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"1'roQ6d et appareil de r6ou.pérb. tion d'tna 801 'Va%),'Û1. la présente invention concerne la, récupéra- tion d'un solvant, et en particulier, la récupération de solvants volatils à partir de gaz contenant des vapeurs de ces derniers, en utilisant un lit adaor- tant.
Sans un procédé de récupération d'un solvant
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oouram111ent utilisé en pratique, l'air charge de va- peurs c'ont-à-dira l'air chargé dà vapeurs du solvant qui doit être récupéré paoaô à travers' un adsorteur contenant un lit de matière adsorbant., comme la charbonqui élimina le solvant de l'air, Ensuite, le lit est vaporisé pour chasser le solvant qui a été
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adsorbé et le mélange de vapeur d'eau et de vapeur de solvant passe à 'bravera un condenseur où le solvant est liquéfié et sépara.
La priante invention se propose de fournir un nouveau système d'adsorption perfectionné dans lequel, par une simple modification du système d'adsorption ezistant, on peut augmenter sensiblement la capacité dudit système, on particulier pour certaine solvant , comme le chlorure de méthylène
On a constaté que la présence d'une quantité considérable d'air dune l'adeorbeur au début de l'opé- ration de vaporioation diminue dans une grande mesure la capacité de traitement du système Ainsi, pendant la partie initiale du cycle de vaporisation,
le mé- lange provenant de l'adsorbeur comprend principalement de l'air et du solvant. 11 est difficile d'éliminer oe solvant de l'air moins que le condensour ne fonctionne à une tempérautre défavorablement basse. Naturellement, tout solvant non condensa n'est pas nécessairement perdu, étant donne qu'il peut être recyclé dans l'adoor- beur, mais il est évident que ce recyclage diminue la capacité de l'adeorbeur pour récupérer le solvant nou- vellement introduit.
Comme indiqué plus haut, un procède pour aug- menter la récupération d'un solvant consiste à abais- ser la température régnant dans le condenseur, toute- fois, à l'échelle industrielle, ceci nécessiterait l'installation d'un équipement de récupération supplé- mentaire coûteux* Selon une variante, on peut placer toute l'installation au 00 une pression supérieure à
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la pression atmosphérique pendant le cycle de vapori- sation, mais ceci nécessite des températures de va-
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porluatîon (supérieures qui ont un effet nUis1ble' nir' certains solvants comme le chlorure de méthylène**"! !
Suivant la présente invention,
on peut élimi- ner une partie importante de l'air contenu dans l'adsorbeur en introduisant de la vapeur d'eau
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dans Iladaorbevr dans une zone éloignée de préférence du lit de matière adsorbante et en faisant circuler . la vapeur d'eau à partir de ladite zone dans un sous*
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à l'écart du lit de façon à déplacer l'air dans lit" ? bzz vil dit adaorbeur de manière que la vapeur d'eau Xl' ell1f;re pas sensiblement dans le lit de matière adsorbant,,;' ! Après l'évacuation de l'air, on fait passer la vapeur
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deeau à travers le lit de matière adaorbante (i'v i!-, 'uL façon olat;a;1qu6 pour en éliminer le aolvant.
Jti lIocH'\'" fiant les installations d'adsorption existantes sul- vaut la présente invention, la capacité de ces inti'talla- tions pour adsorber les solvants comme le chlorure,
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de méthylène a été augmentée d'une façon appréciatLs sans qu'il soit nécessaire de cliwigur lui t'umperat.'j'aa ou prenions régnant dans le condenseur*
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Sur le dessin annexé, qui montre une .torml '1. réalisation de l'invention, la figure 1 est une vufè ochéraatique du ayatbue d'aduorptiox- montrant une ime latérale de 1'adaorbeur en coupe transversale et! la figure 2 est une vue en bout de Iladi3orl)ieux en coupe 'transversale.
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lies rn3moo numéros de référence désignent l\,ih\ mômes pièces sur les figures du dessin.
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Nn se référant maintenant au delJ)1n, le nujjnfra
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de référence 11 désigne d'une façon générale un adaorbeur ayant une enveloppe externe étanche au fluide 12 dans laquelle est monté un panier 13 sup- portant et entourant un lit 14 de charbon adsorbant.
Le panier 13 consiste en une grille inférieure 16 sur laquelle repose le lit 14, et en une voûte étanche au fluide 17 ayant généralement une forme semi-cylin- drique recouvrant la lit entier. Une paire de diffu- serus de vapeur d'eau 18 est montée au-dessous de la grille 16, tandis qu'une conduite 19 passe à travers l'enveloppe 12 et dans le sommet de la voûte 17.
Dans l'adsorbeur classique, l'air chargé de vapeur est admis dans la conduite 19 à partir d'une conduite 21 par une soupape 23, descend à travers un tamis 24 qui sert de diffuseur d'air, puis à travers - le lit 14 du charbon qui adsorbe le solvant. Apres être passé à travers le lit 14, l'air s'écoule à travers la grille 16 puis monte autour de la voûte 17 vers une ouverture d'échappement 26 et sort dans l'atmosphère par une soupape 27. Au bout d'une cer- taine période d'adsorption, maie généralement avant la saturation complète du lit par le solvant, l'éoou- , lement d'air est arrêté en fermant les soupapes 23 et 24.
La vapeur d'eau est alors introduite par les diffuseurs 18 et en même temps une soupape 28 située dans la conduite 29 débouchant dans un condenseur 31 est ouverte. La vapeur d'eau montant à travers le lit de charbon 14 chauffe ledit lit et en chasse le solvant. Le mélange de vapeur d'eau et de solvant aini obtenu s'écoule par la conduite 19, la soupape
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28 et la conduite 29 dans le condenseur 31, où la plus grande partie du solvant est liquéfiée, puis à travers un refroidisseur 32 pour diminuer la tempéra- ture du condensât dans un séparateur de gaz 33 d'ou le condensât est décanté par l'intermédiaire d'une conduite 34.
Le gaz non condensé s'écoule de bas en haut à partir du séparateur 33, en regard d'un condenseur à évent, 36, toute vapeur de solvant contenu dans ledit gaz étant récupérée en recyclant le gaz, comme en le mélangeant avec une autre quantité d'air charge de vapeur et en le faisant passer do nouveau à travers l'adsorbeur 11, ou un adaorbeur analogue, au stade apprpprié du fonctionnement.
La voûte 17 sert à protéger le lit 14 de l'eau qui se forme lorsque la vapeur d'eau se condesnse sur la paroi de l'enveloppe 12, et qui s'égoutterait autrement sur le lit 14. Cette eau se ressemble au fond de l'enveloppe 12 et flet éliminée par une condui- te d'écoulement 37. Comme il cet ooutumier en pratique, on prévoit d'autres moyens d'écoulement (non représentes) pour recueillir et entraîner tout condensât qui se forme dans la conduite 19. La voûte 17 sert égalemet à protéger l'enveloppe 12 d'un contact avec le mé- lange fréquement corrosif de la vapeur d'eau et du solvant.
Suivent la présente invention, l'adeorbeur 11 est modifia en ajoutant un diffuseur de vapeur d'eau 38 au-dessus du lit 14. La vapeur d'eau, adula dans le diffuseur supérieur 38 par une conduite omit raie 39 qui passe par la conduite 19, sert à chasser l'air de l'espace situé au-dessus du lit 14 au début du aycle
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dû vaporisation* Cet air, mélangé à la vapeur d'eau et avec une faible quantité de /Solvant. s'éccle par la soupape 28 et dans la conduite 29 vers le oonden- saur 31,ou.
si on-le désire, il peut être évacué dans l'atmlsphère par un autre branchement 41 et une - ooupapo 42. En môme* temps, la'vapeur d'eau est admise dans les diffuseurs inférieurs 18, et une soupape 43 située dans une conduite 44 s'étendant de l'ouverture d'évacuation 27 à la conduite 29 est ouverte. Par con- séquent, l'air qui se trouve dans l'enveloppe 12 mais à l'extérieur de la voûte 17 est déplace par la vapeur d'eau pénétrant à partir des diffuseurs infé- rieurs 18 et le mélange ainsi obtenu d'air, de vapeur d'eau et d'une faible quantité de solvant passe par la, soupape 43 dans le condenseur 31.
Après la brève période de temps nécessaire pour chasser l'air, l'admission de la vapeur d'eau dans le diffuueur supérieur 38 est interrompue, et la soupape 43 est fermée tandis que l'écoulement de la vapeur d'eau à partir des diffuseur. inférieurs
18 se poursuit de façon que le reste de l'opération de vaporisation pour éliminer le solvant du lit 14 soit conduit de la façon classique. A la fin de la vapori- sation, on commence de nouveau le cycle d'adsporption et de vaporisation.
Par conséquent, par la présente invention, on fournit dans un procédé de récupération d'un solvant volatil 4 partir d'air contenant des vapeurs dudit solvant en faisant passer l'air à travers un réci- pient contenant un lit de matière adsorbant. et en
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ohauaant ultir' ùU*tzent l'air à partir de 1t. mat1--rt; a4ttorban ,. par 3.'action de la vapeur d'eau, un prcoé- 44 de deplaooiaent de l'air à partir du récipient avant d'évacuer le solvant en Introduisant de la 'la-
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peux df.au. dans le récipient de façon qu.. la-vapeur d'eau ne pénètre pau oensiblement dans le lit de la t1èr. nioorbante.
Un appareil approprié pour la présente :nfon- tion comprond un yuoipicnt et un lit 4..atière adaor- bante supporté dune ledit récipient, un moyen d'admis- ,\lion pour Introduire l'air contenant le solvant pour
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lui permettre de panser dans le lit, un moyen d'dva- ovation pour l'air qui passe à travers le lit, un premier moyen pour introduire la vapeur d'eau dans
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le récipient d&no une zone espacée du lit et pour , \1\ , déplacer la vapeur eleau de la zone à l'écart du lit de façon ù vacuur Ilaîr 4 partir du ré01p11tnt;
et un oeoond moyen pour introduire la vapeur d'eau dans le rJc1p1nt pour éliminer le colvtmt 4 partir du lit par le passage de la vapeur ci' oau 11. travers ce dernier*
En plus de l'utilisation de la présente in- vention pour la récupération de solvants volatils à partir de l'air contenant des vapeurs de ces derniers,
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l'invention peut être évid,Jnent u.t;i.liaôe pour ré- cupérer les vapeurs de solvant contenues dans un autre gaz quelconque ou un mélange de gaz, gaz qui
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pasuent à ravera le lit de matière adeorbante. ;l. '
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The present invention relates to the recovery of a solvent, and in particular to the recovery of volatile solvents from it. gas containing vapors of the latter, using an ad- justing bed.
Without a solvent recovery process
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Currently used in practice, the air charged with vapors, that is to say the air charged with vapors of the solvent which is to be recovered paoaô through an adsorber containing a bed of adsorbent material, such as carbon, which removed. the solvent from the air, Then the bed is vaporized to drive off the solvent that has been
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adsorbed and the mixture of water vapor and solvent vapor passes to a condenser where the solvent is liquefied and separated.
The present invention proposes to provide a new and improved adsorption system in which, by a simple modification of the ezistant adsorption system, the capacity of said system can be significantly increased, particularly for certain solvents, such as methylene chloride.
It has been found that the presence of a considerable amount of air in the fan at the start of the vaporization operation greatly decreases the processing capacity of the system. Thus, during the initial part of the vaporization cycle,
the mixture from the adsorber mainly comprises air and solvent. It is difficult to remove the solvent from the air unless the condenser is operated at an unfavorably low temperature. Of course, not all uncondensed solvent is necessarily lost, since it can be recycled to the adulterer, but it is evident that this recycling decreases the ability of the adorber to recover the newly introduced solvent. .
As indicated above, one method of increasing the recovery of a solvent is to lower the temperature in the condenser, however, on an industrial scale, this would require the installation of recovery equipment. additional costly * According to a variant, the entire installation can be placed at 00 at a pressure greater than
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atmospheric pressure during the vaporization cycle, but this requires
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porluatîon (higher which have a detrimental effect on certain solvents such as methylene chloride ** "!!
According to the present invention,
a large part of the air contained in the adsorber can be eliminated by introducing water vapor
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in Iladaorbevr in an area preferably remote from the bed of adsorbent material and circulating. water vapor from said area into a sub *
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away from the bed so as to displace the air in bed "? bzz vil said adsorber so that the water vapor Xl 'ell1f; re not substantially in the bed of adsorbent material ,,;' ! After the air has been evacuated, the steam is passed
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of water through the bed of adsorbent material (i'v i! -, 'uL olat way; a; 1qu6 to remove the solvent.
By relying on the existing adsorption installations, the capacity of these installations to adsorb solvents such as chloride, relies on the present invention.
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of methylene has been increased in an appreciable way without it being necessary to cliwigur him t'umperat.'j'aa or take reigning in the condenser *
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In the accompanying drawing, which shows a .torml '1. Embodiment of the invention, Fig. 1 is an ocharaatic view of the aduorptioxide manifold showing a side view of the adsorber in cross section and! Figure 2 is an end view of Iladi3orl) ieux in cross section.
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Reference numbers refer to the same parts in the figures in the drawing.
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Nn now referring to delJ) 1n, the nujjnfra
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Reference 11 generally designates an adsorbent having a fluid-tight outer casing 12 in which is mounted a basket 13 supporting and surrounding a bed 14 of adsorbent carbon.
Basket 13 consists of a lower grid 16 on which the bed 14 rests, and a fluid tight arch 17 generally having a semi-cylindrical shape covering the entire bed. A pair of water vapor diffusers 18 is mounted below the grid 16, while a pipe 19 passes through the casing 12 and into the top of the arch 17.
In the conventional adsorber, the vapor-laden air is admitted into line 19 from line 21 through a valve 23, descends through a screen 24 which serves as an air diffuser, and then through the bed. 14 carbon which adsorbs the solvent. After passing through the bed 14, the air flows through the grid 16 then rises around the arch 17 towards an exhaust opening 26 and exits into the atmosphere through a valve 27. At the end of a certain adsorption period, but generally before complete saturation of the bed by the solvent, the flow of air is stopped by closing valves 23 and 24.
The water vapor is then introduced through the diffusers 18 and at the same time a valve 28 located in the pipe 29 opening into a condenser 31 is opened. The water vapor rising through the carbon bed 14 heats said bed and drives off the solvent therefrom. The mixture of steam and solvent thus obtained flows through line 19, the valve
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28 and line 29 into the condenser 31, where most of the solvent is liquefied, then through a cooler 32 to decrease the temperature of the condensate in a gas separator 33 from which the condensate is decanted by the intermediary of a pipe 34.
The uncondensed gas flows from the bottom upwards from the separator 33, opposite a vented condenser, 36, any solvent vapor contained in said gas being recovered by recycling the gas, such as by mixing it with another amount of steam charged air and passing it again through adsorber 11, or the like, at the appropriate stage of operation.
The vault 17 serves to protect the bed 14 from the water which forms when the water vapor condesnse on the wall of the casing 12, and which would otherwise drip onto the bed 14. This water is similar at the bottom. casing 12 and flounder eliminated by a flow line 37. As is customary in practice, other flow means (not shown) are provided to collect and entrain any condensate which forms in the line. 19. The arch 17 also serves to protect the casing 12 from contact with the frequently corrosive mixture of water vapor and solvent.
According to the present invention, the adoror 11 is modified by adding a water vapor diffuser 38 above the bed 14. The water vapor flows into the upper diffuser 38 through an omit line 39 which passes through the bed. pipe 19, is used to expel the air from the space above the bed 14 at the start of the aycle
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due to vaporization * This air, mixed with water vapor and with a small amount of / Solvent. flows through valve 28 and in line 29 to oondenaur 31, or.
if desired, it can be evacuated into the atmosphere by another connection 41 and a - ooupapo 42. At the same time, the water vapor is admitted into the lower diffusers 18, and a valve 43 located in a pipe 44 extending from the discharge opening 27 to the pipe 29 is open. Consequently, the air which is in the casing 12 but outside the vault 17 is displaced by the water vapor entering from the lower diffusers 18 and the thus obtained mixture of air. , water vapor and a small amount of solvent pass through the valve 43 in the condenser 31.
After the brief period of time required to expel the air, the admission of water vapor to the upper diffuser 38 is discontinued, and the valve 43 is closed while the flow of water vapor from the water vapor. Streamer. lower
18 is continued so that the remainder of the vaporization operation to remove the solvent from bed 14 is carried out in the conventional manner. At the end of the vaporization, the cycle of adsorption and vaporization is started again.
Accordingly, by the present invention, a process for recovering a volatile solvent from air containing vapors of said solvent is provided by passing the air through a vessel containing a bed of adsorbent material. and in
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ohuaant ultir 'ùU * tzent the air from 1t. mat1 - rt; a4ttorban,. by the action of water vapor, a preliminary deplaooiaent of air from the container before evacuating the solvent by introducing 'la-
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can df.au. in the container so that the water vapor does not penetrate substantially into the bed of the t1èr. nioorbent.
An apparatus suitable for the present: nfunction comprises a yuoipicnt and a bed of adaborbent material supported by said container, an inlet means for introducing the air containing the solvent to.
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allow it to dress in the bed, a means of deva- ovation for the air which passes through the bed, a first means to introduce water vapor into
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the container to a zone spaced from the bed and to move the vapor of water from the zone away from the bed so as to vacuure it from the re01p11tnt;
and a medium oeoond to introduce the water vapor into the rJc1p1nt to remove the colvtmt 4 from the bed by the passage of the steam here through the latter *
In addition to the use of the present invention for the recovery of volatile solvents from air containing vapors thereof,
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the invention can be evid, Jnent u.t; i.liaôe to recover the solvent vapors contained in any other gas or a mixture of gases, gas which
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will pass through the bed of adsorbent material. ; l. '