminas 22, 22', 22” del primer separador 18, visto desde el eje longitudinal del dispositivo de separacion trifasico 10, y por los extremos inferiores de las dos paredes 30, se preve una pared exterior 36, 36', doblandose cinco de las seis paredes exteriores 36, 36', visto desde el eje longitudinal del dispositivo de separacion trifasico 10, hacia dentro, de manera que las paredes laterales, visto desde la vertical, se vayan uniendo hacia abajo formando una acanaladura 38. Las paredes exteriores 36, 36' que forman la acanaladura 38 se juntan en un angulo (y) de unos 70°.
En la acanaladura 38 se preve la salida 14 para la fraccion rica en sustancia solida, configurandose la salida 14 en forma de una ranura paralela a la acanaladura 38. Por debajo de la salida 14 se preve un blindaje 40 que consiste en una prolongacion de la pared exterior 36' y que se configura de modo que a traves de la salida 14 la mezcla del lfquido, el gas o la sustancia solida, que fluye desde la zona por debajo del dispositivo de separacion trifasico 10 verticalmente hacia arriba, no pueda penetrar en la salida 14.
Al igual que el dispositivo de separacion trifasico 10 mostrado en las figuras 1 y 2, el representado en las figuras 3 y 4 segun un segundo ejemplo de realizacion de la presente invencion presenta un primer separador 18 y un segundo separador 20, comprendiendo el primer separador 18 cuatro bloques de laminas 22, 22', 22”, 22”' y el segundo separador 20 un bloque de laminas 32. Las paredes 30 y los cuatro bloques de laminas 22, 22', 22”, 22”' del primer separador estan unidos en forma de hexagono, disponiendose el segundo separador 20 en el centro del hexagono de forma adyacente a los cuatro bloques de laminas 22, 22', 22”, 22”' del primer separador 18.
Al contrario que en el dispositivo de separacion trifasico 10 representado en las figuras 1 y 2, las distintas laminas 24 de los cuatro bloques de laminas 22, 22', 22”, 22”' del primer separador 18 del dispositivo de separacion trifasico 10 representado en las figuras 3 y 4 presentan, respecto a la horizontal, una inclinacion (a) de 60°, aproximadamente. Frente al dispositivo de separacion trifasico representado en las figuras 1 y 2, son las laminas exteriores alargadas 24 de los bloques de laminas 22, 22', 22”, 22”' del primer separador 18 las que configuran las paredes exteriores 36, 36' del dispositivo de separacion trifasico 10 mostrado en las figuras 3 y 4. Las dos paredes exteriores 36, 36' se desarrollan en un angulo (y) de unos 70° y se juntan formando una acanaladura 38.
En la acanaladura 38 se preve la salida 14 para la fraccion rica en sustancia solida, configurandose la salida 14 en forma de ranura paralela a la acanaladura 38. Por debajo de la salida 14 se preven dos blindajes 40, 40' que constituyen respectivamente una prolongacion de las paredes exteriores 36, 36' y que se configuran de modo que a traves de la salida 14 no puedan entrar en la salida 14 el lfquido, el gas o la sustancia solida que fluyen desde la parte inferior del dispositivo de separacion trifasico 10 verticalmente hacia arriba.
El dispositivo de separacion trifasico 10 representado en la figura 5 comprende respectivamente cuatro de bloque de laminas 42, 42', 42”, 42”' configurados en la forma representada en las figuras 1 y 2. Cada aglomerado de bloques de laminas 42, 42', 42”, 42”' comprende por lo tanto un primer separador 18 compuesto por cuatro bloques de laminas 22, 22', 22”, 22”' dispuestos en forma de hexagono y por dos paredes 30, disponiendose en el centro del hexagono el segundo separador 20 que comprende un bloque de laminas. Como consecuencia de la disposicion de varios aglomerados de bloques de laminas 42, 42', 42”, 42”' se consigue una estructura modular del dispositivo de separacion trifasico 10, lo que permiten adaptar la forma y el tamano del dispositivo de separacion trifasico al reactor existente en el que se va a instalar. Al mismo tiempo de puede reducir la altura de los distintos bloques de laminas en comparacion con un dispositivo de separacion trifasico que solo comprende un aglomerado de bloques de laminas.
En la figura 6 se representa esquematicamente un reactor 44 para la depuracion anaerobia de aguas residuales que en su parte superior presenta un dispositivo de separacion trifasico 10 con una configuracion como la que se representa en las figuras 1 y 2. El reactor presenta ademas por su extremo inferior un conducto de alimentacion para aguas residuales 46 asf como, por su extremo superior, un conducto de salida de gas 48. En la zona entre el tercio inferior y el tercio central del reactor 44 se preve una pluralidad de pellets 50 de microorganismos anaerobios que
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durante el funcionamiento del reactor 44 se mantienen en suspension gracias a la corriente de aguas residuales dentro del reactor 44.
Durante el funcionamiento del reactor 44 segun la invencion representado en la figura 6 se aportan al mismo a traves del conducto de alimentacion 46, de manera continua, aguas residuales a depurar procedentes, por ejemplo, de una fabrica de papel, que por medio de un distribuidor de entrada (no representado) se mezclan en la parte inferior del reactor 44 con el medio que se encuentra en el reactor 44 y que se conducen a traves del lecho de lodo, que contiene pellets de microorganismos 50 y que esta situado por encima de la entrada, descomponiendo los microorganismos anaerobios existentes en el reactor 44 las impurezas organicas contenidas en las aguas residuales fundamentalmente en dioxido de carbono y metano. El biogas que se forma durante la descomposicion de los compuestos organicos, y que contiene especialmente metano y dioxido de carbono, se deposita parcialmente en forma de pequenas burbujas de gas en los pellets de microorganismos 50 y sube en parte en forma de pequenas burbujas de gas libres en el reactor 44. Debido a las pequenas burbujas de gas acumuladas desciende el peso espedfica de los pellets 50, por lo que los pellets suben en el reactor 44 hacia arriba.
En la parte superior del reactor se encuentra, por lo tanto, una mezcla trifasica que ademas del agua y de los pellets de microorganismos 50 suspendidos en la misma contiene burbujas de gas asf como pequenas burbujas de gas adheridas a los pellets de microorganismos 50. Mientras que gran parte de las burbujas de gas no acumuladas en los pellets de microorganismos 50 sube, debido al fuerte empuje vertical y a la corriente de lfquido dirigida hacia arriba, pasando al lado de la zona de entrada 12 del dispositivo de separacion trifasico 10 hasta llegar a la camara de gas 54 prevista por encima del nivel de agua 52, la mezcla trifasica, que ademas del agua contiene pellets de microorganismos 50, pellets de microorganismos 50 con pequenas burbujas de gas acumuladas y cantidades relativamente reducidas de burbujas de gas libres, entra a traves de la zona de entrada 12 en el dispositivo de separacion trifasico 10, en el que fluye desde arriba hacia abajo a traves de los canales de flujo 26 previstos entre las laminas 24 de los bloques de laminas 22, 22', 22”, 22”'. En los distintos canales de flujo 26 se crea, a traves de la seccion transversal de los canales de flujo 26, un perfil de velocidad de desarrollo parabolico debido al cual se producen entre los pellets de microorganismos contiguos 50 con pequenas burbujas de gas acumuladas, a causa de las fuerzas de friccion, unos gradientes de presion que dan lugar a que las burbujas de gas adheridas a los pellets de microorganismos 50 se desprendan de los pellets de microorganismos 50 y a que suban junto con las demas burbujas de gas libres en las laminas 24 del primer separador 18 hacia arriba, abandonando el dispositivo de separacion trifasico 10 a traves de la zona de entrada 12 y subiendo hasta la camara de gas 54. Como consecuencia, en el primer separador 18 el gas se separa por completo de la mezcla trifasica, de modo que de los canales de flujo 26 del primer separador 18 sale por abajo una mezcla bifasica que solo contiene agua y pellets de microorganismos (sin pequenas burbujas de gas adheridas).
Una corriente parcial de la mezcla bifasica que sale por abajo del primer separador 18, representada en la figura 6 por medio de la flecha identificada con la letra c), se conduce, debido a las circunstancias de flujo en el dispositivo de separacion trifasico 10, desde abajo hacia arriba a traves de las laminas 34 del segundo separador 20. Durante este proceso se crea en los distintos canales de flujo 26' del segundo separador 20 un perfil de velocidad de desarrollo parabolico a traves de la seccion transversal de los canales de flujo 26', debido al cual los pellets de microorganismos 50 se mueven en los canales de flujo 26' hacia las paredes de las laminas 34, a causa de la fuerza resultante de la fuerza de gravedad dirigida verticalmente hacia abajo y la fuerza hidraulica dirigida oblicuamente hacia arriba. Dado que la fuerza hidraulica en direccion de las paredes de las laminas 34 disminuye a causa del perfil de velocidad desarrollado de forma parabolica a traves de la seccion transversal de los canales de flujo 26', los pellets de microorganismos 50 van descendiendo en las paredes de las laminas 34 de los canales de flujo 26' y abandonan el segundo separador 20 por abajo, mientras que las aguas depuradas, de las que se han separado los pellets de microorganismos 50, suben en los canales de flujo 26' hacia arriba y abandonan el segundo separador 20 por arriba llegando a una salida 16, a traves de la cual las aguas depuradas salen del reactor 44.
Como consecuencia, los pellets de microorganismos 50 se acumulan en la zona inferior del dispositivo de separacion trifasico 10 y salen del dispositivo de separacion trifasico 10 con la otra corriente parcial representada en la figura 6 por medio de la flecha identificada con la letra b) a traves de la salida 14. Gracias al blindaje 40 se evita de manera segura que dentro del reactor 44 la mezcla trifasica que fluye desde abajo hacia arriba entre a traves de la salida 14 en el dispositivo de separacion trifasico 10.
La relacion entre la corriente parcial representada en la figura 6 por medio de la flecha identificada con la letra c), que conduce al segundo separador 20, y la corriente parcial representada en la figura 6 por medio de la flecha identificada con la letra b), que a traves de la salida 14 sale del dispositivo de separacion trifasico 10, la determina fundamentalmente la diferencia de presion a traves de la salida 14, es decir, la diferencia de presion por la cara interior de la salida 14, visto desde el dispositivo de separacion trifasico 10, y la presion por la cara exterior de la salida 14, y el tamano de la superficie de la salida 14. Se entiende que, en caso de una diferencia de presion constante a traves de la salida 14, la corriente parcial representada en la figura 6 por medio de la flecha identificada con la letra b) es tanto mayor cuanto mayor es la superficie de la salida 14, con lo que tambien aumenta la velocidad de flujo de la mezcla por el primer separador 18. Para mantener la velocidad de flujo a traves del primer separador 18 por debajo de un valor lfmite cntico, a partir del cual las burbujas de gas libres penetran cada vez mas en el primer separador 18, la superficie de la salida 14 para la fraccion rica en sustancia solida del dispositivo de separacion trifasico 10 se dimensiona preferiblemente de manera que la velocidad de entrada o velocidad de flujo de la mezcla trifasica en la zona de entrada 12 del primer separador 18 sea menor que la velocidad de ascenso de las
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burbujas de gas (libres) de la mezcla trifasica. De este modo se garantiza que todos los pellets de microorganismos 50 separados en el dispositivo de separacion trifasico 10 salgan del dispositivo de separacion trifasico 10, evitandose al mismo tiempo una velocidad de flujo excesiva en el primer separador 18.
Por consiguiente se prefiere que la superficie de la salida 14 se pueda regular, con lo que la relacion entre la corriente parcial b) y la corriente parcial c) se puede optimizar segun las necesidades durante el funcionamiento del dispositivo de separacion trifasico 10. Reduciendo por ejemplo la superficie, la relacion entre la corriente parcial b) y la corriente parcial c) se puede reducir de modo que se retengan mas de las estructuras de microorganismos flocadas en el reactor 44. Por otra parte es posible aumentar la relacion entre la corriente parcial b) y la corriente parcial c) agrandando la superficie de la salida 14, con lo que un mayor numero de estructuras de microorganismos granuladas se enriquecen en el reactor 44.
Por las mismas razones, a saber, la optimizacion de la selectividad de las caractensticas del lodo en el reactor 44, se puede prever que toda la superficie de los canales de flujo 26' del segundo separador 20 sean regulables para que la carga del segundo separador 20 resulte flexible durante el funcionamiento del dispositivo de separacion trifasico 10. Cabe, por ejemplo, la posibilidad de que durante el funcionamiento algunos de los canales de flujo 26' del segundo separador 20 se paralicen a traves de un elemento de corredera (no representado) previsto preferiblemente en la salida 16 para el agua depurada, con lo que aumenta la velocidad de flujo en los restantes canales de flujo 26' y se pueden lixiviar las estructuras de sustancias solidas flocadas del reactor 44. Al prever uno o varios de estos elementos de corredera en la salida 16, es necesario que la salida 16 se una para este fin a los extremos superiores de las laminas 34 del segundo separador 20 o a una prolongacion de las laminas 34.
Lista de referencias
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22, 22'. 22”, 22’ 24
26, 26'
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36, 36'
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40, 40'
42, 42', 42”, 42
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Dispositivo de separacion trifasico
Zona de entrada para la mezcla trifasica
Salida para la fraccion rica en sustancia solida
Salida/conducto de salida para lfquido/agua depurada
Primer separador
Segundo separador
Bloque de laminas del primer separador
Lamina del primer separador
Canal de flujo
Pared intermedia
Pared
Bloque de laminas del segundo separador
Lamina del segundo separador
Pared exterior
Acanaladura
Blindaje
Aglomerado de bloques de laminas Reactor anaerobio
Conducto de alimentacion para aguas residuales
Conducto de salida de gas
Pellets de microorganismos
Nivel de agua
Camara de gas

Claims (21)

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    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de separacion trifasico (10) para la separacion de gas y sustancia solida de una mezcla trifasica que contiene Uquido, gas y sustancia solida que comprende:
    - una zona de entrada(12) para la mezcla trifasica,
    - una salida (14) para una fraccion rica en sustancias solidas,
    - una salida (16) para el lfquido,
    - un primer separador (18) para la separacion de gas de una mezcla trifasica formando una mezcla bifasica
    que contiene lfquido y sustancia solida, formando el primer separador (18) la zona de entrada (12) para la mezcla trifasica o estando el mismo unido a la zona de entrada (12) para la mezcla trifasica, presentando el primer separador (18) cuatro bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') con respectivamente al menos tres laminas (24) paralelas entre sf entre las que se forma respectivamente un canal de flujo (26) y
    configurandose el primer separador (18) de manera que la mezcla que entra por la zona de entrada (12) se conduzca en los canales de flujo (26), respecto a la vertical, desde arriba hacia abajo y
    - un segundo separador (20) para la separacion de sustancia solida de la mezcla bifasica formada por el
    primer separador (18), presentando el segundo separador (20) un bloque de laminas (32) con al menos tres laminas (34) paralelas entre sf entre las que se forma respectivamente un canal de flujo (26') y
    configurandose el segundo separador (20) de manera que se disponga, referido al primer separador (18), de modo que la mezcla bifasica que sale del primer separador (18) entre, respecto a la vertical, desde abajo en los canales de flujo (26') del segundo separador (20) y se conduzca dentro del mismo hacia arriba,
    configurandose el dispositivo de separacion trifasico (10) de forma que la mezcla trifasica solo pueda entrar en el primer separador (18) del dispositivo de separacion trifasico (10) a traves de la zona de entrada (12),
    i) ajustandose cada bloque de laminas (22, 22', 22”, 22”') del primer separador con cada una de sus dos
    superficies laterales, a una superficie lateral de otro bloque de laminas (22, 22', 22”, 22”') de manera que los distintos bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”'), visto desde la seccion transversal del dispositivo de
    separacion trifasico (10) se disponga en forma de rombo, presentando el segundo separador (20) un bloque
    de laminas (32) que, visto desde la seccion transversal del dispositivo de separacion trifasico (10), esta dispuesto en el centro del rombo formado por los cuatro bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') del primer separador (18) o
    ii) uniendose respectivamente dos bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') del primer separador con una de sus dos superficies laterales con un angulo de inclinacion de 10° a 80°, respecto a la direccion longitudinal del bloque de laminas (22, 22', 22”, 22”'), el uno al otro y uniendose los dos paquetes de bloques de laminas formados por los bloques de laminas adyacentes (22, 22', 22”, 22”') a traves de respectivamente una pared (30) que une las superficies laterales de los paquetes de bloques de laminas, por lo que los cuatro bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') y las dos paredes (30), visto desde la seccion transversal del dispositivo de separacion trifasico (10), se disponen en forma de un hexagono, presentando el segundo separador (20) un bloque de laminas (32) que, visto desde la seccion transversal del dispositivo de separacion trifasico (10), esta dispuesto en el centro del hexagono formado por los cuatro bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') y las dos paredes (30) del primer separador (18).
  2. 2. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el primer separador (18) comprende cuatro bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') formados por 5 a 10 laminas (24) paralelas entre sf, entre las que se configura respectivamente un canal de flujo (26).
  3. 3. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el segundo separador (20) comprende un bloque de laminas (32) formado por 10 a 20 laminas (34) paralelas entre sf, entre las que se configura respectivamente un canal de flujo (26').
  4. 4. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun al menos una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que las distintas laminas (24) de los cuatro bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') del primer separador (18) y/o del bloque de laminas (32) del segundo separador (20) presentan, referido a la horizontal, una inclinacion (a) de entre 20° y 100°.
  5. 5. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun la reivindicacion 4, caracterizado por que las distintas laminas de los cuatro bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') del primer separador (18) presentan, referido a la horizontal, una inclinacion (a) de entre 80° y 100°.
  6. 6. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun la reivindicacion 4 o 5, caracterizado por que las distintas laminas del bloque de laminas (32) del segundo separador (20) presentan, referido a la horizontal, una inclinacion (a) de entre 20° y 80°.
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  7. 7. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el primer separador (18) comprende cuatro bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') que presentan respectivamente al menos tres laminas (24) paralelas entre sf con canales de flujo (26) configurados entre ellas, presentando las laminas (24) de los distintos bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”'), referido a la horizontal, una inclinacion (a) de entre 20° y 100°.
  8. 8. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las superficies frontales de los cuatro bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') del primer separador (18) limitan el dispositivo de separacion trifasico (10) hacia fuera.
  9. 9. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el primer separador (18) comprende al menos dos aglomerados de bloques de laminas (42, 42', 42”, 42”'), comprendiendo cada uno de estos aglomerados de bloques de laminas (42, 42', 42”, 42”') cuatro bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”'), ajustandose respectivamente dos bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') de cada uno de los aglomerados de bloques de laminas (42, 42', 42”, 42”'), con una de sus dos superficies laterales, el uno al otro, en un angulo de inclinacion de 10° a 80° respecto a la direccion longitudinal del bloque de laminas (22, 22', 22”, 22”') y uniendose los dos paquetes de bloques de laminas formados por los bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') adyacentes a traves de respectivamente una pared (30) que une las superficies laterales de los paquetes de bloques de laminas, por lo que los cuatro bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') y las dos paredes (30) de cada uno de los aglomerados de boques de laminas (42, 42', 42”, 42”'), visto desde la seccion transversal del dispositivo de separacion trifasico (10), se disponen en forma de hexagono, situandose en el centro de cada hexagono el segundo separador.
  10. 10. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la zona de entrada (12) para la mezcla trifasica la constituyen los extremos superiores de las distintas laminas (24) de los cuatro bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') del primer separador (18).
  11. 11. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que entre el bloque de laminas (32) del segundo separador (20) y los cuatro bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') del primer separador (18) se preve una pared intermedia (28) que, visto desde la vertical, sobresale del extremo superior del primer separador (18).
  12. 12. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun la reivindicacion 11, caracterizado por que la pared intermedia (28), visto desde el eje longitudinal del dispositivo de separacion trifasico (10), consiste en las laminas interiores de los bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') del primer separador (18) adyacentes al segundo separador (20), siendo las laminas interiores mas altas que las demas laminas (24) del bloque de laminas (22, 22', 22”, 22”').
  13. 13. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la salida (16) para el lfquido se dispone por encima del extremo superior del bloque de laminas (32) del segundo separador (20).
  14. 14. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun al menos una de las reivindicaciones 7 a 13, caracterizado por que respectivamente por el extremo inferior de las laminas exteriores de cada uno de los bloques de laminas (22, 22', 22”, 22”') del primer separador (18), visto desde el eje longitudinal del dispositivo de separacion trifasico (10), se preve una pared exterior (36, 36').
  15. 15. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun la reivindicacion 14, caracterizado por que al menos dos de las paredes exteriores (36, 36') se doblan, visto desde el eje longitudinal del dispositivo de separacion trifasico (10), hacia dentro de manera que, visto desde la vertical, las paredes exteriores se van juntando hacia abajo formando una acanaladura (38).
  16. 16. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun la reivindicacion 15, caracterizado por que las paredes exteriores que forman la acanaladura (38) se desarrollan en un angulo (y) de 30 a 120°.
  17. 17. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun la reivindicacion 15 o 16, caracterizado por que en la acanaladura (38) se preve una salida (14) para la fraccion rica en sustancia solida, configurandose la salida (14) en forma de una ranura paralela a la acanaladura (38).
  18. 18. Dispositivo de separacion trifasico (10) segun la reivindicacion 17, caracterizado por que por debajo de la salida (14) se preve un blindaje (40, 40') configurado de manera que el lfquido, gas o la sustancia solida que fluya por debajo del dispositivo de separacion trifasico (10) verticalmente hacfa arriba no pueda entrar a traves de la salida (14) en el dispositivo de separacion trifasico (10).
  19. 19. Reactor que en su parte superior presenta un dispositivo de separacion trifasico (10) segun al menos una de las reivindicaciones anteriores.
    5
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    15
    20
    25
  20. 20. Reactor segun la reivindicacion 19, caracterizado por ser un reactor anaerobio o aerobio (44) para la depuracion de aguas residuales o de proceso, que presenta al menos un conducto de alimentacion (46) para la aportacion de las aguas residuales o de proceso a depurar al reactor (44), asf como al menos un conducto de salida (16) para la evacuacion del agua residual o de proceso depurada del reactor (44).
  21. 21. Procedimiento para la separacion de gas y sustancia solida de una mezcla que contiene lfquido, gas y sustancia solida que comprende los siguientes pasos:
    a) Introduccion de la mezcla trifasica, a traves de una zona de entrada (12), en el primer separador (18) de un dispositivo de separacion trifasico (10) de un reactor segun la reivindicacion (20), formando el primer separador (18) la zona de entrada (12) para la mezcla trifasica y estando el mismo unido a la zona de entrada (12) para la mezcla trifasica,
    b) conduccion de la mezcla trifasica desde arriba hacia abajo, respecto a la vertical, a traves de los canales (26) de flujo del primer separador (18) para separar el gas de la mezcla trifasica formando asf una mezcla bifasica,
    c) extraccion de la mezcla bifasica del primer separador (18),
    d) introduccion de al menos una parte de la mezcla bifasica en el segundo separador (20),
    e) conduccion de la mezcla bifasico desde arriba hacia abajo, respecto a la vertical, a traves de los al menos dos canales de flujo (26') del segundo separador (20) para separar la sustancia solida de la mezcla bifasica y una fraccion rica en sustancia solida,
    f) extraccion del lfquido depurado del segundo separador (20) y
    g) extraccion de la fraccion rica en sustancia solida del dispositivo de separacion trifasico (10) a traves de una salida (14),
    introduciendose en el segundo separador (20) solo una mezcla bifasica extrafda del primer separador (18), pero no la mezcla trifasica.
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