CS200453B2

CS200453B2 - Continuous process for treatment of acivated carbon and device for making this process

Info

Publication number: CS200453B2
Application number: CS53873A
Authority: CS
Inventors: Masakazu Komori; Kazuyuki Shiga; Hajime Kitazato; Hiroaki Okajima; Yoshiharu Tanaka; Shoiti Nojima; Masashige Fukamachi; Akinori Kurima
Original assignee: Chiyoda Chem Eng Construct Co
Priority date: 1972-01-24
Filing date: 1973-01-24
Publication date: 1980-09-15

Description

Vynález se týká kontinuálního způsobu úpravy voáy pomocí aktivního uhlí a přístroje k provádění tohoto způsobu.The invention relates to a continuous process for the treatment of activated carbon and to an apparatus for carrying out the process.

Pro úpravu vody aktivním uhlím je známo několik postupů: jde například o usazování při použití práškovaného aktivního uhlí, sloupcovou metodou, při níž v podstatě dochází k filtraci vody pevnou vrstvou granulovaného aktivního uhlí, o několikastupňový způsob prováděný po vsázkách, o polokontinuální způsob s použitím absorpčního sloupce s pohyblivou absorpční vrstvou nebo o jednostupňový způsob s použitím fluidizační vrstvy. Při provádění způsobu podle vynálezu se oproti tomu užívá několikastupňového absorpčního sloupce s fluidizačnl vrstvou, oož umožňuje velmi činnou úpravu vody při velmi malých nákladech. Způsob podle vynálezu je kontinuální, protože se při něm reaktivuje užité aktivní uhlí.Several methods are known for treating water with activated carbon: for example, settling using pulverized activated carbon, a column method that essentially filters the water through a solid layer of granular activated carbon, a multi-stage batch process, a semi-continuous absorption process columns with a movable absorbent layer or a one-step fluidized bed method. In the process according to the invention, on the other hand, a multi-stage fluidized-bed absorption column is used, which allows very efficient water treatment at very low cost. The process according to the invention is continuous because the activated carbon used is reactivated.

Způsob podle vynálezu bude popsán v souvislosti s přiloženými výkresy. Na obr. I je schematicky znázorněno provádění způsobu podle vynálezu. Voda k úpravě přichází potrubím 1 a je vháněna pumpou 2 do spodní části absorpčního sloupce J s obsahem aktivního uhlí v několikastupňových fluidizačních vrstvách. Voda k úpravě se dostává do styku s aktivním uhlím v řadě fluidizačních vrstev 2ji s obsahem aktivního uhlí, přičemž je zbavována absorpcí přítomných složek a vychází jako čisté voda z potrubí £ na vrcholu sloupce. Aktivní uhlí se dodává z míchacího zařízení 8 navrchol sloupce J čištěnou nebo čistou vodou, která je vháněna do potrubí 2 proudovým čerpadlem 6. V závislosti na přiváděném množství se aktivní uhlí pohybuje směrem shora dolů, po jednotlivých vrstvách spádovými trubkami 21. přičemž se dostává do styku s vodou, která obsahuje stále větší množství složek, které mají být absorbovány. Ve spodní části se pak uhlí dostává do styku s vodou k úpravě, které obsahuje ještě téměř veškeré původní složky, načež je odváděno proudovým čerpadlem £ ^ze spodní části sloupce do dehydrátoru £2, pak do násypnlku 13 a odtud je přiváděno rotačním ventilem 22 do regenerátoru 11. V regenerátoru 11 se použité aktivní uhlí reaktivuje při teplotě 600 až 1 000 °C stykem s fluidizačním plynem, který obsahuje páru, načež se mísí v míchacím zařízení 8 s čištěnou nebo čistou vodou z potrubí 9. Ztráty aktivního uhlí v průběhu regenerace jsou nahrazovány přidáváním ještě nepoužitého aktivního uhli z potrubí JO. Plyny, které vycházejí z regenerátoru 11 . obsahují velké množství vody, spalovacího plynu, absorbovaných látek, práškované aktivní uhlí apod. Po odstranění pevných látek cyklónem 14 se vede většina plynů do spalovací komory J_5., kde dochází ke spálení organických látek, uhlíku atd. Přebytek plynu se vede potrubím 20 do rozšířené šachty nebo do spalovny, kde dochází ke zneškodnění plynu spálením organických látek apod., načež je plyn vypuštěn do ovzduší. Spalovací komora má přívod 16 pro kapalné nebo plynné palivo, přívod 17 pro kyslík nebo vzduch a přívod 18 pro přívod páry, kterou je řízena teplota ve spalovací peci. Všechny tyto části se promísí s plynem z regenerační pece a spálen, čímž vzniká plyn s vysokou teplotou, který se vede do regenerátoru 11 zespodu a je užit k regeneraci použitého aktivního uhlí.The method of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. Figure 1 schematically illustrates an embodiment of the method of the invention. The water to be treated comes through line 1 and is pumped through the pump 2 into the lower part of the absorption column J containing the activated carbon in the multi-stage fluidization layers. The treatment water comes into contact with activated carbon in a series of activated carbon-containing fluidization layers 21, being freed from the absorption of the components present, and emerges as pure water from the pipe 6 at the top of the column. The activated carbon is supplied from the mixer 8 at the top of the column J with purified or clean water, which is blown into the pipeline 2 by the jet pump 6. Depending on the feed rate, the activated carbon moves upwards down the layers, by contact with water which contains an increasing amount of the components to be absorbed. In the lower part, the coal then comes into contact with water for treatment, which still contains almost all of the original constituents, and is discharged by the jet pump 6 ^{from the} bottom of the column to the dehydrator 52, then to the hopper 13 and from there. 11. In the regenerator 11, the activated carbon used is reactivated at a temperature of 600 to 1000 ° C by contact with a steam-containing fluidizing gas, then mixed in the mixing apparatus 8 with purified or clean water from line 9. The losses of activated carbon during regeneration are replaced by the addition of unused activated carbon from the JO pipe. Gases leaving the regenerator 11. they contain large amounts of water, combustion gas, absorbed substances, pulverized activated carbon, and the like. After solids are removed by cyclone 14, most of the gases are directed to the combustion chamber 15, where organic substances, carbon, etc. are burned. or into an incinerator where the gas is disposed of by burning organic substances, etc., and then the gas is released into the atmosphere. The combustion chamber has an inlet 16 for liquid or gaseous fuel, an inlet 17 for oxygen or air and a steam inlet 18 for controlling the temperature in the furnace. All these parts are mixed with the gas from the regeneration furnace and incinerated to form a high temperature gas which is fed to the regenerator 11 from below and used to regenerate the activated carbon used.

Při provádění způsobu podle vynálezu lze rovněž užít rotační vypalovací pece nebo několikastupňové rotační pece (například Herreshoffovy pražicí pece) místo regenerátoru 11. _Svrchu popsaný dehydrétor 12 je v podstatě odstředivka, dehydrataci lze však provést i prostou filtrací drátěným sítem nebo jakýmkoli jiným způsobem v závislosti na tvaru zrn uhlí.The rotary kiln or multi-stage rotary kilns (e.g. Herreshoff Roasting Furnaces) may also be used instead of the regenerator 11. The above-described dehydrator 12 is essentially a centrifuge, but dehydration may also be accomplished by simple wire screen filtration or any other method depending coal grain shape.

Do absorpčního sloupce je uhlí přiváděno ve formě suspenze a tak je také odváděno po použití k úpravě vody. K odvádění aktivního uhlí po použití je rovněž možno užít pumpy místo proudových čerpadel j a 6.The coal is fed to the absorption column in the form of a slurry and thus also removed after use to treat the water. It is also possible to use pumps instead of jet pumps 6 and 6 to remove activated carbon after use.

Voda, upravená způsobem podle vynálezu je většinou upravena použitím granulovaného aktivního uhlí, lze však užít i uhlí práškovaného v případě, že se vhodně volí rychlost proudu vody. Mimoto v případě, že se místo regenerátoru 11 užije regenerační komory, je možno úpravu provádět při použití iontoměničových pryskyřic místo aktivního uhlí.The water treated according to the process of the present invention is generally treated using granulated activated carbon, but pulverized coal can also be used if the flow rate of the water is suitably selected. Furthermore, if a regeneration chamber is used instead of the regenerator 11, the treatment can be performed using ion exchange resins instead of activated carbon.

Úprava vody pomocí aktivního uhlí se dosud příliš nerozšířila, protože jde o způsob drahý, přestože je metoda jinak velmi účinná. Způsob se prodražoval z několika důvodů: zařízení byla taková, že nedovolovala využít celé absorpční kapacity použitého aktivního uhli, takže bylo nutno užít vyššího množství uhlí; regenerace aktivního uhlí nebyla prováděna přímo na místě okamžitě po absorpci, což zvyšovalo náklady na postup; při provádění způsobu podle vynálezu se však absorpce provádí ve sloupci nebo v absorpční věži, která nezaujímá velký prostor, a mimoto se voda a aktivní uhlí dostávají do styku velmi účinným způsobem v mnohonásobné fluidizační vrstvě. Systém je mnohastupňového protiproudového typu a aktivní uhlí může absorbovat adsorbovatelné složky,tak, že se téměř dosahuje rovnovážného stavu pro danou koncentraci látek ve vodě. V blízkosti vrcholu sloupce je koncentrace těchto látek velmi nízká a mimoto jsou zde tyto složky adsorbovány velmi účinně, nebol zde se voda dostává do styku s čerstvým aktivovaným uhlím, takže účinnost lze srovnat s účinností v jednostupňovém postupu. Použitím fluidizačních vrstev lze účinně zamezit ucpání sloupce, i když zůstane ve vodě malé množství suspendovaných látek. Mimoto kontinuální provádění způsobu omezuje na minimum množství použitého aktivního uhlí, čímž se opět snižují náklady na provedení postupu. Způsob podle vynálezu dovoluje snížit náklady na polovinu ceny běžně užívaných postupů pro použité uhli. Celková cena postupu i se zařízením se pohybuje mezi ?0 až 80 % ceny běžných postupů.Treatment of water with activated carbon has not yet been widely used, since it is an expensive method, although the method is otherwise very effective. The process has become more expensive for several reasons: the apparatus was such that it did not allow the full absorption capacity of the activated carbon to be used, so that a higher amount of coal had to be used; the recovery of activated carbon was not carried out on site immediately after absorption, which increased the cost of the process; however, in the process according to the invention, the absorption is carried out in a column or absorption tower which does not occupy a large space, and moreover, water and activated carbon come into contact in a highly fluidized manner in a very efficient manner. The system is of a multi-stage countercurrent type and activated carbon can absorb adsorbable components so that an equilibrium state is almost reached for a given concentration of substances in water. Near the top of the column, the concentration of these substances is very low and, moreover, these components are adsorbed very efficiently there since water does not come into contact with fresh activated carbon, so that the efficiency can be compared to that of a one-stage process. By using fluidization layers, blockage of the column can be effectively prevented even if a small amount of suspended matter remains in the water. Furthermore, the continuous operation of the process minimizes the amount of activated carbon used, thus again reducing the cost of carrying out the process. The process according to the invention makes it possible to reduce the cost by half the cost of conventional processes for the coal used. The total cost of the process with the device is between 0% and 80% of the cost of conventional processes.

Regenerace aktivního uhlí byla až dosud velmi nákladná, protože postup se prodražoval zejména také náklady na dopravu. Cena provedení způsobu podle vynálezu, pokud jde o regeneraci aktivního uhlí, se rovná přibližně 1/5 běžné ceny.The recovery of activated carbon has so far been very costly, since the process has also made transport costs more expensive. The cost of carrying out the process of the invention in terms of activated carbon recovery is about 1/5 of the current price.

Je zcela zřejmé, že způsob podle vynálezu umožňuje levnou úpravu vody. Mimoto lze tohoto způsobu, který byl dříve vyhrazen pro případy, kdy byly požadována velká čistota vody, nebo pro odstraňování zvláštních složek, užít nyní i pro primární nebo sekundární stadium úpravy (například u metody s použitím aktivovaných kalů).It will be appreciated that the process of the invention allows cheap water treatment. In addition, this method, which was previously reserved for cases where high purity of water was required or for the removal of special constituents, can now also be used for the primary or secondary treatment stage (for example, the activated sludge method).

' Jak již bylo uvedeno, lze užít při prováděni způsobu podle vynálezu i vypalovacích pecí, několikastupňových rotačních pecí a pecí s fluidizačnlmi vrstvami pro regeneraci aktivního uhlí, přičemž topný olej nebo plyn lze spalovat přímo nebo nepřímo.As already mentioned, baking ovens, multi-stage rotary ovens and fluidized-bed ovens for the recovery of activated carbon can be used in the process according to the invention, the fuel oil or gas being combusted directly or indirectly.

Je však nutno uvést, že při použití vypalovacích pecí nebo několikastupňových rotačních pecí, v nichž je aktivované uhlí přímo zahříváno spalnými plyny, se nelze vyhnout sníženi aktivity uhlí i snížení jeho výtěžku, protože se uhlí samo spaluje při styku s kyslíkem ve spalovacím plynu při vysokých teplotách. I když se řídí poměr plynu: palivo, přece dochází vlivem kyslíku přítomného ve spalovacím plynu při vysoké teplotě v disociovaném stavu ke spálení určitého podílu uhlí. Takové zařízení tedy nelze uspokojivě zařadit k použití pro provádění způsobu podle vynálezu a jeho použití může způsobit nevhodný ehod celého zařízení. Nyní však bylo zjištěno, že určitý typ regenerátoru lze zařadit s úspěchem jako část celé linky, takže způsob podle vynálezu lze takto provést jeětě dokonaleji.It should be noted, however, that when using kilns or multi-stage rotary kilns in which activated coal is directly heated by the combustion gases, the reduction of coal activity and yield cannot be avoided, since the coal itself burns in contact with oxygen in the combustion gas at high temperatures. Although the gas: fuel ratio is controlled, some of the coal is burned at high temperature in the dissociated state due to the oxygen present in the combustion gas. Thus, such a device cannot be satisfactorily categorized for use in carrying out the method of the invention and its use can cause an unsuitable accident of the whole device. However, it has now been found that a certain type of regenerator can be successfully incorporated as part of the entire line, so that the method of the invention can be accomplished even more perfectly.

Tento nový způsob regenerace lze použít nejen při provádění způsobu podle vynálezu, nýbrž i nezávisle na něm, takže má i vlastní možnost použití v průmyslu.This new regeneration process can be used not only in the process of the invention but also independently of it, so that it has its own industrial application.

Způsob podle vynálezu se týká převážně zahřívání spalovacích plynů. Aktivační komora je zahřívána nepřímo, zatímco sušicí komora je plněna spalovacím plynem, který byl užit pro zahřívání aktivační komory a odpadovým plynem z této komory (odpadový aktivační plyn) po zahřívání a fluidizaci aktivovaného uhlí. Regenerace se provádí přímým zahříváním desorpční části zařízeni. Výhoda spočívá ve využití tepla a ve snížení ztrát regenerovaného aktivního uhlí.The process according to the invention relates mainly to heating combustion gases. The activation chamber is heated indirectly, while the drying chamber is filled with the combustion gas that was used to heat the activation chamber and the waste gas from the chamber (waste activation gas) after heating and fluidizing the activated carbon. The regeneration is carried out by direct heating of the desorption part of the device. The advantage lies in the use of heat and in the reduction of losses of regenerated activated carbon.

Na obr. 2 je znázorněn přístroj k provádění regenerace aktivního uhlí podle vynálezu. Aktivní uhlí s adsorbovanými látkami se kontinuálně přivádí do desorpční komory 32 otvorem Ji, v komoře se uhlí zahřívá spalnými plyny a odpadními plyny z aktivační komory 33. přičemž dochází k fluidizaci. Zahřátí se provádí na teplotu 100 až 700 °C tak dlouho, až dojde k odstranění vody a rozpustidel i k oddělení adsorbovaných látek. Pak se uhlí přivádí do aktivační komory 33 příslušným počtem spádových trubek 34. Doba, po kterou je uhlí v desorpční komoře 32. je různá v závislosti na druhu a množství adsorbovaných látek, obvykle se volí v rozmezí 5 až 180 minut.Fig. 2 shows an apparatus for performing the regeneration of activated carbon according to the invention. Activated charcoal with adsorbed substances is continuously fed to desorption chamber 32 through orifice J1, in the chamber the coal is heated by the combustion gases and waste gases from the activation chamber 33 while fluidizing. Heating is carried out at a temperature of 100 to 700 ° C until water and solvents are removed and adsorbed substances are separated. Then, the coal is fed to the activation chamber 33 by an appropriate number of downpipes 34. The length of time the coal is in the desorption chamber 32 varies depending on the type and amount of adsorbed substances, usually being in the range of 5 to 180 minutes.

Plyn sloužící v desorpční komoře k zahřátí a fluidizaci uhlí je směs spalných plynů, které se přivádějí přímo nebo přívodnou tryskou 37 do přívodně komory 3§ z topnéhb potrubí 35 a z odvodního potrubí 36 z aktivační komory, přičemž odpadní plyn z aktivační komory se dostává do komory 3§ perforovanou destičkou 40 a je užit k fluidizaci a k zahřívání aktivovaného uhlí, načež se vede do spalovací komory nebo do spalovny, spolu s desorbovanými látkami , odvodním otvorem 41.The gas used in the desorption chamber to heat and fluidize the coal is a mixture of combustion gases which are fed directly or via the inlet nozzle 37 to the inlet chamber 36 from the heating pipes 35 and the outlet pipe 36 from the activation chamber, 3, it is used to fluidize and heat activated charcoal, and is then fed to a combustion chamber or incinerator, along with desorbed substances, through a discharge port 41.

Při dostatečném zahřátí aktivního uhlí lze řídit složení fluidizačního plynu přiváděním páry, horkých spalných plynů nebo dusíku tryskou 42. V případě přebytku tohoto plynu jej lze odvádět z desorpční komory trýskou 43 a tak dosáhnout jeho žádoucího množství.When the activated carbon is sufficiently heated, the composition of the fluidizing gas can be controlled by supplying steam, hot combustion gases or nitrogen through the nozzle 42. In the case of excess gas, it can be discharged from the desorption chamber through the nozzle 43 to achieve the desired amount.

V aktivační komoře je aktivní uhlí zahříváno spalovacím plynem. Spalný plyn nebo palivový olej se přivádí hořákem 44 a kyslík obsahující plyn nebo vzduch přívodem 45 do spalovací komory 46. kde dochází ke spálení na plyn o teplotě 1 500 až 2 300 °C. Tryskou 47 se přivádí pára nebo ředicí plyn, čímž se upravuje teplota těchto plynů na hodnotu 1 000 až 1 500 °C podle potřeby. Spalné plyny pak přicházejí do komory 48 a pak do topných potrubí 35 a potrubí 36. čímž dochází k nepřímému zahřívání aktivního uhlí stěnami těchto potrubí Takto nepřímo zahřáté aktivní uhlí se aktivuje za současné fluidizace párou nebo přehřátou párou, která se přivádí tryskou 49 do komory 5£?_, odkud se vede přes perforovanou destičku 31·In the activation chamber the activated carbon is heated by the combustion gas. Combustion gas or fuel oil is fed by a burner 44 and oxygen-containing gas or air through an inlet 45 to a combustion chamber 46 where it is combusted to a temperature of 1500 to 2300 ° C. Steam or diluent gas is supplied through the nozzle 47 to adjust the temperature of these gases to 1000 to 1500 ° C as needed. The combustion gases then enter the chamber 48 and then into the heating pipes 35 and the pipes 36. thereby indirectly heating the activated carbon through the walls of the pipes. The indirectly heated activated carbon is activated with simultaneous fluidization with steam or superheated steam. From where it passes through the perforated plate 31.

Aktivační pára se přivádí tryskou 49 a její množství se řídí tak, že se přivádí minimální množství, kterého je zapotřebí k aktivaci. Aktivní uhlí se v aktivační komoře aktivuje zahříváním na teplotu 500 až 1 000 °C ve fluidizovaném stavu v době 1 až 180 minut. Takto aktivované aktivní uhlí se přivádí spádovou trubkou 52 do trysky 53 a do míchací komory.Activation steam is supplied through nozzle 49, and the amount thereof is controlled by supplying the minimum amount required for activation. Activated carbon in the activation chamber is activated by heating to a temperature of 500 to 1000 ° C in a fluidized state for 1 to 180 minutes. The activated carbon thus activated is fed through the downcomer 52 to the nozzle 53 and to the mixing chamber.

Aktivační teplota a doba, kterou zůstává aktivní uhlí v aktivační komoře, se volí v závislosti na povaze adsorbovaných látek a na schopnosti desorpce těchto látek.The activation temperature and the residence time of the activated carbon in the activation chamber are selected depending on the nature of the adsorbed substances and the desorption capacity of the substances.

Velikost desorpční a aktivační komory v přístrojích k provádění způsobu padle vynálezu závisí na množství aktivovaného aktivního uhlí a na množství a povaze adsorbovaných látek. V zařízení podle vynálezu má aktivační komora větší účinnost přenosu tepla tím, že rychlost proudění se zvětšuje přívodem horkého plynu mnoha topnými trubkami. Plyn v desorpční komoře má rovněž vysokou účinnost, protože zároveň dochází k fluidizaci. Tím je umožněno, že tyto jednotky mohou mít menší velikost ve srovnání s jejich velikostmi v běžně užívaných zařízeních. Rozměr jednotlivých komor je určován optimální rychlostí fluidizačního plynu k udržení aktivního uhlí ve fluidizovaném stavu. Topné trubky, jimiž procházejí horké plyny se zvýšenou rychlostí, musí mit vyšší koeficient přenosu tepla. Jejich rozměr je určen množstvím procházejícího plynu a plochou požadovanou pro přenos tepla. Obvykle se Β B pohybuje v rozmezí 1/4 a 3 . Spalovací komora má malý objem se zúženým výstupem, aby bylo 5 8 3 dosaženo vysoké intenzity spalování (například 1x10 až 1x10 kcal/m .hod).The size of the desorption and activation chambers in the apparatuses of the present invention depends on the amount of activated activated carbon and the amount and nature of the adsorbed substances. In the device according to the invention, the activation chamber has a greater heat transfer efficiency by increasing the flow rate by supplying hot gas through a plurality of heating pipes. The gas in the desorption chamber also has a high efficiency because at the same time fluidization occurs. This allows these units to be smaller in size compared to their sizes in commonly used devices. The dimensions of the individual chambers are determined by the optimum fluidizing gas velocity to maintain the activated carbon in the fluidized state. Heating pipes that pass through hot gases with increased velocity must have a higher heat transfer coefficient. Their size is determined by the amount of gas passing through and the area required for heat transfer. Usually, Β B is between 1/4 and 3. The combustion chamber has a small volume with a narrowed outlet in order to achieve a high combustion intensity (for example 1x10 to 1x10 kcal / m. Hr).

Co se týče materiálu, z něhož jsou jednotlivé části zařízení provedeny, je aktivační komora vyrobena obvykle z 25 Cr-21Mi-oceli, 50 Co-20, Cr-oceli nebo z žáruvzdorných slitin, například z inconelu. Lze použít i jiných žáruvzdorných materiálů. Desorpční komora je provedena z běžné v chemickém průmyslu užívané oceli, například 18 Cr-8 Ni oceli nebo z některé ze svrchu uvedených proti teplu odolných slitin.Vnitřek spalovací komory je vyložen žáruvzdornými materiály s obsahem hliníku nebo zirkonu. Aby byly omezeny na minimum ztráty tepla, je celé zařízení uloženo do izolačního, materiálu 54. například z keramické plsti s obsahem kysličníku hlinitého a kysličníku křemičitého.With respect to the material from which the individual parts of the apparatus are made, the activation chamber is usually made of 25 Cr-21Mi-steel, 50 Co-20, Cr-steel or heat-resistant alloys, for example inconel. Other refractory materials may also be used. The desorption chamber is made of conventional steel used in the chemical industry, for example 18 Cr-8 Ni steel or one of the above-mentioned heat-resistant alloys. The inside of the combustion chamber is lined with refractory materials containing aluminum or zirconium. In order to minimize heat loss, the entire device is embedded in an insulating material 54, for example, of a ceramic felt containing alumina and silica.

Při popisu aktivační komory bylo popsáno zahřívání spalovacími plyny. Mimoto je však možno užít jakéhokoli jiného způsobu, při němž se v průběhu zahřívání nedostává aktivní uhlí přímo do styku se spalovacími plyny, například elektrického vyhřívání, vysokofrekvenčního zahřívání nebo průchodem elektrického proudu přímo aktivním uhlím. V některých případech stačí vyhřívání odbočkou z aktivační komory a není již nutno užít topných trubek 35.In describing the activation chamber, combustion with combustion gases has been described. In addition, however, any other method may be used in which the activated carbon does not come into direct contact with the combustion gases during heating, for example electric heating, high-frequency heating, or the passage of electric current through the activated carbon. In some cases, heating by tapping from the activation chamber is sufficient and it is no longer necessary to use heating tubes 35.

Při provádění způsobu podle vynálezu je aktivační komora nepřímo zahřívána na vysokou teplotu, přičemž dochází k aktivaci aktivního uhlí, které je zároveň fluidizováno minimálním nutným množstvím páry. Ztráty aktivního uhlí při aktivaci jsou proto velmi malé. Při provádění běžných metod jsou ztráty při regeneraci, a to zejména při aktivaci, 5 až 10 %. Při provádění způsobu podle vynálezu jde o ztráty nižší než 2 %, přičemž lze dosáhnout jejich snížení až na nulu v závislosti na povaze adsorbovaných látek.In carrying out the process of the invention, the activation chamber is indirectly heated to a high temperature, activating the activated carbon, which is simultaneously fluidized with the minimum amount of steam required. Activation losses of activated carbon are therefore very small. In conventional methods, recovery losses, especially activation, are 5 to 10%. In the process according to the invention, losses are less than 2% and can be reduced to zero depending on the nature of the adsorbed substances.

Aby bylo efektivně využito tepla spalovacích plynů k zahřívání aktivační komory, jsou tyto plyny dále vedeny k desorpční komoře, kde je aktivní uhlí fluidizováno a zahříváno, přičemž zároveň dochází k desorpci adsorbovaných látek. Aktivační a desorpční komora jsou proto zařazeny za sebou vertikálně, čímž se snižují nároky na prostor.In order to efficiently utilize the heat of the combustion gases to heat the activation chamber, these gases are further directed to a desorption chamber where the activated carbon is fluidized and heated, while at the same time the adsorbed substances are desorbed. The activation and desorption chambers are therefore arranged vertically one behind the other, thus reducing space requirements.

Teplota v desorpční komoře je 100 až 700 °C, kdežto teplota plynů, které jsou vháněny k zahřívání a k zajištěni fluidizace, je nižší než 1 000 °C. Je-li tedy správně volen poměr vzduoh:palivo, je v plynu přítomno velmi malé množství kyslíku, takže nedochází ke spalování aktivního uhlí, i když je podrobeno fluidizaci za přítomného zahřívání.The temperature in the desorption chamber is 100 to 700 ° C, while the temperature of the gases that are forced to heat and to ensure fluidization is less than 1000 ° C. Thus, when the air to fuel ratio is correctly selected, a very small amount of oxygen is present in the gas, so that activated carbon is not burned, even if it is subjected to fluidization with heating present.

V běžně používaných adsorpčních postupech s použitím aktivního uhlí představují náklady na regeneraci uhlí velký podíl celkových nákladů na provádění postupu. Čistí-li se tímto způsobem například odpadní vody, představuje tato regenerace 30 až 50 % ceny postupu. V případě použití způsobu podle vynálezu k témuž účelu lze provést celý postup při nákladech, které tvoří 50 áž 70 % původní ceny, přičemž zlevnění je dosaženo hlavně zlevněním regeneračního postupu a efektivním využitím tepla.In commonly used activated carbon adsorption processes, the cost of coal regeneration represents a large proportion of the total process cost. If, for example, waste water is purified in this way, this regeneration represents 30 to 50% of the cost of the process. If the method according to the invention is used for the same purpose, the entire process can be carried out at a cost of 50 to 70% of the original price, the reduction being achieved mainly by the reduction of the regeneration process and the efficient use of heat.

Zařadí-li se před desorpční komoru několik komor, v nichž se aktivní uhlí předehřeje a částečně vysuší, využiji se plyny ještě dokonaleji. Usnadní se tím i fluidizace v desorpční komoře, čímž se efektivněji provede i desorpoe a sníží se doba nutná k aktivaci v aktivační komoře, a tim i ztráty aktivního uhlí.If several chambers are placed in front of the desorption chamber, in which the activated carbon is preheated and partially dried, the gases will be utilized even better. This will also facilitate fluidization in the desorption chamber, thereby efficiently performing desorpoe and reducing the time required for activation in the activation chamber and hence the loss of activated carbon.

Při instalaci předehřívacích komor se berou v úvahu podmínky, v nichž se bude celý postup provádět.When installing the pre-heating chambers, account shall be taken of the conditions under which the entire procedure will be carried out.

Dále bude popsán přístroj, v němž se užívá mnohastupňové fluidizační vrstvy k uskutečnění styku mezi aktivním uhlím a vodou, která má být upravena.An apparatus in which a multi-stage fluidization layer is used to effect contact between the activated carbon and the water to be treated will be described below.

Tento přístroj představuje sám o sobě zcela nový vynález a byl v tomto provedení poprvé uveden do chodu. Až dosud byly známy pouze jednostupňové přístroje s použitím fluidizační vrstvy.The device itself is a completely new invention and was first put into operation in this embodiment. Until now, only one-stage fluidization layer devices have been known.

Běžné přístroje, v niohž se užívá jednostupňové fluidizační vrstvy k uvedení ve styk kapaliny s pevnou látkou, byly již k adsorpci užity. Mnohastupňové přístroje byly až dosud vyhrazeny pro styk plynu s pevnou látkou, nikoli však pro styk kapaliny s pevnou látkou.Conventional devices in which a single-stage fluidized bed is used to contact a liquid with a solid have already been used for adsorption. Multistage devices have hitherto been reserved for solid-gas contact, but not for solid-liquid contact.

Mnohastupňové fluidizační vrstvy lze poměrně snadno užít v těch případech, kdy se specifická hmotnost obou látek uváděných ve styk od sebe velmi liší, jako je tomu například v případě, kdy jsou uváděny ve styk pevná látka a plyn, protože pevná látka prochází spádovými trubkami shora dolů. V případě kapaliny a pevné látky se však specifická hmotnost obou složek příliš neliší, takže je zde ta výhoda, že snadněji dochází k fluidizaci pevné látky, na druhé straně však naráží provádění postupu na obtíže, například na možnost postupu pevué látky zpět vzhůru spádovými trubkami s proudem kapaliny. Může rovněž dojít k nerovnoměrnému výstupu pevné látky ze zařízení. Mimoto není snadné provést v několikastupňovém zařízení spádové trublfy. Protože kapalina musí být ve spádových trubkách utěsněna, je proveden pod spádovými trubkami přepad nebo záklopka, takže dochází k zadržení kapaliny ve statické vrstvě pevné látky. V tomto případě je rychlost, kterou prochází pevná látka směrem dolů, určována plochou zúžené části, v níž je provedena záklopka nebo jiné zařízení s obdobnou funkci. Toto uspořádání omezuje pružnost, s jakou lze řídit rychlost průtoku zařízením. Mimoto někdy pevná látka neprostoupl spádovými trubkami, nýbrž vytvoří v nich přepážky.Multistage fluidization layers are relatively easy to use in cases where the specific gravity of the two contacted substances is very different from each other, such as when a solid and a gas are contacted because the solid passes through the downpipes from top to bottom. . In the case of liquid and solid, however, the specific gravity of the two components does not differ greatly, so there is the advantage that fluidization of the solid is easier, but on the other hand, the process encounters difficulties, e.g. liquid stream. Uneven solids output from the device may also occur. In addition, it is not easy to carry gravity trumps in a multi-stage device. Since the liquid has to be sealed in the downcomers, an overflow or flap is provided under the downcomers so that the liquid is retained in the static solid layer. In this case, the downward velocity of the solid is determined by the area of the constricted portion at which the flap or other device with a similar function is provided. This arrangement limits the flexibility with which the flow rate through the device can be controlled. Moreover, sometimes the solid does not penetrate through the downcomers, but instead forms partitions.

Způsobem podle vynálezu lze zajistit kontinuální postup částic pevné látky v zařízení a je vyloučen zpětný pohyb pevné látky spádovými trubkami směrem vzhůru, a to zvláětnlm uspořádáním přepážek, sestávajících z perforovaných desek a spádových trubek, a to:By the method according to the invention it is possible to ensure a continuous flow of solid particles in the apparatus and to prevent the solids from returning upwardly through the downpipes, in particular by arranging the partitions consisting of perforated plates and downpipes, namely:

1. část perforované desky přiléhající ke spádové trubce není perforována koncentricky do vzdálenosti 2 až 4 vnitřních průměrů a mimoto je konec spádové trubky pod perforovanou destičkou umístěn ve vzdálenosti 1/2 až 4 vnitřních průměrů trubky, nebo1. the part of the perforated plate adjacent to the downcomer is not perforated concentrically to a distance of 2 to 4 inside diameters and, in addition, the end of the downcomer below the perforated plate is located at a distance of 1/2 to 4 inside diameters of the tube, or

2. spodní konec spádové trubky je ve vzdálenosti nanejvýš 1/2 další fluidizační vrstvy, přičemž plocha průřezu této trubky nepřevyšuje 20 % plochy všech otvorů v perforovaná desce.The lower end of the downcomer is at most 1/2 of the other fluidizing layer, the cross-sectional area of the downcomer not exceeding 20% of the area of all openings in the perforated plate.

Kterýmkoli z těchto způsobů lze vyloučit nesnáze, k nimž dochází při provádění postupu běžným způsobem. Jsou- li splněny obě podmínky 1. a 2., dochází k nejdokonalejšímu využití přístroje.Any of these methods can eliminate the difficulties encountered in carrying out the procedure in a conventional manner. If both conditions 1 and 2 are fulfilled, the device is best used.

V přístroji uspořádaném podle podmínky 1. se zadrženi kapaliny dosahuje pevnou látkou, rozloženou na neperforované části perforované destičky a nahromaděnou ve spádových trubkách. Pevná látka, která proudí spádovými trubkami směrem dolů vlastní hmotností je strhávána proudem vody s povrchu usazené vrstvy aktivního uhlí do fluidizační vrstvy. Tím se utvoří stabilní fluidizační vrstva. V tomto případě tedy jde o statickou vrstvu pevné látky.In the apparatus arranged according to condition 1, liquid retention is achieved by a solid distributed on the non-perforated portion of the perforated plate and accumulated in the downcomers. The solid which flows downwardly through the gravity tubes by its own weight is entrained by the jet of water from the surface of the deposited activated carbon layer into the fluidization layer. This creates a stable fluidization layer. Thus, this is a static solid layer.

Přístroj uspořádaný podle podmínky 2. pracuje tím způsobem, že se ve spádových trubkách vytvoří fluidizační vrstvy pevné látky. Tím je vzhledem k odporu této vrstvy vyloučeno příliš rychlé protékání kapaliny nebo plynu a dosahuje se pravidelnějšího průchodu pevné látky, takže se vytvoří stabilní fluidizační vrstva. Tímto způsobem lze pružněji řídit průchod pevné látky a usnadňuje se provádění celého postupu.The apparatus arranged according to condition 2 operates in such a way that solidification fluidization layers are formed in the downcomers. Due to the resistance of this layer, too rapid liquid or gas flow is avoided and a more solid passage is achieved so that a stable fluidization layer is formed. In this way, the solids passage can be more flexibly controlled and the entire process is facilitated.

Na obr. 5 je znázorněno zařízení se šesti fluidizačními vrstvami. V dolní části sloupee 72 je otvor 61 pro přívod kapaliny a na vrcholu sloupce výstupní otvor 62 pro kapalinu, vstupní otvory 64. 64' pro pevnou látku s ve spodní části sloupce opět výstupní otvor 6j? pro pevnou látku. Mimoto je do sloupce zařazena řada perforovaných přepážek 66 a 66* a stejný nebo větší počet spádových trubek 67. 67'. které procházejí perforovanými destičkami uvnitř sloupce. Mimoto je každá z perforovaných destiček umístěna pod spádovou trubkou, která prochází výše uloženou perforovanou deskou a je koncentricky okolo procházející spádové trubky provedena bez perforací v okruhu 2 až 4 vnitřních průměrů spádové trubky. Mezi koncem spádové trubky a perforovanou destičkou je část trubky v délce 1/2 až 4 vnitřních průměrů trubky.FIG. 5 shows a six fluidized bed device. At the bottom of the column 72 there is a liquid inlet 61 and at the top of the column an outlet 62 for the liquid, solid inlets 64, 64 'at the bottom of the column again the outlet 6j? for solid. In addition, a plurality of perforated baffles 66 and 66 ' and the same or a plurality of downcomers 67, 67 ' that pass through perforated plates inside the column. In addition, each of the perforated plates is located below the downcomer, which passes through the above-positioned perforated plate and is concentrically around the passing downcomer without perforations in a radius of 2 to 4 inner diameters of the downcomer. Between the end of the downcomer and the perforated plate there is a portion of the tube in the length of 1/2 to 4 inner diameters of the tube.

Kapalina přichází vstupní tryskou 61 , prochází řadou fluídizačních vrstev pevné látky 68'', 68''' atd. , čímž se kapalina á pevná látka dostávají do styku, načež se kapalina vypouští výstupním otvorem 62. Částice pevné látky jsou přiváděny vstupním otvorem 63 kontinuálně trubkou 64 k první fluidizační vrstvě 68 na vrcholu sloupce. Část pevné látky, která se dostává do fluidizační vrstvy, projde spádovou trubkou 67 do druhé fluidizační vrstvy 68'. Fluidizační vrstva 68 je udržována perforovanou destičkou 66. Částice pevné látky se pohybují shora dolů příslušnými spádovými trubkami a pak jsou odváděny výstupním otvorem 65 ve spodní části sloupce.The liquid comes through the inlet nozzle 61, passes through a series of fluidized layers of solid 68 '', 68 '' ', etc., whereby liquid and solid come into contact, whereupon liquid is discharged through outlet port 62. Solid particles are fed through port 63 continuously tube 64 to a first fluidization layer 68 at the top of the column. The portion of the solid that enters the fluidization layer passes through the downcomer 67 into the second fluidization layer 68 '. The fluidization layer 68 is maintained by a perforated plate 66. The solid particles move from top to bottom through the respective downpipes and are then discharged through the outlet opening 65 at the bottom of the column.

Na začátku postupu je nutné naplnit sloupec odspodu částicemi pevné látky trubkami 64 a 64'. přičemž se přivádí i malé množství kapaliny tryskou 61. Horní části sloupce se rovněž plní jedna po druhé.At the beginning of the process, it is necessary to fill the column with solid particles from below with pipes 64 and 64 '. the top of the column is also filled one by one.

Sloupec je nutno plnit svrchu uvedeným způsobem z těchto důvodů: Kdyby byly pevné částice ukládány bez přivádění kapaliny tryskou 61 . propadly by perforovanými destičkami.The column must be filled as described above for the following reasons: If the solid particles were deposited without the liquid supply through the nozzle 61. they would fall through perforated plates.

Kdyby byl sloupec plněn odshora, proudila by voda příliš rychle spádovými trubkami 67. protože by jejich spodní konce nebyly uzavřeny vrstvičkami pevné látky. Tím by bylo znemožněno vytvoření fluídizačních vrstev. Přebytek pevných částic se pak odstraní ze spodní části sloupce, takže se zabrání ucpání spádových trubek. Jestliže s tomto případě kapalina počne neutěsněným otvorem do spádové trubky volně proudit a zabrání tak tvorbě fluidizač200453 nich vrstev v horních částech sloupce, lze fluidizační vrstvy obnovit přidáním pevné látky trubkami 64 a 64'. Na obr. 8 je znázorněn pohled shora na perforovanou destičku, na niž spádová trubka 69 destičkou prochází a jek ní upevněna, destička je opatřena perforačními otvory 70. Průměr těchto otvorů je 2 až 20 mm a jejich celková plocha tvoří 3 až 30 % plochy destičky. Vhodný průměr otvorů se volí v závislosti na průměru částic pevné látky, na rozdílu specifické hmotnosti obou složek, na viskozitě a rychlosti proudění kapaliny apod. Neperforovaná část 71 destičky se nachází koncentricky vzhledem ke spádové trubce. Aby bylo možno zajistit hladký průběh postupu, tato oblast musí mít šířku 2 až 4 vnitřních průměrů spádové trubky. Tato oblast má rovněž vztah ke vzdálenosti mezi spodním koncem spádové trubky a povrchem perforované destičky. Jestliže je tato vzdálenost malá a neperforovaná část plochy destičky veliká, nevystupuje pevná látka ze spádové trubky. Jestliže je naopak tato vzdálenost velká 8 neperforovaná plocha malá, proudí pevné látka spádovou trubkou příliš rychle. Je tedy nutno volit vhodnou velikost neperforovaná plochy podle tvaru částic pevné látky, schopnosti proudit apod. Mimoto mé být vzdálenost mezi perforovanou destičkou a spodním koncem spádové trubky v rozmezí 1/2 až 4 vnitřních průměrů spádové trubky. Jestliže je tato vzdálenost menší než 1/2 vnitřního průměru, zpomaluje se průchod pevných částic spádovou trubkou. Je-li tato vzdálenost větší než 4 vnitřní průměry spádové trubky, proudí pevná látka příliš rychle a nevytvoří se fluidizační vrstva.If the column were filled from above, water would flow too quickly through the downcomers 67 because their lower ends would not be closed by solid layers. This would prevent the formation of fluidization layers. The excess solids are then removed from the bottom of the column to prevent clogging of the downcomers. If, in this case, the liquid begins to flow freely into the downcomer through an unsealed opening and thereby prevent the formation of fluidization layers at the top of the column, fluidization layers can be recovered by adding solids through tubes 64 and 64 '. Fig. 8 shows a top view of a perforated plate to which the downcomer 69 passes and is fixed thereto, the plate is provided with perforation holes 70. The diameter of these holes is 2 to 20 mm and has a total area of 3 to 30% of the plate area . A suitable hole diameter is selected depending on the particle diameter of the solid, the difference in specific gravity of the two components, the viscosity and the flow rate of the liquid, and the like. The non-perforated plate portion 71 is located concentrically relative to the downcomer. In order to ensure a smooth process flow, this area must have a width of 2 to 4 inner diameters of the downcomer. This region is also related to the distance between the lower end of the downcomer and the surface of the perforated plate. If this distance is a small and unperforated part of the plate surface, the solid does not exit the downcomer. If, on the other hand, this distance is large, the unperforated surface is small, the solid flows too quickly through the downcomer. It is therefore necessary to choose a suitable size of the non-perforated surface according to the shape of the solid particles, the flowability, etc. In addition, the distance between the perforated plate and the lower end of the downcomer should be within 1 to 4 of the inner diameters of the downcomer. If this distance is less than 1/2 of the inner diameter, the passage of solid particles is slowed down the downcomer. If this distance is greater than 4 inside diameters of the downcomer, the solid flows too quickly and a fluidization layer is not formed.

Podle podmínky 2. nemá být uložen spqdní konec spádové trubky déle než v 1/2 výšky následující fluidizační vrstvy. Mimoto měrné tvořit plocha průřezu touto spádovou trubkou více než 20 % celkové perforované plochy destičky. Odstup destiček závisí na výšce fluidizačních vrstev pevné látky (H na obr. 7), které se vytvořily ve spádové trubce. Při stanovení této vzdálenosti je nutno dbát i toho, aby výška fluidizačních vrstev ve spádových trubkách nepřevýšila výšku fluidizační vrstvy na perforované destičce. Délka spádové trubky tedy nesmí přesáhnout hodnotu H.According to condition 2, the downstream end of the downcomer should not be positioned longer than 1/2 of the height of the next fluidizing layer. In addition, the cross-sectional area through this downcomer has a specific surface area of more than 20% of the total perforated area of the plate. The spacing of the plates depends on the height of the fluidization layers of the solid (H in Fig. 7) formed in the downcomer. When determining this distance, it must also be ensured that the height of the fluidization layers in the downcomers does not exceed the height of the fluidization layer on the perforated plate. The length of the downcomer must therefore not exceed H.

Na obr. 6 je znázorněn pohled shora na perforovanou destičku, přičemž spádová trubka 69 prochází destičkou a destička má otvory 20. Spádových trubek může být větší počet, při vyšším průměru sloupce mohou být 2 nebo 3. Průměr otvorů je obvykle 0,5 až 10 mm, přičemž perforace činí 0,5 až 30 % celkové plochy destičky. Procento plochy se voli podle průměru částic pevné látky, rozdílu ve specifické hmotnosti mezi kapalinou a pevnou látkou, viskozity kapaliny, rychlosti proudění kapaliny apod. V tomto případě není nutno provést neperforovanou oblast v destičce koncentricky se spádovou trubkou jako v případě 1.Fig. 6 shows a top view of a perforated plate, with the downcomer 69 passing through the plate and the plate having apertures 20. There may be a plurality of downcomers, with the column having a larger diameter of 2 or 3. The aperture diameter is usually 0.5 to 10 mm, the perforation being 0.5 to 30% of the total plate area. The area percentage is selected according to the particle diameter of the solid, the difference in specific gravity between the liquid and the solid, the viscosity of the liquid, the flow rate of the liquid, etc. In this case, it is not necessary to conduct the non-perforated area in the plate concentrically with the downcomer.

Obvykle se příliš rychlému průchodu kapaliny spádovou trubkou brání vytvořením vrstvy pevné látky zúžením výstupu ze spádové trubky nebo přepadem, umístěným pod ústím spádové trubky. V mnoha případech však naopak došlo k vytvoření přepážek pevné látky ve spádových trubkách nebo se částice pevné látky vůbec nedostaly za přepad.Typically, excessively rapid passage of liquid through the downcomer is prevented by forming a solid layer by narrowing the outlet of the downcomer or through an overflow located below the mouth of the downcomer. In many cases, on the other hand, solid baffles were formed in the downpipes, or solid particles did not get past the overflow at all.

Vynélez řeší tento problém zařízením, v němž pevná látka proudí směrem dolů, přičemž nedochází k příliš rychlému průchodu a fluidizační vrstvy jsou stálé,The invention solves this problem by a device in which the solid flows downwards, avoiding too rapid passage and fluidizing layers being stable,

Podle vynálezu se užívá perforovaných přepážek, místo nichž lze užít jakýchkoli běžných přepážek, používaných v destilačních kolonách apod. Při změně konstrukce přepážky však dochází i ke změně fluidizačních vrstev. Je tedy nutno volit přepážku v souladu s vlastnostmi celého postupu.According to the invention, perforated baffles are used instead of any conventional baffles used in distillation columns and the like. When the baffle design is changed, the fluidization layers also change. It is therefore necessary to select the partition in accordance with the characteristics of the whole procedure.

Všechny údaje, které byly v průběhu popisu uvedeny pro styk kapaliny s pevnou látkou, lze aplikovat i pro styk plynu s pevnou látkou.All the data given during the description for liquid-solid contact can also be applied for solid-gas contact.

Na obr. 7 je znázorněna zejména závislost mezi výškou fluidizační vrstvy a spádovou trubkou.In particular, FIG. 7 shows the relationship between the height of the fluidization layer and the downcomer.

Podstata vynálezu spočívá ve vytvoření fluidizační vrstvy ve spádové trubce, takže dochází k zadržení kapaliny takto vytvořenou fluidizační vrstvou. V případě splnění podmínky 2. je však průměr spádové trubky poměrně veliký vzhledem k celkové ploše perforací přepážky, takže vzrůstá množství kapaliny, která prochází spádovou trubkou, a tím i klesá účinnost styku mezi kapalinou a pevnou látkou, protože fluidizace na přepážce je již nedostatečná. Je tedy nutno zajistit, aby průřez spádovou trubkou měl plochu, která odpovídá hodnotě poměru 0,2 průměru plochy průřezu trubky k ploše perforací přepážky. Kapalina, která prochází směrem vzhůru, se dostává do styku s pevnou látkou, která právě prošla vyšší fluidizační vrstvou. Výška fluidizační vrstvy ve spádové trubce je vyšší než na přepážce a účinnost obou vrstev je přibližně stejná. Spodní konec spádové trubky je ponořen do dolní fluidizační vrstvy na vzdálenost alespoň 1/2 výšky vrstvy ( KL/2). Není-li trubka dostatečně ponořena, bude se výška fluidizaění vrstvy v trubce zvětšovat a částice pevné látky přestanou proudit směrem dolů.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fluidization layer in the downcomer so that fluid is retained by the fluidization layer thus formed. However, if condition 2 is met, the diameter of the downcomer is relatively large with respect to the total area of the perforations of the septum, so that the amount of liquid passing through the downcomer increases, and thus the efficiency of the liquid-solid contact decreases. It is therefore necessary to ensure that the cross-section of the downcomer has an area which corresponds to a ratio of 0.2 of the diameter of the cross-sectional area of the tube to the area of the perforations of the partition. The liquid passing upwards comes into contact with a solid that has just passed through the higher fluidization layer. The height of the fluidization layer in the downcomer is higher than at the septum and the efficiency of the two layers is approximately the same. The lower end of the downcomer is immersed in the lower fluidization layer over a distance of at least 1/2 of the layer height (KL / 2). If the tube is not sufficiently submerged, the fluidization height of the layer in the tube will increase and the solid particles will stop flowing downwards.

Vztah mezi výěkou fluidizační vrstvy ve spádové trubce a poklesem tlaku ve fluidizační vrstvě je vyjádřen následujícím vztahem a délka spádové trubky nebo vzdálenost přepážek je nutno volit, tak aby tomuto vztahu vyhovovaly:The relationship between the height of the fluidization layer in the downcomer and the pressure drop in the fluidization layer is expressed as follows, and the length of the downcomer or the distance of the baffles must be chosen to suit this relationship:

ί [(' ~ t) ^ΔΡ1 ^{+ Δρ}2 ^+ΔΡ3^ί [('~ t) ^ΔΡ 1 ^{+ Δρ} 2 ^{+ ΔΡ} 3 ^

Η = ---±P kde je 110Η = --- ± P where is 110

H výěka fluidizační vrstvy pevné látky ve spádové trubce v metrech, o gc faktor pro přeoočet tíže kgm/s kg, o g zrychlení zemské m/s , prostor mezi spodním koncem spádové trubky a přepážkou v metrech,H height of fluidized bed of solids in the downcomer in meters, o gc factor for weight conversion kgm / s kg, o g acceleration of the earth m / s, space between the lower end of the downcomer and the bulkhead in meters,

L výška fluidizační vrstvy na přepážce v metrech,L height of the fluidization layer at the septum in meters,

Δρ^ pokles tlaku ve fluidizační vrstvě kg/mPoklesρ ^ pressure drop in fluidized bed kg / m

Δρ₂ pokles tlaku v horní fluidizační vrstvě kg/m²,Poklesρ ₂ pressure drop in the upper fluidization layer kg / m ² ,

2jp^ pokles tlaku v horní přepážce kg/m² a hustota fluidizační vrstvy ve spádové trubce kg/m\2jp ^ pressure drop in the upper baffle kg / m ² and density of the fluidization layer in the downcomer kg / m 2

Pevná látka se spádovými trubkami postupně dostává do spodních částí sloupce za současné fluidizace, takže pohyb pevné látky směrem dolů je stejnoměrný jako proud kapaliny.The solid with the downpipes gradually enters the lower portions of the column with simultaneous fluidization, so that the downward movement of the solid is as uniform as the liquid stream.

Tím je umožněno i zvýšit rychlost proudění' pevné látky i kapaliny.This makes it possible to increase the flow rate of both solid and liquid.

Zařízení podle vynálezu lze užít jako zařízení, v němž lze uvést ve styk pevnou látku a kapalinu, například k adsorpci aktivním uhlím nebo iontoměničovou pryskyřicí, ale i k extrakci pevných látek, nebo jako zařízení, v němž lze uvést ve styk plyn a pevnou látku, například k adsorpci plynu, ke katalytickým reakcím apod. Mnohonásobná fluidizační vrstva zaručuje větší účinnost oproti známým postupům. Mimoto změna vsázkového způsobu na kontinuální znamená i zmenšení nutného prostoru pro celé zařízení.The device according to the invention can be used as a device in which a solid and a liquid can be contacted, for example for adsorption by activated carbon or an ion exchange resin, but also for solids extraction, or as a device in which a gas and a solid can be contacted. gas adsorption, catalytic reactions and the like. The multiple fluidization layer provides greater efficiency over known processes. Furthermore, changing the batch process to continuous means reducing the space required for the entire plant.

Vynález bude osvětlen následujícími příklady.The invention will be illustrated by the following examples.

Příklad 1Example 1

Byla upravována odpadní voda z petrochemické továrny. Obsah kontaminujících látek byl 60 ppm, voda procházela desetistupňovým sloupcem při použití fluidizačních vrstev aktivního uhlí, rychlost průtoku byla 20 m/h, voda setrvávala v zařízení 20 minut, byla získána voda s obsahem 15 ppm kontaminujících látek.Waste water from the petrochemical plant was treated. The contaminant content was 60 ppm, the water was passed through a 10-stage column using activated carbon fluidizing layers, the flow rate was 20 m / h, the water remained in the apparatus for 20 minutes, and water containing 15 ppm of contaminants was obtained.

Množství adsorbovaných kontaminujících látek aktivním uhlím bylo 0,4 g/g uhlí (80 % adsorpční mohutnosti).The amount of adsorbed contaminants with activated carbon was 0.4 g / g coal (80% adsorption power).

Aktivní uhlí bylo regenerováno v regenerační peci s použitím smíšeného plynu o teplotě 900 °C s obsahem spalných plynů a páry po dobu 1 hodiny. Ztráty aktivního uhlí při regeneraci byly 5 %.Activated carbon was regenerated in a recovery furnace using a mixed gas at a temperature of 900 ° C containing combustion gases and steam for 1 hour. The losses of activated carbon at regeneration were 5%.

Když byla tatáž odpadní voda přefiltrována přes sloupec aktivního uhlí, byla vyčištěna až na zbytek 20 ppm kontaminujících látek. V tomto případě došlo k adsorpci 0,6 g/g C (60 % adsorpční mohutnosti). Takto bylo prokázáno, že vodu lze účinněji čistit způsobem podle vynálezu. Cena úpravy vody způsobem podle vynálezu byla 2,6 centů za tunu, cena úpravy dříve známým způsobem byla 9,3 centů za tunu vody.When the same waste water was filtered through a column of activated carbon, it was purified up to 20 ppm of contaminants. In this case, adsorption of 0.6 g / g C (60% adsorption power) occurred. It has thus been shown that water can be purified more effectively by the process according to the invention. The cost of water treatment by the method of the invention was 2.6 cents per tonne, the cost of the previously known method was 9.3 cents per tonne of water.

Příklad 2Example 2

V tomto příkladu bylo použito způsobu podle vynálezu i k regeneraci aktivního uhlí.In this example, the process of the invention was also used to regenerate activated carbon.

Přibližně 40 kg aktivního uhlí za hodinu (obsah 400 mg kontaminujících látek z odpadní vody petrochemické továrny) bylo regenerováno za současné fluidizace průchodem desorpční komorou o teplotě 300 °C na dobu 30 minut s průchodem aktivační komorou o teplotě 800 °C na dobu 15 minut při přívodu 3 kg aktivační páry za hodinu. Bylo získáno 39,4 kg neaktivovaného aktivního uhlí, ztráta byla 1,5 %· Zahřívání bylo prováděno směsí propanu a vzduchu.Approximately 40 kg of activated carbon per hour (400 mg contamination from the petrochemical plant wastewater) was recovered while fluidizing by passing through a 300 ° C desorption chamber for 30 minutes with a 800 ° C activation chamber for 15 minutes at 3 kg of activation steam per hour. 39.4 kg of unactivated activated carbon was recovered, the loss was 1.5%. The heating was performed with a mixture of propane and air.

P ř ί k 1 a d 3Example 1 a d 3

Voda z petrochemická továrny byla upravována zařízením podle vynálezu o 10 stupních při odstupu mezi přepážkami 400 mm, voda mála obsah 110 ppm kontaminujících látek a procházela rychlostí 10 tun za hodinu, čímž byla získána voda s obsahem 10 ppm kontaminujících látek. Množství adsorbovaných látek bylo 0,2 g na 1 g aktivovaného uhlí. Rychlost průtoku byla 20 m/h, SV.(prostorová rychlost) 3 1/h/l a procento perforované plochy na desce 15 %.The water from the petrochemical plant was treated with a device according to the invention of 10 degrees at a distance of 400 mm between the baffles, water having a content of 110 ppm contaminants and passing at a rate of 10 tons per hour to obtain water containing 10 ppm contaminants. The amount of adsorbed substances was 0.2 g per 1 g activated carbon. The flow rate was 20 m / h, SV (space velocity) 3 l / h / l and the percentage of perforated area on the plate was 15%.

V připadá, že úprava vody byla prováděna v jediném stupni při použití fluidizační vrstvy téhož aktivního uhlí, byla získána voda o 35 ppm kontaminujících látek (absorpce 0,14 g na 1 g aktivního uhlí). Zařízení podle vynálezu bylo tedy daleko účinnějSí.It appears that the water treatment was carried out in a single step using a fluidizing bed of the same activated carbon, water of 35 ppm of contaminants was obtained (absorption of 0.14 g per 1 g of activated carbon). The device according to the invention was thus far more efficient.

Příklad4Example4

Mnohastupňovým zařízením podle vynálezu při použití fluidizačních vrstev aktivního uhlí byla čiětěna odpadní voda z petrochemické továrny.The multi-stage apparatus according to the invention, using the activated carbon fluidizing layers, was used to purify the waste water from the petrochemical plant.

Adsorpce kontaminujících látek byla provedena v 8 stupních s fluidizačními vrstvami o výšce L 400 mm při odstupu přepážek 500 mm.Adsorption of contaminants was performed in 8 stages with fluidization layers of L 400 mm height at baffles of 500 mm.

Sloupcem prošlo 10 tun za hodinu při obsahu 95 ppm těchto látek nebo méně. Množství adsorbovaných látek bylo 0,4 g na 1 g aktivního uhlí. Rychlost průtoku byla 15 metrů za hodinu, prostorová rychlost 4 1/h/l. Poměr průřezu spádové trubky k celkové perforované ploše destičky byl 3 %. Spodní konec spádové trubky byl umístěn 100 mm nad deskou. Byla-li úprava vody provedena jednostupňovým způsobem při použití téhož aktivního uhlí, byla získána voda o 20 ppm kontaminujících látek při adsorbovaném množství 0,08 g .na 1 g aktivního uhlí. Z toho je zřejmé, že způsob podle vynálezu má daleko vyšší adsorpční účinnost.10 tonnes per hour were passed through the column at 95 ppm or less. The amount of adsorbed substances was 0.4 g per 1 g of activated carbon. The flow rate was 15 meters per hour, the space velocity was 4 l / h / l. The ratio of the cross-section of the downcomer to the total perforated area of the plate was 3%. The lower end of the downcomer was located 100 mm above the plate. If the water treatment was carried out in a one-step process using the same activated carbon, water of 20 ppm of contaminants was obtained at an adsorbed amount of 0.08 g per 1 g of activated carbon. Accordingly, the process of the invention has a much higher adsorption efficiency.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

CLAIMS 1. A continuous process for treating water with activated carbon, characterized in that water for treatment and activated carbon is fed in countercurrent and continuously to the absorption column containing the stepped fluidization layers, wherein purified water is obtained by adsorbing the contaminants to activated carbon and activated carbon. adsorbed contaminants are taken from the adsorption column, recovered and returned to the column for further use.

2. The process of claim 1, wherein the fluidized spent activated carbon is heated to 100-700 [deg.] C. in a combustion gas desorption chamber for 5 to 180 minutes to dry and desorbed the adsorbed material, then the activated carbon is fed to the activation chamber, is reactivated by indirect heating to 500-1000 [deg.] C. with very hot combustion gases under simultaneous fluidization with steam or a hot gas containing a pen for 1 to 180 minutes.

An apparatus for carrying out the method according to claim 1, comprising a multi-stage fluidization layer, characterized in that it comprises a column (3, 72) provided with a liquid inlet at the bottom, an outlet for a liquid (4, 62) in the upper part, solids in each step and a solid outlet through the bottom and comprising two or more baffles formed by perforated plates and the same or a plurality of downcomers (21, 67) passing through the perforated plates.

Apparatus according to Claim 3, characterized in that the perforated plate, measured from the center of the downcomer (21, 67), is designed to be concentrically free of perforation holes concentrically within a distance of 2 to 4 inner diameters of the downcomer (21, 67). the end of the downcomer (21, 67) is 1 to 4 of the inner diameters of the downcomer from the perforated plate.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the lower end of the downcomer (21, 67) extends to a distance of at least 1/2 of the height of the next fluidizing layer, wherein the cross-section of the downcomer (21, 67) is less than 20% perforation holes of the perforated plate.