IT201600102488A1

IT201600102488A1 - LIQUID DISTILLATION DISTILLATION PLANT.

Info

Publication number: IT201600102488A1
Application number: IT102016000102488A
Authority: IT
Inventors: Alberto Losi
Original assignee: Losi Alberto E C S A S
Priority date: 2016-10-12
Filing date: 2016-10-12
Publication date: 2018-04-12

Description

“IMPIANTO DI DISTILLAZIONE DI DIGESTATO LIQUIDO.” "LIQUID DIGESTATE DISTILLATION PLANT."

La presente invenzione ha per oggetto un impianto di distillazione di digestato liquido. The present invention relates to a liquid digestate distillation plant.

Il digestato liquido a cui si fa riferimento alla presente trattazione è in particolare digestato liquido prodotto da impianti a digestione anaerobica, senza per questo perdere in generalità. The liquid digestate referred to in the present discussion is in particular liquid digestate produced by anaerobic digestion plants, without thereby losing generality.

Generalmente, un impianto a digestione anaerobica abbinato a generatore elettrico con grandezza di 1 MW può produrre 4350 kg di digestato liquido ogni ora. Generally, an anaerobic digestion plant combined with an electric generator with a size of 1 MW can produce 4350 kg of liquid digestate every hour.

Il digestato liquido prodotto viene stoccato in apposite botti di trasporto le quali vengono convogliate mediante mezzi su gomma nei luoghi di smaltimento preposti, che sono solitamente terreni da concimare. The liquid digestate produced is stored in special transport barrels which are conveyed by road vehicles to the designated disposal sites, which are usually land to be fertilized.

Tale gestione di smaltimento del digestato liquido comporta oneri legati al trasporto ed al canone di locazione del luogo di smaltimento. This management of the disposal of liquid digestate entails charges related to the transport and the rent of the disposal site.

Inoltre, durante i periodi di pioggia, i terreni atti allo smaltimento del digestato liquido non sono disponibili, in quanto il terreno impregnato di acqua è incapace di assorbire ulteriore liquido ed è incapace di sopportare il peso di trattore e botti. Furthermore, during rainy periods, the soils suitable for the disposal of the liquid digestate are not available, as the soil impregnated with water is unable to absorb further liquid and is unable to bear the weight of the tractor and barrels.

In questo contesto, un aspetto della presente invenzione è quello di provvedere un impianto di distillazione di digestato liquido comprendente un gruppo di distillazione del digestato liquido il quale è configurato per portare ad ebollizione il digestato liquido immesso, preferibilmente immesso ad una temperatura superiore alla temperatura ambiente, ottenendo da tale distillazione vapore e sedimenti di tipo semisolido. In this context, an aspect of the present invention is to provide a liquid digestate distillation plant comprising a liquid digestate distillation unit which is configured to bring the injected liquid digestate to a boil, preferably injected at a temperature above ambient temperature. , obtaining from this distillation steam and semisolid sediments.

Vantaggiosamente, l’impianto secondo la presente invenzione consente di estrarre la frazione liquida del digestato liquido in ingresso in maniera tale da concentrarne la parte solida. Advantageously, the plant according to the present invention allows the liquid fraction of the incoming liquid digestate to be extracted in such a way as to concentrate the solid part.

La parte solida concentrata ha un volume drasticamente inferiore rispetto al digestato liquido immesso nell’impianto dal quale viene ricavata, di conseguenza i costi di gestione relativi allo smaltimento risultano notevolmente inferiori, dato il numero inferiori di botti adibiti al trasporto ed agli ettari di terreno necessari allo smaltimento. The concentrated solid part has a drastically lower volume than the liquid digestate introduced into the plant from which it is obtained, consequently the management costs related to disposal are considerably lower, given the lower number of barrels used for transport and the hectares of land needed. to disposal.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla seguente descrizione che è indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita di un impianto di distillazione di digestato liquido come illustrato nella figura 1 la quale illustra schematicamente l’impianto secondo la presente invenzione. Con il riferimento numerico 1 è indicato un impianto di distillazione di digestato liquido secondo la presente invenzione. Further characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the following description which is indicative, and therefore not limiting, of a preferred embodiment of a liquid digestate distillation plant as illustrated in Figure 1 which schematically illustrates the plant according to the present invention. Reference number 1 indicates a liquid digestate distillation plant according to the present invention.

Il digestato liquido 3 secondo la presente trattazione comprende a titolo esemplificativo una composizione in massa di sostanza liquida almeno del 95%, in particolare 98%. The liquid digestate 3 according to the present disclosure comprises, by way of example, a composition by mass of liquid substance of at least 95%, in particular 98%.

L’impianto 1 comprende un gruppo di distillazione 2 del digestato liquido 3 il quale è configurato per portare ad ebollizione il digestato liquido 3 immesso, ottenendo da tale ebollizione vapore 4 e sedimenti 5 di tipo semisolido. The plant 1 comprises a distillation unit 2 of the liquid digestate 3 which is configured to bring the liquid digestate 3 to the boil, obtaining from this boiling steam 4 and sediments 5 of the semi-solid type.

Preferibilmente, il digestato liquido 3 è immesso nel gruppo di distillazione 2 ad una temperatura superiore alla temperatura ambiente. Preferably, the liquid digestate 3 is introduced into the distillation group 2 at a temperature above room temperature.

I sedimenti 5 di tipo semisolido ricavati dal gruppo di distillazione 2 sono la frazione solida concentrata del digestato liquido 3 immesso nell’impianto 1. The semi-solid sediments 5 obtained from the distillation group 2 are the concentrated solid fraction of the liquid digestate 3 introduced into the plant 1.

Con riferimento al gruppo di distillazione 2 esso comprende almeno una prima unità di distillazione 23 comprendente una vasca 11 di ebollizione del digestato liquido 3, almeno uno scambiatore di calore 12 operante all’interno della vasca 11 ed almeno un camino 13 di copertura della vasca 11 e di uscita del vapore 4 derivante dall’ebollizione del digestato liquido 3 entro la vasca 11. With reference to the distillation unit 2, it comprises at least a first distillation unit 23 comprising a tank 11 for boiling the liquid digestate 3, at least one heat exchanger 12 operating inside the tank 11 and at least a chimney 13 covering the tank 11 and the output of the steam 4 deriving from the boiling of the liquid digestate 3 within the tank 11.

Secondo la forma realizzativa illustrata, il gruppo di ebollizione 2 comprende una pluralità di unità di distillazione 23, 24, 25, in particolare oltre alla prima unità di distillazione 23, esso comprende una seconda unità di distillazione 24 ed una terza unità di distillazione 25. According to the illustrated embodiment, the boiling unit 2 comprises a plurality of distillation units 23, 24, 25, in particular in addition to the first distillation unit 23, it comprises a second distillation unit 24 and a third distillation unit 25.

Ciascuna unità di distillazione 23, 24, 25 comprende una rispettiva vasca 11 di ebollizione del digestato liquido 3 ciascuna delle quali comprende almeno un rispettivo scambiatore di calore 12 operante all’interno della vasca 11 ed almeno un rispettivo camino 13 di copertura della vasca 11 e di uscita del vapore 4 derivante dall’ebollizione del digestato liquido 3 entro la vasca 11. Each distillation unit 23, 24, 25 comprises a respective tank 11 for boiling the liquid digestate 3, each of which comprises at least one respective heat exchanger 12 operating inside the tank 11 and at least one respective chimney 13 covering the tank 11 and output of the steam 4 deriving from the boiling of the liquid digestate 3 within the tank 11.

La vasca 11 definisce una camicia esterna allo scambiatore di calore 12 operante al suo interno. The tank 11 defines a jacket external to the heat exchanger 12 operating inside it.

Ciascuna vasca 11 di ebollizione comprende almeno un rispettivo abbattitore di schiuma 16. Each boiling tank 11 comprises at least one respective foam abateer 16.

Con riferimento alla prima unità di distillazione 23, lo scambiatore di calore 12 della vasca 11 di ebollizione comprende almeno un condotto di alimentazione 28 di un mezzo di riscaldamento 14 del digestato liquido 3. Il flusso del mezzo di riscaldamento 14 entro i fasci tubieri 12a ed il flusso di digestato liquido 3 in ebollizione nella vasca 11 sono in controcorrente. Tale mezzo di riscaldamento 14 è preferibilmente di tipo aeriforme, in particolare è sottoforma di fumi esausti provenienti da motore endotermico, preferibilmente motore a biogas. With reference to the first distillation unit 23, the heat exchanger 12 of the boiling tank 11 comprises at least one supply conduit 28 for a heating medium 14 of the liquid digestate 3. The flow of the heating medium 14 within the tube bundles 12a and the flow of liquid digestate 3 boiling in the tank 11 are countercurrent. Said heating means 14 is preferably of the gaseous type, in particular it is in the form of exhausted fumes coming from an internal combustion engine, preferably a biogas engine.

La temperatura del mezzo di riscaldamento 14 in ingresso dello scambiatore di calore 12 è di almeno 400°C. The temperature of the heating medium 14 at the inlet of the heat exchanger 12 is at least 400 ° C.

In uscita dallo scambiatore 12, il mezzo di riscaldamento 14 è immesso in atmosfera, mediante un rispettivo camino 26 o condotto di uscita. At the outlet from the exchanger 12, the heating means 14 is introduced into the atmosphere, by means of a respective chimney 26 or outlet duct.

Il mezzo di riscaldamento 14 presenta in uscita dallo scambiatore 12 una temperatura variabile in un intervallo compreso tra i 120 e 140°C, in particolare 130°C. The heating means 14 has at its outlet from the exchanger 12 a variable temperature in an interval comprised between 120 and 140 ° C, in particular 130 ° C.

Preferibilmente, lo scambiatore di calore 12 comprende una pluralità di fasci tubieri 12a entro i quali fluisce il mezzo di riscaldamento 14. Preferably, the heat exchanger 12 comprises a plurality of tube bundles 12a within which the heating medium 14 flows.

I fasci tubieri 12a sono in comunicazione di fluido con il condotto di alimentazione 28 e con il condotto di uscita 26. The tube bundles 12a are in fluid communication with the supply conduit 28 and with the outlet conduit 26.

La temperatura del mezzo di riscaldamento 14 in uscita dallo scambiatore di calore 12 è inferiore rispetto alla temperatura di ingresso. The temperature of the heating means 14 leaving the heat exchanger 12 is lower than the inlet temperature.

In uso, a titolo esemplificativo, il mezzo di riscaldamento 14 immesso nello scambiatore 12 ha una temperatura di circa 450°C e si raffredda nello scambiatore 12 fino a 130°C, cedendo una potenza termica di circa 632kW al digestato liquido 3, che portato ad ebollizione, risale le pareti della vasca 11 in controcorrente rispetto al flusso del mezzo di riscaldamento 14 nello scambiatore 12. In use, by way of example, the heating medium 14 introduced into the exchanger 12 has a temperature of about 450 ° C and cools in the exchanger 12 up to 130 ° C, yielding a thermal power of about 632kW to the liquid digestate 3, which when it boils, it rises up the walls of the tank 11 in counter-current with respect to the flow of the heating medium 14 in the exchanger 12.

A seguito dello scambio termico nella vasca 11 per portare ad ebollizione il digestato liquido 3, il vapore 4 derivante dall’ebollizione del digestato liquido 3 della prima unità di distillazione 23 ha una temperatura superiore ai 120°C. Following the heat exchange in the tank 11 to bring the liquid digestate 3 to boil, the steam 4 resulting from the boiling of the liquid digestate 3 of the first distillation unit 23 has a temperature above 120 ° C.

Nella prima unità di distillazione 23 il vapore 4 raggiunge una pressione superiore ai 2 bar. In the first distillation unit 23 the steam 4 reaches a pressure higher than 2 bar.

Con riferimento alla forma realizzativa illustrata, almeno un condotto di alimentazione 29 collega il camino 13 della prima unità di distillazione 23 allo scambiatore 12 di calore della vasca 11 della seconda unità di distillazione 24. With reference to the illustrated embodiment, at least one supply duct 29 connects the chimney 13 of the first distillation unit 23 to the heat exchanger 12 of the tank 11 of the second distillation unit 24.

In questo modo, il vapore 4 derivante dall’ebollizione del digestato liquido 3 della prima unità di distillazione 23 viene immesso nello scambiatore di calore 12 definendo un mezzo di riscaldamento 15 del digestato liquido 3 contenuto nella vasca 11 della seconda unità di distillazione 24. In this way, the vapor 4 resulting from the boiling of the liquid digestate 3 of the first distillation unit 23 is introduced into the heat exchanger 12 defining a heating medium 15 of the liquid digestate 3 contained in the tank 11 of the second distillation unit 24.

Almeno un condotto di alimentazione 29 collega il camino 13 della seconda unità di distillazione 24 allo scambiatore 12 di calore della vasca 11 della terza unità di distillazione 25. At least one supply duct 29 connects the chimney 13 of the second distillation unit 24 to the heat exchanger 12 of the tank 11 of the third distillation unit 25.

In questo modo, il vapore 4 derivante dall’ebollizione del digestato liquido 3 della seconda unità di distillazione 24 viene immesso nello scambiatore di calore 12 definendo un mezzo di riscaldamento 15 del digestato liquido 3 contenuto nella vasca 11 della terza unità di distillazione 25. In this way, the vapor 4 resulting from the boiling of the liquid digestate 3 of the second distillation unit 24 is introduced into the heat exchanger 12 defining a heating medium 15 of the liquid digestate 3 contained in the tank 11 of the third distillation unit 25.

Il flusso del mezzo di riscaldamento 15 immesso nello scambiatore di calore 12 ed il flusso di digestato liquido 3 in ebollizione nella rispettiva vasca 11 sono in controcorrente. The flow of the heating medium 15 introduced into the heat exchanger 12 and the flow of liquid digestate 3 boiling in the respective tank 11 are in countercurrent.

Si osservi che, il vapore 4 o mezzo di riscaldamento 15 immesso nello scambiatore 12 cede la sua potenza termica al digestato liquido 3 contenuto nella vasca 11, generando condensa 20. It should be noted that the steam 4 or the heating medium 15 introduced into the exchanger 12 transfers its thermal power to the liquid digestate 3 contained in the tank 11, generating condensate 20.

Almeno un condotto di scarico 30 di ciascun scambiatore di calore 12 convoglia in uscita la condensa 20 formatosi nel rispettivo scambiatore 12. Preferibilmente, lo scambiatore di calore 12 della seconda e terza unità di distillazione 24, 25 comprende una pluralità di fasci tubieri 12a entro i quali fluisce il mezzo di riscaldamento 15. At least one discharge duct 30 of each heat exchanger 12 conveys the condensate 20 formed in the respective exchanger 12. Preferably, the heat exchanger 12 of the second and third distillation units 24, 25 comprises a plurality of tube bundles 12a within the which the heating medium flows 15.

I fasci tubieri 12a sono in comunicazione di fluido con il rispettivo condotto di alimentazione 29 ed il rispettivo condotto di scarico 30. The tube bundles 12a are in fluid communication with the respective supply conduit 29 and the respective discharge conduit 30.

Con riferimento alla prima, seconda e terza unità di distillazione 23, 24 e 25, la temperatura che raggiunge il vapore 4 derivante dall’ebollizione del digestato liquido 3 ha un andamento decrescente. With reference to the first, second and third distillation units 23, 24 and 25, the temperature reached by the vapor 4 deriving from the boiling of the liquid digestate 3 has a decreasing trend.

In particolare, la temperatura del vapore 4 è massima nella prima unità di distillazione 23, in particolare di 125°C, ed è minima nella terza unità di distillazione 25, in particolare superiore ai 100°C, ultima in successione. Si osservi che la temperatura del vapore 4 raggiunta in ciascuna unità di distillazione è sufficiente per portare ad ebollizione il digestato liquido 3 dell’unità ad essa successiva. In particular, the temperature of the vapor 4 is maximum in the first distillation unit 23, in particular of 125 ° C, and is minimum in the third distillation unit 25, in particular above 100 ° C, last in succession. It should be noted that the vapor temperature 4 reached in each distillation unit is sufficient to bring the liquid digestate 3 of the next unit to a boil.

Con riferimento alla prima, seconda e terza unità di distillazione 23, 24 e 25, la pressione che raggiunge il vapore 4 derivante dall’ebollizione del digestato liquido 3 ha un andamento decrescente. With reference to the first, second and third distillation units 23, 24 and 25, the pressure that reaches the vapor 4 deriving from the boiling of the liquid digestate 3 has a decreasing trend.

In particolare, la pressione del vapore 4 è massima nella prima unità di distillazione 23, in particolare superiore ai 2 bar, ed è minima nella terza unità di distillazione 25, ultima in successione. In particular, the vapor pressure 4 is maximum in the first distillation unit 23, in particular above 2 bars, and is minimum in the third distillation unit 25, the last one in succession.

Per favorire l’ebollizione di digestato liquido 3 all’interno di una vasca 11 è possibile prevedere mezzi di aspirazione 27 per realizzare il vuoto entro la vasca 11, in particolare modo con riferimento alla vasca 11 della terza unità di distillazione 25. To facilitate the boiling of liquid digestate 3 inside a tank 11 it is possible to provide suction means 27 to create a vacuum within the tank 11, in particular with reference to the tank 11 of the third distillation unit 25.

Generalizzando i concetti esposti, si osservi che l’impianto secondo la presente invenzione può prevedere una pluralità di unità di distillazione 24, 25 oltre alla prima unità di distillazione 23. By generalizing the concepts set out, it should be noted that the plant according to the present invention can provide a plurality of distillation units 24, 25 in addition to the first distillation unit 23.

Ciascuna unità di distillazione 24, 25 comprende una rispettiva vasca 11 di ebollizione del digestato liquido 3, almeno un rispettivo scambiatore di calore 12 operante all’interno della vasca 11 ed almeno un camino 13 di copertura della vasca 11 e di uscita del vapore 4 derivante dall’ebollizione del digestato liquido 3 entro la vasca 11. Each distillation unit 24, 25 comprises a respective tank 11 for boiling the liquid digestate 3, at least one respective heat exchanger 12 operating inside the tank 11 and at least a chimney 13 covering the tank 11 and the output of the resulting steam 4 from the boiling of the liquid digestate 3 within the tank 11.

Almeno un condotto di alimentazione 29 del vapore 4 derivante dall’ebollizione del digestato liquido 3 di una unità di distillazione 23, 24 collega il camino 13 di tale unità di distillazione 23, 24 allo scambiatore 12 di calore di un’altra unità di distillazione 24, 25, distinta dalla precedente. Il vapore 4 derivante dall’ebollizione del digestato liquido 3 di una unità di distillazione 23, 24 definisce un mezzo di riscaldamento 15 del digestato liquido 3 contenuto nella vasca 11 di un’altra unità di distillazione 24, 25, distinta dall’altra. At least one supply duct 29 for the vapor 4 deriving from the boiling of the liquid digestate 3 of a distillation unit 23, 24 connects the chimney 13 of this distillation unit 23, 24 to the heat exchanger 12 of another distillation unit 24 , 25, distinct from the previous one. The vapor 4 resulting from the boiling of the liquid digestate 3 of a distillation unit 23, 24 defines a heating medium 15 of the liquid digestate 3 contained in the tank 11 of another distillation unit 24, 25, distinct from the other.

I sedimenti 5 ottenuti dall’ebollizione del digestato liquido 3, si depositano sul fondo 11a della rispettiva vasca 11 di ebollizione. The sediments 5 obtained from the boiling of the liquid digestate 3 are deposited on the bottom 11a of the respective boiling tank 11.

Mezzi di estrazione 19, ad esempio mediante pompe idrauliche, prelevano il sedimento 5 accumulatosi sul fondo 11a di una rispettiva vasca 11. Extraction means 19, for example by means of hydraulic pumps, withdraw the sediment 5 accumulated on the bottom 11a of a respective tank 11.

Con riferimento a ciascuna unità di distillazione 23, 24 e 25 è possibile estrarre fino a 450 Kg/h di sedimento 5. With reference to each distillation unit 23, 24 and 25 it is possible to extract up to 450 kg / h of sediment 5.

Il sedimento 5 può comprendere una frazione liquida almeno pari al 90%. Il sedimento 5 estratto dall’impianto 1 può essere smaltito nelle modalità note, oppure può essere ripassato nuovamente nell’impianto 1, previo eventuale trattamento di separazione. The sediment 5 can comprise a liquid fraction equal to at least 90%. The sediment 5 extracted from plant 1 can be disposed of in the known ways, or it can be passed again in plant 1, after any separation treatment.

L’impianto 1 secondo la presente invenzione comprende un gruppo condensatore 6 del vapore 4 derivante dal gruppo di distillazione 2, configurato per raffreddare tale vapore 4 ottenendo condensa 7. The plant 1 according to the present invention comprises a condenser group 6 of the steam 4 deriving from the distillation group 2, configured to cool this steam 4 obtaining condensate 7.

In particolare, almeno un condotto di alimentazione 31 del vapore 4 collega il camino 13 della terza unità di distillazione 25 al gruppo condensatore 6, in maniera tale che il vapore 4 derivante dall’ebollizione del digestato liquido 3 nella vasca 11 di tale unità di distillazione 25 venga condensato nel gruppo condensatore 6. In particular, at least one supply duct 31 for the steam 4 connects the chimney 13 of the third distillation unit 25 to the condenser unit 6, in such a way that the steam 4 deriving from the boiling of the liquid digestate 3 in the tank 11 of this distillation unit 25 is condensed in condenser group 6.

Si osservi che il collegamento tra il gruppo di distillazione 2 ed il gruppo condensatore 6 è correlato al numero di unità di distillazione del gruppo di distillazione 2. It should be noted that the connection between the distillation group 2 and the condenser group 6 is related to the number of distillation units of the distillation group 2.

Ad esempio, se il gruppo di distillazione 2 comprende un’unica unità di distillazione, la prima unità di distillazione 23, la prima almeno un condotto di alimentazione 31 del vapore 4 collega il camino 13 di tale unità di distillazione 23 al gruppo condensatore 6. For example, if the distillation unit 2 includes a single distillation unit, the first distillation unit 23, the first at least a steam supply duct 31 4 connects the chimney 13 of this distillation unit 23 to the condenser unit 6.

Ad esempio, se il gruppo di distillazione 2 comprende due unità di distillazione, la prima e la seconda unità di distillazione 23, 24, almeno un condotto di alimentazione 31 del vapore 4 collega il camino 13 della seconda unità di distillazione 24 al gruppo condensatore 6. For example, if the distillation unit 2 includes two distillation units, the first and the second distillation unit 23, 24, at least one steam supply duct 31 connects the chimney 13 of the second distillation unit 24 to the condenser unit 6 .

Il gruppo condensatore 6 comprende almeno uno scambiatore 17 di calore nel quale viene immesso il vapore 4 derivante dall’ebollizione del digestato liquido 3 da condensare. The condenser group 6 comprises at least one heat exchanger 17 into which the vapor 4 deriving from the boiling of the liquid digestate 3 to be condensed is introduced.

Lo scambiatore 17 di calore comprende una pluralità di fasci tubieri 17a entro i quali fluisce vapore 4. The heat exchanger 17 comprises a plurality of tube bundles 17a within which steam 4 flows.

Il gruppo condensatore 6 comprende almeno un condotto di scarico 32 della condensa 7 ottenuta dalla condensazione del vapore 4. The condenser unit 6 comprises at least one discharge duct 32 for the condensate 7 obtained from the condensation of the vapor 4.

I fasci tubieri 17a sono in comunicazione di fluido con il rispettivo condotto di alimentazione 31 ed il rispettivo condotto di scarico 32. The tube bundles 17a are in fluid communication with the respective supply conduit 31 and the respective discharge conduit 32.

Una camicia 35 avvolge lo scambiatore 17 di calore, definente una camera di contenimento dello scambiatore di calore 17. A jacket 35 surrounds the heat exchanger 17, defining a containment chamber of the heat exchanger 17.

Il gruppo condensatore 6 comprende almeno un condotto di alimentazione 33 di un rispettivo mezzo di raffreddamento 18 del vapore 4 da condensare. The condenser unit 6 comprises at least one supply conduit 33 for a respective cooling medium 18 for the vapor 4 to be condensed.

Il gruppo condensatore 6 comprende almeno un condotto di uscita 34 del mezzo di raffreddamento 18, una volta attraversata la camera di contenimento dello scambiatore di calore 17. The condenser assembly 6 comprises at least one outlet duct 34 of the cooling medium 18, once it has passed through the containment chamber of the heat exchanger 17.

Il flusso del mezzo di raffreddamento 18 immesso nel gruppo condensatore 6 ed il flusso del vapore 4 immesso all’interno dello scambiatore 17 di calore sono in controcorrente. The flow of the cooling medium 18 introduced into the condenser group 6 and the flow of the steam 4 introduced into the heat exchanger 17 are in countercurrent.

Secondo la presente invenzione, il mezzo di raffreddamento 18 del vapore 4 fluente nello scambiatore 17 di calore è il digestato liquido 3 destinato all’ebollizione nel gruppo di distillazione 2. According to the present invention, the cooling medium 18 of the vapor 4 flowing in the heat exchanger 17 is the liquid digestate 3 intended for boiling in the distillation group 2.

Il digestato liquido 3 è immesso a temperatura ambiente mediante il condotto di alimentazione 33. The liquid digestate 3 is introduced at room temperature through the feed line 33.

Il digestato liquido 3 immesso come mezzo di raffreddamento 18 del gruppo condensatore 6 assorbe il calore latente del vapore 4 immesso nello scambiatore 17, riscaldandosi. The liquid digestate 3 introduced as cooling medium 18 of the condenser group 6 absorbs the latent heat of the vapor 4 introduced into the exchanger 17, heating up.

In particolare, il vapore 4 immesso nel gruppo condensatore 6 cede una potenza termica di circa 300 kW al digestato liquido 3 immesso mediante il condotto di alimentazione 33. In particular, the steam 4 introduced into the condenser group 6 transfers a thermal power of about 300 kW to the liquid digestate 3 introduced through the supply duct 33.

In particolare, a seguito di tale scambio termico, la temperatura del digestato liquido in uscita dallo scambiatore 17 di calore raggiunge almeno i 90°C. In particular, following this heat exchange, the temperature of the liquid digestate leaving the heat exchanger 17 reaches at least 90 ° C.

Una volta preriscaldato, il digestato liquido 3 in uscita dal gruppo condensatore 6 viene immesso nel gruppo di distillazione 2, in particolare mediante il condotto di uscita 34. Once preheated, the liquid digestate 3 leaving the condenser group 6 is introduced into the distillation group 2, in particular through the outlet conduit 34.

In questo senso, il condotto di uscita 34 del digestato liquido 3 del gruppo condensatore 6 definisce un condotto di alimentazione del gruppo di distillazione 2. In this sense, the outlet duct 34 of the liquid digestate 3 of the condenser group 6 defines a feeding duct of the distillation group 2.

Ad esempio, immettendo nel gruppo condensatore 4350 Kg/h di digestato liquido a temperatura ambiente, in uscita del gruppo condensatore 6 sono disponibili 4350 Kg/h di digestato liquido da alimentare al gruppo di distillazione 2, in particolare 1450 Kg/h per ciascuna unità di distillazione 23, 24, 25. For example, by introducing 4350 Kg / h of liquid digestate into the condenser group at room temperature, 4350 Kg / h of liquid digestate are available at the outlet of the condenser group 6 to be fed to the distillation group 2, in particular 1450 Kg / h for each unit of distillation 23, 24, 25.

Si osservi che il digestato liquido 3 immesso nelle vasche 11 del gruppo di distillazione 2 è prelevato in uscita dallo scambiatore 17 di calore del gruppo condensatore 6 mediante mezzi di prelievo non illustrati, ad esempio mediante rispettive pompa idraulica. It should be noted that the liquid digestate 3 introduced into the tanks 11 of the distillation group 2 is withdrawn at the outlet from the heat exchanger 17 of the condenser group 6 by means of withdrawal means not illustrated, for example by means of respective hydraulic pumps.

L’impianto 1 secondo la presente invenzione comprende un dispositivo di trattamento 8 almeno della condensa 7 derivante dal gruppo condensatore 6. The plant 1 according to the present invention comprises a device 8 for treating at least the condensate 7 deriving from the condenser group 6.

La condensa 7 derivante dal gruppo condensatore 6 comprende acqua ed ammoniaca. Tale condensa 7 ha una temperatura di circa 90°C. The condensate 7 deriving from the condenser group 6 comprises water and ammonia. This condensate 7 has a temperature of about 90 ° C.

Il dispositivo di trattamento 8 comprende una vasca di reazione 21 nella quale almeno la condensa 7 in uscita dal gruppo condensatore 6 viene fatta gorgogliare con una soluzione 9 comprendente almeno acido solforico o acido cloridrico. The treatment device 8 comprises a reaction tank 21 in which at least the condensate 7 leaving the condenser assembly 6 is bubbled with a solution 9 comprising at least sulfuric acid or hydrochloric acid.

Il condotto di scarico 32 del gruppo condensatore 6 convoglia la condensa 7 nella vasca di reazione 21. The discharge duct 32 of the condenser group 6 conveys the condensate 7 into the reaction tank 21.

I prodotti di tale reazione chimica nella vasca di reazione 21 sono vapore acqueo 10 e solfato da ammonio 22. In questo modo l'azoto presente nel distillato viene azzerato completamente. The products of this chemical reaction in the reaction tank 21 are water vapor 10 and ammonium sulphate 22. In this way the nitrogen present in the distillate is completely eliminated.

Il vapore acqueo 10 viene immesso in atmosfera. The water vapor 10 is released into the atmosphere.

Vantaggiosamente, l'acqua separata dall'ammonio solfato è utilizzabile per l'irrigazione o può essere smaltita in canali agricoli, previo eventuale raffreddamento. Advantageously, the water separated from the ammonium sulphate can be used for irrigation or can be disposed of in agricultural channels, after any cooling.

Il solfato di ammonio 22 viene estratto e raffreddato. In particolare, il solfato di ammonio 22 ottenuto è una soluzione a 20° Baumè. Ammonium sulfate 22 is extracted and cooled. In particular, the ammonium sulphate 22 obtained is a solution at 20 ° Baumè.

Il vapore acqueo 10 in uscita dal dispositivo di trattamento 8 ha una temperatura di circa 100°C. The water vapor 10 leaving the treatment device 8 has a temperature of about 100 ° C.

Secondo la presente invenzione, la condensa 20 in uscita dagli scambiatori 12 di calore della seconda e terza unità di distillazione 24, 25 viene convogliata nella vasca di reazione 21 del dispositivo di trattamento 8. According to the present invention, the condensate 20 leaving the heat exchangers 12 of the second and third distillation units 24, 25 is conveyed into the reaction tank 21 of the treatment device 8.

L’uno o più condotti di scarico 30 dei rispettivi scambiatori di calore 12 del gruppo di distillazione 2 convogliano la condensa 20 nella vasca di reazione 21. La condensa 20 in uscita dagli scambiatori 12 di calore nei quali viene immesso il vapore 4 derivante dall’ebollizione del digestato liquido 3 comprende acqua ed ammoniaca. Tale condensa 20 ha una temperatura di circa 90°C. The one or more discharge ducts 30 of the respective heat exchangers 12 of the distillation unit 2 convey the condensate 20 into the reaction tank 21. The condensate 20 leaving the heat exchangers 12 into which the steam 4 deriving from the boiling of the liquid digestate 3 comprises water and ammonia. This condensate 20 has a temperature of about 90 ° C.

Le caratteristiche della condensa 7 in uscita dal gruppo condensatore 6 e della condensa 20 in uscita dagli scambiatori 12 di calore del gruppo di distillazione 2 sono le stesse. The characteristics of the condensate 7 leaving the condenser group 6 and of the condensate 20 leaving the heat exchangers 12 of the distillation group 2 are the same.

Pertanto, le considerazioni sopra esposte riguardo ai prodotti della reazione chimica nella vasca di reazione 21 valgono indistintamente per la condensa 7 in uscita dal gruppo condensatore 6 e per la condensa 20 in uscita dagli scambiatori 12 di calore del gruppo di distillazione 2. Therefore, the above considerations regarding the products of the chemical reaction in the reaction tank 21 apply equally to the condensate 7 leaving the condenser group 6 and to the condensate 20 leaving the heat exchangers 12 of the distillation group 2.

Si osservi infine che gli esempi prodotti nella presente trattazione si riferiscono all’accoppiamento dell’impianto 1 secondo la presente invenzione con un impianto per la produzione di biogas abbinato a generatore elettrico con grandezza di 1 MW. Finally, it should be noted that the examples produced in the present discussion refer to the coupling of the plant 1 according to the present invention with a plant for the production of biogas combined with an electric generator with a size of 1 MW.

Claims

CLAIMS 1.Liquid digestate distillation plant comprising a distillation unit (2) of the liquid digestate (3) which is configured to bring the liquid digestate (3) to a boil, obtaining steam (4) and sediments (5) from this distillation semi-solid type; preferably the liquid digestate (3) being introduced into the distillation group (2) at a temperature above room temperature.

2. Plant according to claim 1, characterized in that the distillation group (2) of the liquid digestate (3) comprises at least first distillation unit (23) comprising a tank (11) for boiling the liquid digestate (3), at least a heat exchanger (12) operating inside the tank (11) and at least one chimney (13) covering the tank (11) and for the output of the steam (4) deriving from the boiling of the liquid digestate (3) within the tub (11).

3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises at least one supply duct (28) of the heat exchanger (12) of the first distillation unit (23) and at least one outlet duct (26) of the heat exchanger heat (12) of the first distillation unit (23) flowing into the atmosphere; a heating medium (14), preferably aeriform, of the liquid digestate (3), contained in the tank (11) of the first distillation unit (23), being introduced into the feeding duct (28) at a temperature higher than 400 ° C and being discharged into the atmosphere through the outlet conduit (26) at a temperature lower than the inlet temperature.

Plant according to any one of the preceding claims, characterized in that the distillation unit (2) comprises at least a second distillation unit (24) comprising a respective tank (11) for boiling the liquid digestate (3), at least a respective heat exchanger (12) operating inside the tank (11) and at least one chimney (13) covering the tank (11) and steam outlet (4) deriving from the boiling of the liquid digestate (3) inside the tank (11); at least one supply pipe (29) for the steam (4) deriving from the boiling of the liquid digestate (3) of the first distillation unit (23) connecting the chimney (13) of the first distillation unit (23) to the exchanger (12) heat of the second distillation unit (24); the vapor (4) deriving from the boiling of the liquid digestate (3) of the first distillation unit (23) defining a heating medium (15) of the liquid digestate (3) contained in the tank (11) of the second distillation unit (24 ).

5. Plant according to claim 4, characterized in that the distillation unit (2) comprises at least a third distillation unit (25) comprising a respective tank (11) for boiling the liquid digestate (3), at least one respective exchanger of heat (12) operating inside the tank (11) and at least one chimney (13) covering the tank (11) and steam outlet (4) deriving from the boiling of the liquid digestate (3) inside the tank (11 ); at least one supply duct (29) for the steam (4) deriving from the boiling of the liquid digestate (3) of the second distillation unit (24) connecting the stack (13) of the second distillation unit (24) to the exchanger (12) heat of the tank (11) of the third distillation unit (25); the vapor (4) deriving from the boiling of the liquid digestate (3) of the second distillation unit (24) defining a heating medium (15) of the liquid digestate (3) contained in the tank (11) of the third distillation unit (25 ).

Plant according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the distillation unit (2) comprises a plurality of distillation units (24, 25) in addition to the first distillation unit (23); each distillation unit (24, 25) comprises a respective tank (11) for boiling the liquid digestate (3), at least one respective heat exchanger (12) operating inside the tank (11) and at least one chimney (13) covering the tank (11) and the outlet of the steam (4) deriving from the boiling of the liquid digestate (3) inside the tank (11); at least one supply duct (29) for the steam (4) deriving from the boiling of the liquid digestate (3) of a distillation unit (23, 24) connecting the chimney (13) of this distillation unit (23, 24) to the heat exchanger (12) of another distillation unit (24, 25), distinct from the previous one; the vapor (4) deriving from the boiling of the liquid digestate (3) of a distillation unit (23, 24) defining a heating medium (15) of the liquid digestate (3) contained in the tank (11) of another unit of distillation (24, 25), distinct from the other.

7. Plant according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the flow of the liquid digestate (3) boiling within a respective tank (11) and the flow of steam (4) introduced through the supply duct (29 ) inside the heat exchanger (12) of the same tank (11) are in countercurrent.

8. Plant according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means (19) for extracting sediments (5) which are deposited on the bottom (11a) of the respective boiling tank (11).

9. Plant according to any preceding claim, characterized in that each tank (11) comprises at least one foam abateer (16).

10. Plant according to any preceding claim, characterized in that it comprises a condenser unit (6) for the vapor (4) deriving from the distillation unit (2), configured to cool said vapor (4) obtaining condensate (7); at least one supply duct (31) connecting at least one chimney (13) covering a respective tank (11) to the condenser unit (6), in such a way that the steam (4) deriving from the boiling of the liquid digestate (3) of at least one respective tank (11) is condensed by the condenser group (6).

11. Plant according to claim 10, characterized in that the condenser group (6) comprises at least one heat exchanger (17) into which the steam (4) deriving from the boiling of the liquid digestate (3) to be condensed is introduced; the condenser unit (6) comprises at least one supply conduit (33) for a respective cooling medium (18) for the vapor (4) to be condensed and at least one outlet conduit (34) for the cooling medium (18).

12. Plant according to claim 11, characterized in that the cooling medium (18) of the condenser group (6) is the liquid digestate (3) intended to be introduced into the distillation group (2); the liquid digestate (8) being introduced into the feed conduit (33) of the condenser group (6) at room temperature; the liquid digestate (3) leaving the condenser group (6) from the outlet conduit (34) being introduced into the distillation group (2) at a temperature higher than room temperature.

13. Plant according to any preceding claim, characterized in that it comprises a treatment device (8) for at least the condensate (7) deriving from the condenser unit (6) comprising a reaction tank (21) in which at least the condensate (7) at the outlet of the condenser unit (6) it is bubbled with a solution (9) comprising at least sulfuric acid or hydrochloric acid.

14. Plant according to claim 13, characterized by the fact of comprising at least one discharge conduit (30) of the condensate (20) leaving the heat exchangers (12) of the distillation unit (2) which conveys the condensate (20) into the reaction tank (21) of the treatment device (8).