ITBG970004A1

ITBG970004A1 - PROCEDURE FOR THE PURIFICATION OF CARBON DIOXIDE RECOVERED FROM SUITABLE INDUSTRIAL PROCESSES INDICATIVELY FERMENTATIVE AND

Info

Publication number: ITBG970004A1
Application number: IT97BG000004A
Authority: IT
Inventors: Ugo Moretti
Original assignee: Tecno Project Ind Srl
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 1998-07-30
Also published as: FR2758741B3; DE19755213A1; FR2758741A3; DE19755213B4; IT1297832B1; BE1010684A6; ES2131035B1; ITBG970004A0; ES2131035A1

Description

Descrizione di un Brevetto d'invenzione Description of an invention patent

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Questa invenzione si riferisce ad un procedimento per la purificazione dell'anidride carbonica recuperata da idonei processi industriali, indicativamente fermentativi, ed alle strutture purificatrici impiegate. Come è noto, l'anidride carbonica utilizzata nel settore alimentare (per esempio nel campo delle acque minerali per renderle gassate) deve essere particolarmente pura, nel senso che deve essere particolarmente priva di sostanze che gli conferiscano odori o sapori ad essa estranei. A ciò si provvede con tecnologie estremamente raffinate, che devono conciliare le intrinseche proprietà dei differenti prodotti purificanti e/o filtranti finalizzati a certi risultati parziali con un risultato finale ottimale; il tutto con modalità che consentano, ovviamente, la massima economia del procedimento e/o la massima economia dei mezzi che rendono possibile il procedimento. Per meglio comprendere le intrinseche peculiarità dell'invenzione, è necessario esaminare i problemi che essa si prefigge di risolvere in un modo sufficientemente dettagliato. Il processo di recupero tradizionale dell'anidride carbonica è essenzialmente costituito dai seguenti stadi: This invention refers to a process for purifying the carbon dioxide recovered from suitable industrial processes, indicatively fermentative, and to the purifying structures used. As is known, the carbon dioxide used in the food sector (for example in the field of mineral waters to make them carbonated) must be particularly pure, in the sense that it must be particularly free of substances that give it odors or tastes extraneous to it. This is done with extremely refined technologies, which must reconcile the intrinsic properties of the different purifying and / or filtering products aimed at certain partial results with an optimal final result; all in ways that obviously allow the maximum economy of the procedure and / or the maximum economy of the means that make the procedure possible. In order to better understand the intrinsic peculiarities of the invention, it is necessary to examine the problems which it aims to solve in a sufficiently detailed way. The traditional carbon dioxide recovery process essentially consists of the following stages:

A) lavaggio del gas grezzo proveniente da idonei processi industriali; A) washing of the raw gas coming from suitable industrial processes;

B) compressione; B) compression;

C) purificazione, deodorizzazione ad adsorbimento; D) essicazione ad adsorbimento; C) purification, adsorption deodorization; D) adsorption drying;

E) liquefazione; E) liquefaction;

F) stoccaggio. F) storage.

In alcuni casi gli stadi di processo C e D sono invertiti. In some cases the process steps C and D are reversed.

In genere il lavaggio A è effettuato o con sola acqua o con acqua contenente soluzioni ossidanti (ad esempio, permanganato di potassio). La compressione è in genere effettuata con compressori non lubrificati, fino ad una pressione compresa in un campo da 15 a 18 bar, che è quello al quale avviene la liquefazione e lo stoccaggio dell'anidride carbonica liquefatta. Essendo la liquefazione effettuata in un campo di temperature comprese tra -30 e -20° C è essenziale che l'anidride carbonica sia perfettamente essiccata. L'essicamento spinto a valori di "punto di rugiada" molto bassi è ottenibile solo con il processo di adsorbimento su allumina, oppure sulla famiglia chimica dei Setacci Molecolari: con tale nome sono definibili di tecto-silicati in miscela con ossidi di sodio, di potassio, di magnesio, di allumino, di silicio, per sfruttare sostanzialmente la tipica porosità molecolare delle zeoliti. La purificazione-deodorazione è ottenuta in maniera totale solo con l'adsorbimento su.carboni attivi, coadiuvati da precedenti stadi di lavaggio che eliminino la parte più grossolana delle impurezze. Le residue impurezze non odorizzanti (per esempio aria) vengono invece eliminate nella fase di liquefazione, dove, rimanendo in fase gassosa alla temperatura alla quale l'anidride carbonica liquefa, vengono eliminate da appositi dispositivi di sfiato presenti nell'apparecchiatura di liquefazione. Si può dunque evidenziare che negli impianti per il recupero dell'anidride carbonica vi sono due parti operanti mediante adsorbimento: una per l'essiccamento e l'altra per la purificazione-deodorizzazione. Risulta pertanto opportuno comprendere le differenze con cui, gli adsorbenti citati, realizzano la separazione dei componenti di una certa miscela gassosa per trasferirli selettivamente sulle superfici del solido adsorbente. Gli attributi importanti di un adsorbente sono la capacità, la selettività, la rigenerabilità, la cinetica, la compatibilità ed il costo. Difficilmente un singolo tipo di adsorbente ha tutti questi attributi a livelli ottimali, e ciò è meglio comprensibile definendoli in modo più ampio. La capacità, o "loading", è la quantità di adsorbato o generico composto trattenuto (impurezza) per ogni unità di massa o di volume dell'adsorbente. L'adsorbente deve avere la proprietà di rilasciare le impurezze adsorbite quando esso viene trattato con la fase di rigenerazione, in modo da ritornare ciclicamente riutilizzabile senza apprezzabili perdite della sua iniziale capacità di adsorbimento. Inoltre, l'adsorbente deve consentire la sua rigenerazione in condizioni semplici, quali l'alta temperatura e la bassa pressione. Il processo di adsorbimento può realizzare separazioni altrimenti impossibili o economicamente non convenienti con altre tecniche, quali la distillazione, il lavaggio selettivo di gas, la filtrazione mediante membrane. Ciò ha consentito al processo dell'adsorbimento solido un aumento della sua importanza, anche a seguito dello sviluppo della tecnologia relativa a nuovi adsorbenti. L'adsorbimento viene generalmente applicato su un letto fisso di adsorbente. La sistemazione tipica consiste in due letti adsorbenti in parallelo, in modo che uno possa essere rigenerato mentre l'altro è operativo. La rigenerazione per riscaldamento può essere effettuata con aria, con una parte del gas già purificato, con vapore, eccetera. Tutti i sistemi di purificazione prevedono una distinzione tra la principale funzione di essiccamento e la principale funzione di deodorizzazione che sono affidate rispettivamente a: In general, washing A is carried out either with water alone or with water containing oxidizing solutions (for example, potassium permanganate). Compression is generally carried out with non-lubricated compressors, up to a pressure ranging from 15 to 18 bar, which is the one at which liquefaction and storage of liquefied carbon dioxide occurs. Since liquefaction is carried out in a temperature range between -30 and -20 ° C, it is essential that the carbon dioxide is perfectly dried. The drying pushed to very low "dew point" values is obtainable only with the adsorption process on alumina, or on the chemical family of Molecular Sieves: with this name they can be defined as tecto-silicates mixed with sodium oxides, potassium, magnesium, aluminum, silicon, to substantially exploit the typical molecular porosity of zeolites. The purification-deodorization is obtained in a total way only with the adsorption on activated carbon, assisted by previous washing stages that eliminate the coarser part of the impurities. The residual non-odorising impurities (for example air) are instead eliminated in the liquefaction phase, where, remaining in the gaseous phase at the temperature at which the liquefied carbon dioxide, they are eliminated by special venting devices present in the liquefaction equipment. It can therefore be highlighted that in carbon dioxide recovery plants there are two parts operating by adsorption: one for drying and the other for purification-deodorization. It is therefore appropriate to understand the differences with which the above-mentioned adsorbents carry out the separation of the components of a certain gaseous mixture in order to selectively transfer them to the surfaces of the adsorbent solid. The important attributes of an adsorbent are capacity, selectivity, regenerability, kinetics, compatibility and cost. Hardly a single type of adsorbent has all these attributes at optimal levels, and this is best understood by defining them more broadly. The capacity, or "loading", is the quantity of adsorbate or generic compound retained (impurity) for each unit of mass or volume of the adsorbent. The adsorbent must have the property of releasing the adsorbed impurities when it is treated with the regeneration phase, so as to return cyclically reusable without appreciable loss of its initial adsorption capacity. Furthermore, the adsorbent must allow its regeneration under simple conditions, such as high temperature and low pressure. The adsorption process can carry out separations that would otherwise be impossible or economically not convenient with other techniques, such as distillation, selective gas washing, filtration by membranes. This has allowed the solid adsorption process to increase its importance, also following the development of technology relating to new adsorbents. Adsorption is generally applied to a fixed bed of adsorbent. The typical arrangement consists of two adsorbent beds in parallel, so that one can be regenerated while the other is operational. The regeneration by heating can be carried out with air, with a part of the gas already purified, with steam, etc. All purification systems provide for a distinction between the main drying function and the main deodorization function which are respectively entrusted to:

I) un sistema ad allumina, oppure a Setaccio Molecolare, oppure a Silica gel; cioè, tutti prodotti adsorbenti idonei per l'essicamento, e definiti perciò idrofili; I) an alumina, or molecular sieve, or silica gel system; that is, all adsorbent products suitable for drying, and therefore defined as hydrophilic;

II) un sistema a carboni attivi; di tali carboni esistono qualità con differenti caratteristiche, ma comunque tutte generalmente con proprietà adsorbenti capaci di eliminare gli odori. II) an activated carbon system; of these carbons there are qualities with different characteristics, but in any case all generally with adsorbing properties capable of eliminating odors.

A differenza dei Setacci Molecolari, il campo della grandezza dei pori dei carboni è molto ampio, per cui i composti trattenuti possono essere numerosi, a scapito della completa purificazione nei riguardi di un composto, in competizione con l'altro. 1 carboni sono in generale idrofobi; infatti l'acqua, anche se viene parzialmente arrestata sulla superficie, forma una pellicola che impedisce (diversamente da quanto avviene sull'allumina o sul Setaccio Molecolare) ai composti che entrano nella struttura porosa dell'adsorbente di fissarsi, impedendo in tal modo la depurazione desiderata. La rigenerazione (per riscaldamento e flusso di gas o vapore generalmente in contro-corrente) provvedere poi a far evaporare ed a soffiare via le impurezze che sono state fissate fisicamente nel precedente periodo di adsorbimento-purificazione. Se la purificazione a carboni attivi è effettuata prima dell'essiccamento si hanno, principalmente, i seguenti vantaggi e svantaggi. Si ha il vantaggio dovuto al fatto che l'acqua condensata sulla superficie del carbone scioglie parte delle impurezze (in particolare i composti solforati solubili, come ad esempio l'acido solfidrico); si ha il vantaggio di fermare parte dell'acqua, facilitando in tal modo l'opera svolta dal sistema di essiccamento vero e proprio. Per contro, si ha lo svantaggio di dover fornire parte rilevante dell'energia termica di rigenerazione per eliminare l'acqua trattenuta. Si ha, inoltre, lo svantaggio di non poter prevedere con precisione la capacità di purificazione del carbone nei riguardi di un componente specifico, in quanto la presenza di acqua accumulata sulla superficie, modificando le caratteristiche chimiche e fisiche, varia la capacità delle impurezze di penetrare all'interno dei pori di esso carbone attivo. Mentre l'adsorbente-essiccatore deve togliere solo un tipo di impurezza, cioè l'acqua, l'adsorbente--deodorizzatore deve eliminare numerosi tipi di impurezze, le quali, seppure contenute in piccole quantità, devono (nonostante ciò) essere eliminate in modo praticamente totale. Per quanto riguarda la necessità dell'eliminazione dell'alcool etilico (impurità frequentemente presente nell'anidride carbonica da purificare) esso è eliminabile fino a livelli grossolani con semplice lavaggio; le rimanenti quantità fini sono eliminabili mediante carboni attivi: ma ciò, a scapito della capacità di questi di trattenere poi altre impurezze. Per l'eliminazione dei composti solforati (ad esempio, acido solfidrico) essa è favorita dalla presenza su alcuni carboni attivi di una certa parte di ossigeno e di una parziale umidità. Per l’eliminazione degli esteri, delle aldeidi, e di vari composti organici, sono usabili gli stessi adsorbenti usati per realizzare l'essiccamento. Da quanto finora detto emerge, pertanto, la necessità di poter adottare nei processi di purificazione dell'anidride carbonica degli adsorbenti che risultino i migliori per ogni specifica impurità; ovvero, che possano esprimere il massimo della loro capacità senza essere ostacolati dalla presenza delle altre impurità trattate da altri adsorbenti. Scopo della presente invenzione è quello di definire un procedimento per la purificazione dell'anidride carbonica recuperata da idonei processi industriali, indicativamente fermentativi, che consenta di far fronte alla citata necessità. Altro scopo è quello di definire delle strutture purificatrici impiantistiche idonee alla realizzazione del sopra-citato procedimento. Altro scopo è quello di consentire un consumo energetico uguale o inferiore a quello dei sistemi tradizionali. Altro scopo è quello di avere una conduzione e manutenzione uguale o inferiore a quella dei sistemi tradizionali. Altro scopo è quello di avere un costo di installazione e di acquisto competitivo con quello dei sistemi tradizionali. Altro scopo è quello di poter offrire una capacità di essiccamento e di purificazione migliore di quella offerta dai sistemi tradizionali. Questi ed altri scopi appariranno come raggiunti dalla lettura della descrizione dettagliata seguente, illustrante un procedimento per la purificazione dell'anidride carbonica recuperata da idonei processi industriali, indicativamente fermentativi, avente la particolarità di prevedere una serie di strati o letti di adsorbenti diversi destinati ognuno ad una funzione di specifica purificazione, ognuno sistemato nella serie onde eliminare in sequenza le varie impurezze secondo modi ottimali, ed ognuno rigenerabile con lo stesso sistema dello strato precedente dallo stesso gas di rigenerazione, detto procedimento venendo realizzato mediante l'integrazione dei due sistemi in un'unica apparecchiatura costituita da due serbatoi contenitori di letti adsorbitori-purificatori , da un sistema di usuali valvole per permettere il funzionamento continuo e da un sistema di rigenerazione. I due letti adsorbitoripurificatori sono associabili ad un eventuale letto di guardia, disposto in serie e realizzabile mediante carboni attivi caricati con ossidi metallici adsorbitori del tipo già citato. L'invenzione è illustrata, a titolo puramente indicativo ma non limitativo, nella allegata tavola di disegno in cui è riportato un unico sistema, comprendente i due fondamentali tipi di adsorbitori, in cui sono disposti strati diversi di adsorbenti opportunamente sistemati, sia dal punto di vista della purificazione che della rigenerazione. Con riferimento alla sopra citata tavola di disegno, in un condotto C fluisce l'anidride carbonica nel verso indicato dalle frecce. Mediante usuali valvole il flusso viene deviato a sinistra come illustrato dalla linea grossa. 11 condotto C si dirama in due condotti simmetrici D e E che possono confluire in due serbatoi A e B entro cui sono opportunamente disposti letti di idonei adsorbitori. All'uscita dei serbatoi sono presenti altri condotti F e G che possono confluire, mediante usuali valvole non disegnate, in un condotto comune H, attraverso il quale transita l'anidride carbonica purificata per poter giungere agli usuali apparati di liquefazione. Nella figura illustrata, detta anidride carbonica è quella purificata dal serbatoio A. Detta purificazione deriva da quattro strati fondamentali 1, 2, 3, 4, e da uno strato finale 5, in serie, costitutivo di una carica di guardia o di sicurezza. Lo strato 1 è composto da carbone attivo ad ampio spettro di pori (prevalentemente micropori), con bassa selettività e basso costo. La funzione di questo strato è quella di utilizzare la proprietà di "scrubber"; ovvero, quella di agire da lavatore con l'umidità dell'anidride carbonica stessa nei riguardi dei composti solforati solubili. Con tale strato dunque, non vengono sfruttate le proprietà adsorbenti intrinseche, giacché vengono progressivamente ridotte dal dilavamento esercitato dall'acqua (umidità) contenuta nell'anidride carbonica in trattamento. A questo primo strato è richiesta soprattutto una buona qualità meccanica. A seguito di tale lavaggio, si eliminano i composti solforati, quale l'acido solfidrico; ciò consente di evitare i nocivi fenomeni di conversione, tipicamente generati dalla presenza contemporanea di anidride carbonica, acqua e acido solfidrico, composti catalizzati spesso dagli adsorbenti idrofili. Lo strato 2 è composto da allumina attivata secondo tecnologia notoria e costitutiva di un essicante economico, meccanicamente robusto, adatto all'eliminazione dell'umidità fino a buoni livelli, rigenerabile facilmente a temperatura relativamente bassa, scarsamente reattivo con il gas principale. Lo strato 3 è composto da Setaccio Molecolare; tale prodotto (descritto in precedenza) è un noto essiccante relativamente costoso; esso è adatto all'eliminazione totale degli ultimi residui di umidità; è rigenerabile ad una temperatura più alta dell'allumina; adsorbe, seppure in competizione con l'anidride carbonica stessa, anche acido solfidrico in piccole quantità. Lo strato 4 è composto da "carbone attivato". Tale carbone è microporoso, selettivo, di buona qualità, con ampio spettro di pori, alta superficie, idoneo ad eliminare tutte le impurezze odorizzanti rimaste a livello di poche ppm (parti per milione) dopo le purificazioni precedenti. Esso è rigenerabile a temperatura elevata come quella dei setacci molecolari. A questi quattro strati o letti principali è aggiunto un facoltativo "strato di guardia", composto da adsorbenti che potrebbero essere anche di tipo non rigenerabile (per esempio "carboni impregnati") che in genere sono molto costosi e volti solo ad alcune ben mirate impurezze. I citati strati, per poter operare secondo le finalità di cui al presente brevetto, devono rimanere separati. Tale separazione potrebbe essere fatta mediante reti apposite per ogni sezione. Una soluzione preferita, che non richiede la complicazione impiantistica di tale soluzione a reti divisorie, è invece quella di evitare il mescolamento dei differenti adsorbenti regolando il flusso dell'anidride carbonica, mediante controllo e regolazione della sua specifica velocità di transito nelle varie sezioni o strati o letti. Quando la velocità dell'anidride carbonica è troppo elevata, si determina infatti il sollevamento o movimento mescolatorio dei granuli dell'assorbente. Per rilevare tale velocità ci si avvale della misurazione delle perdite di carico che l'anidride carbonica subisce passando attraverso i vari strati. Ogni specifico adsorbente ha una sua caratteristica, relativa alla forma ed al suo peso specifico, che consente di definire la perdita di carico connessa con l'attraversamento dello strato di esso. Ciò consente, per mezzo di un semplice strumento di controllo della pressione differenziale P esistente tra l'ingresso e l'uscita dagli strati (singoli o multipli), di misurare la portata dell'-anidride carbonica in transito; conseguentemente il sopra citato rilievo consente di evitare,, con strozzatura della tubazione H, che tale portata superi lo specifico e prestabilito limite oltre il quale si determina il sollevamento ed il mescolamento dei granuli degli adsorbenti. Dalla figura allegata si può altresì rilevare che, mentre nel serbatoio A il flusso sale, nel serbatoio B si ha un flusso L che scende e che costituisce la portata di anidride carbonica, proveniente da una tubazione M di un sistema di rigenerazione ed utilizzata per provvedere alla rigenerazione degli adsorbitori contenuti nel citato serbatoio 8. Tale flusso rigeneratore ha ovviamente una sua specifica uscita N di circuitazione verso usuali indirizzi Q. Una volta appurata con mezzi notori la saturazione degli adsorbitori di A e la completata rigenerazione degli adsorbitori di B (non disegnati, ma disposti come quelli di A), un tradizionale sistema di valvole consente l'inversione dei flussi precedentemente considerati, determinando pertanto la rigenerazione degli adsorbenti del serbatoio A e la utilizzazione purificatrice degli adsorbenti contenuti nel serbatoio B. Benché non rappresentata per offrire una più semplice esposizione, la circuitazione rigeneratrice riferita al serbatoio B, è da intendersi presente ed operante analogamente anche sul serbatoio A. Unlike the Molecular Sieves, the range of the pore size of the carbons is very wide, so that the retained compounds can be numerous, to the detriment of the complete purification in respect of one compound, in competition with the other. The carbons are generally hydrophobic; in fact the water, even if it is partially stopped on the surface, forms a film that prevents (unlike what happens on alumina or on the Molecular Sieve) the compounds that enter the porous structure of the adsorbent from fixing themselves, thus preventing purification desired. The regeneration (by heating and gas or steam flow generally in counter-current) then evaporates and blows away the impurities that have been physically fixed in the previous adsorption-purification period. If the activated carbon purification is carried out before drying, there are mainly the following advantages and disadvantages. There is the advantage due to the fact that the water condensed on the surface of the coal dissolves part of the impurities (in particular the soluble sulfur compounds, such as hydrogen sulphide); there is the advantage of stopping part of the water, thus facilitating the work carried out by the actual drying system. On the other hand, there is the disadvantage of having to supply a significant part of the regeneration thermal energy to eliminate the retained water. Furthermore, there is the disadvantage of not being able to accurately predict the purification capacity of coal with regard to a specific component, since the presence of water accumulated on the surface, modifying the chemical and physical characteristics, varies the ability of the impurities to penetrate within the pores of it activated carbon. While the adsorbent-dryer must remove only one type of impurity, i.e. water, the adsorbent-deodorizer must eliminate numerous types of impurities, which, although contained in small quantities, must (nevertheless) be eliminated in a manner practically total. As regards the need for the elimination of ethyl alcohol (an impurity frequently present in the carbon dioxide to be purified) it can be eliminated up to coarse levels with simple washing; the remaining fine quantities can be eliminated by means of activated carbons: but this, to the detriment of their ability to retain other impurities. For the elimination of sulfur compounds (for example, hydrogen sulphide) it is favored by the presence on some activated carbons of a certain part of oxygen and of a partial humidity. For the elimination of esters, aldehydes, and various organic compounds, the same adsorbents used to carry out drying can be used. From what has been said so far, therefore, the need to be able to use adsorbents that are the best for each specific impurity in the carbon dioxide purification processes emerges; that is, they can express their maximum capacity without being hindered by the presence of other impurities treated by other adsorbents. The purpose of the present invention is to define a process for the purification of the carbon dioxide recovered from suitable industrial processes, indicatively fermentation, which allows to meet the aforementioned need. Another object is to define plant purifying structures suitable for carrying out the aforementioned procedure. Another purpose is to allow an energy consumption equal to or lower than that of traditional systems. Another purpose is to have an operation and maintenance equal to or less than that of traditional systems. Another purpose is to have an installation and purchase cost that is competitive with that of traditional systems. Another purpose is to be able to offer a better drying and purification capacity than that offered by traditional systems. These and other purposes will appear as achieved by reading the following detailed description, illustrating a process for the purification of the carbon dioxide recovered from suitable industrial processes, indicatively fermentative, having the particularity of providing a series of layers or beds of different adsorbents, each intended for a specific purification function, each arranged in the series to eliminate in sequence the various impurities according to optimal ways, and each regenerable with the same system of the previous layer from the same regeneration gas, said process being carried out by integrating the two systems into a The only equipment consisting of two tanks containing adsorber-purifying beds, a system of usual valves to allow continuous operation and a regeneration system. The two adsorber-purifying beds can be associated with a possible guard bed, arranged in series and achievable by means of activated carbons loaded with adsorber metal oxides of the type already mentioned. The invention is illustrated, purely by way of indication but not of limitation, in the attached drawing which shows a single system, comprising the two fundamental types of adsorbers, in which different layers of suitably arranged adsorbents are arranged, both from the point of view of purification and regeneration. With reference to the aforementioned drawing table, carbon dioxide flows in a duct C in the direction indicated by the arrows. By means of usual valves the flow is diverted to the left as illustrated by the thick line. The conduit C branches into two symmetrical conduits D and E which can flow into two tanks A and B within which beds of suitable adsorbers are suitably arranged. At the outlet of the tanks there are other ducts F and G which can flow, by means of usual non-designed valves, into a common duct H, through which the purified carbon dioxide passes in order to reach the usual liquefaction apparatus. In the illustrated figure, said carbon dioxide is that purified by tank A. Said purification derives from four fundamental layers 1, 2, 3, 4, and from a final layer 5, in series, constituting a guard or safety charge. Layer 1 is composed of activated carbon with a broad spectrum of pores (mainly micropores), with low selectivity and low cost. The function of this layer is to use the "scrubber" property; that is, that of acting as a washer with the humidity of the carbon dioxide itself towards the soluble sulfur compounds. With this layer, therefore, the intrinsic adsorbent properties are not exploited, since they are progressively reduced by the washout exerted by the water (humidity) contained in the carbon dioxide being treated. This first layer requires above all a good mechanical quality. Following this washing, the sulfur compounds, such as hydrogen sulphide, are eliminated; this allows to avoid the harmful conversion phenomena, typically generated by the simultaneous presence of carbon dioxide, water and hydrogen sulphide, compounds catalyzed often by hydrophilic adsorbents. Layer 2 is composed of activated alumina according to known technology and constitutive of an economical, mechanically robust desiccant, suitable for eliminating humidity up to good levels, easily regenerable at relatively low temperature, poorly reactive with the main gas. Layer 3 is composed of Molecular Sieve; this product (described above) is a known relatively expensive desiccant; it is suitable for the total elimination of the last residual humidity; it can be regenerated at a higher temperature than alumina; it adsorbs, albeit in competition with carbon dioxide itself, even hydrogen sulphide in small quantities. Layer 4 is made up of "activated carbon". This carbon is microporous, selective, of good quality, with a wide spectrum of pores, high surface area, suitable for eliminating all odorising impurities remaining at a level of a few ppm (parts per million) after the previous purifications. It can be regenerated at high temperatures such as that of molecular sieves. An optional "guard layer" is added to these four main layers or beds, consisting of adsorbents that could also be non-regenerable (for example "impregnated carbon") which are generally very expensive and aimed only at some well-targeted impurities. . The aforementioned layers, in order to operate according to the purposes referred to in this patent, must remain separate. This separation could be done through specific networks for each section. A preferred solution, which does not require the system complication of this solution with dividing nets, is instead to avoid the mixing of the different adsorbents by regulating the flow of carbon dioxide, by controlling and regulating its specific transit speed in the various sections or layers. or beds. When the speed of the carbon dioxide is too high, the lifting or mixing movement of the absorbent granules takes place. To detect this speed, we use the measurement of the pressure drops that carbon dioxide undergoes passing through the various layers. Each specific adsorbent has its own characteristic, relative to its shape and its specific weight, which allows to define the pressure drop connected with the crossing of the layer of it. This allows, by means of a simple instrument for controlling the differential pressure P existing between the inlet and outlet of the layers (single or multiple), to measure the flow of carbon dioxide in transit; consequently, the aforementioned relief allows to avoid, with constriction of the pipe H, that this flow rate exceeds the specific and predetermined limit beyond which the lifting and mixing of the adsorbent granules takes place. From the attached figure it can also be seen that, while in tank A the flow rises, in tank B there is a flow L that goes down and which constitutes the flow of carbon dioxide, coming from a pipe M of a regeneration system and used to provide to the regeneration of the adsorbers contained in the aforementioned tank 8. This regenerator flow obviously has its own specific circuit output N towards usual addresses Q. Once the saturation of the adsorbers of A and the completed regeneration of the adsorbers of B (not drawn , but arranged like those of A), a traditional system of valves allows the inversion of the flows previously considered, thus determining the regeneration of the adsorbents of the tank A and the purifying use of the adsorbents contained in the tank B. Although not represented to offer a more simple exposure, the regenerative circuit referred to tank B, is to be considered present and operating in the same way also on tank A.

Claims

CLAIMS 1) Process for the purification of carbon dioxide recovered from suitable industrial processes, indicatively fermentation, characterized by the fact of providing a series of layers or beds of different adsorbents (1, 2, 3, 4, 5) each intended for a function of specific purification, each one arranged in the series in order to eliminate in sequence the various impurities according to optimal ways, and each one can be regenerated with the same system of the previous layer from the same regeneration gas, said procedure being carried out by integrating the two systems into a single apparatus consisting of by two tanks containing adsorber-purifying beds, by a system of usual valves to allow continuous operation and by a regeneration system.

2) Process as in the preceding claim, characterized by maintaining the separation of the layers (1, 2, 3, 4, 5) carried out by regulating the efflux speed of the carbon dioxide inside the tanks (A, B), this regulation by making use of a differential pressure detection between the beginning and the end of the crossing of the single or multiple layers (P).

3) Process according to the preceding claims, characterized by the adoption of a guard charge (5) as the last layer of adsorbent lapped by the flow, said guard charge being able to be constituted by adsorbents for specific residual impurities.

4) Purifying structures used for carrying out the process referred to in claim 1, characterized by tanks containing layers of specific adsorbents (1, 2, 3, 4, 5) crossed by a flow of carbon dioxide according to the specific numerical order indicated, established to implement the maximum performance of the adsorbents. 5} Purifying structures (A, B) integrated in a system regulated with valves according to known technique to carry out the regeneration of one (B) of them while the other (A) carries out purifying activity. 6) Structures as per claim 4, characterized by their crossing by the carbon dioxide in purification and regeneration, with speeds such as not to create lifting or displacement of the granules of the different adsorbents to leave the stratification unaltered, said speed being detectable and modifiable by known means.