FI76500B - Foerfarande och anlaeggning foer avlaegsning av foeroreningar ur en solvensaongor innehaollande gasstroem. - Google Patents

Description

1 76500

Menetelmä ja laitteisto epäpuhtauksien poistamiseksi liuo-tinhöyryjä sisältävästä kaasuvirrasta

Laillisten määräysten ja/tai taloudellisten syiden 5 perusteella täytyy tuotanto- ja työprosesseissa vapautuvat liuottimet vettä lukuun ottamatta ottaa talteen. Tällaiset tuotanto- ja työprosessit käsittävät kemiallisia reaktioita, esim. polymeroimisreaktioita, saostusreaktioita, lämpöhajo-tusreaktioita jne.; työprosesseihin kuuluvat esimerkiksi 10 mielivaltaisten kohteiden päällystäminen, kyllästäminen tai ruiskuttaminen liuoksilla. Kun liuotin höyrystämällä poistetaan lämpimään tai kuumaan kantokaasuvirtaan, voivat myös haihtumattomat tai vaikeasti haihtuvat liuotinaineosat epäpuhtauksina joutuna kaasuvirtaan. Tämä vaara esiintyy eri-15 tyisesti liuosten ruiskukuivauksessa tai ruiskutettaessa esineitä päällystys- ja kyllästysliuoksilla, esim. maalaus-tekniikassa.

Epäpuhtauksissa voi olla kysymys kiinteistä ja nestemäisistä, erityisesti korkealla kiehuvista aineista, esim. 20 polymeerisistä maali- ja lakkaosasista, polymeraateista peräisin olevista jäämämonomeereistä, katalyyttiaineista, pigmenteistä, pölyhiukkasista, lämpöhajotuksista tulevista tuotteista, kuten tervamaisista ja hartsimaisista tuotteista tai pyrotuotteista sekä aggressiivisista tai syövyttävistä 25 aineista.

Jotta nämä aineet eivät pääse liuottimen talteenotto-laitteen lauhdutus- tai adsorptio-osaan ja siellä johda likaantumisiin tai saastuta talteenotettua liuotinta tai liuo-tinseosta, täytyy kaasuvirta, joka sisältää liuotinhäyryt 30 sekä epäpuhtaudet, etukäteen puhdistaa.

Epäpuhtauksien poistamiseksi kiinteiden tai nestemäisten leijososasten muodossa tunnetaan mekaanisia laitteita, kuten esim. sykloneja tai suodattimia, joiden käyttöön kuitenkin niiden puhdistustehoon nähden täytyy kuluttaa suhteel-35 lisen paljon energiaa. Sama pätee sähkösuodattimille.

2 76500

Edelleen on tunnettua erottaa erittäin hienojakoinen pöly, jota pienen osasläpimittansa takia ei enää saada erotetuksi keskipakoerottimessa, siten että keskipakoerotti-meen ruiskutetaan vettä (vrt. esim. Ullmanns Enzyklopädie 5 der Technischen Chemie, nide 1 (1951) sivu 374). Tällainen pesulaite sitoo hienoimmat pölyosaset pesunesteeseen, joka pisaraloukulla poistetaan ilmavirrasta.

Leijososasten poistamisella vedellä pesemällä on kuitenkin liuotinhöyryjä sisältävässä kaasuvirrassa se haitta, 10 että vesi absorboi veden kanssa sekoittuvien liuottimien höyryt, jolloin liuottimet menevät hukkaan tai voidaan saada talteen vain suurin kustannuksin, koska pesuvesi yleensä sisältää niitä vain vähäisessä pitoisuudessa. Lisäksi hydrofobisia liuotinkomponentteja ei liuotinseoksissa saada pes-15 tyä pois höyryseoksesta, kun taas samanaikaisesti osa pesuvedestä muuttuu höyryksi. Jälkeentulevassa lauhdutuksessa saadaan kaksifaasiseos, jonka hydrofobinen komponentti usein on emulgoitunut vesipitoiseen faasiin, niin että faasinero-tus vaikeutuu. Hydrofiilin liuotinkomponentin poispeseyty-20 misen seurauksena ei hydrofobisen liuotinkomponentin koostumus enää vastaa alkuperäistä koostumusta, niin että liuotinta ei enää ilman muuta voida palauttaa prosessiin, vaan siihen täytyy lisätä tuoretta hydrofiiliä liuotinkomponent-tia.

25 Lisäksi poispestyissä leijososasissa on monissa ta pauksissa kysymys uudelleenkäyttökelpoisista aineista, esim. lakka- tai hartsiosasista. Kun nämä osaset ovat vesipitoisessa suspensiossa, on erotuskäsittely äärimmäisen vaikea.

Saksalaisesta patentista DE-PS 25 11 181 tunnetaan 30 menetelmä poistokaasujen puhdistamiseksi, jotka ovat orgaanisten epäpuhtauksien saastuttamia. Orgaaniset epäpuhtaudet pestään pois nestefaasiin lisätyn korkealla kiehuvan orgaanisen öljyn avulla. Nämä öljyt eivät yleensä ole prosessin aineosia ja ne täytyy ylimääräisesti tuoda prosessiin. Jos 35 nämä öljyt yksittäistapauksissa ovat prosessin aineosia, 3 76500 niin ne ovat samoja kuin poistettavat epäpuhtaudet, ts. niitä ei käytetä muiden epäpuhtauksien poistamiseen.

US-patenttijulkaisusta 36 18 301 puolestaan tunnetaan menetelmä ja laite ilman epäpuhtauksien poistamisek-5 si savukaasuista. Epäpuhtauksissa on kyse orgaanisista aerosolipartikkeleista, jotka ovat dispergoituneet vesihöyryyn ja kaasuun. Kuuma kaasu jäähdytetään ruiskutuskam-miossa ripaputkilla, jolloin saadaan kahdesta faasista muodostuva nestemäinen kondensaatti. Ripaputkia suihkutetaan 10 suurella paineella tällä kaksifaasisella kondensaatilla rivoille erotettavan tervan ja aerosolin agglomeroimiseksi.

DE-hakemusjulkaisusta 23 25 421 tunnetaan menetelmä yhden tai useamman bensiinitankin täytön ja/tai tyhjentämisen aikana syntyvää bensiini-ilmaseosta sisältävän hii-15 livedyn keräämiseksi takaisin, jossa menetelmässä bensii-ni-ilmaseos tiivistetään ja saatetaan vesipylväässä kosketukseen nestemäisen absorptioaineen kanssa. Nestemäisenä absorptioaineena käytetään esimerkiksi raskasta krakattua bensiiniä. Bensiini on bensiini-ilmaseoksessa kaasurauodos-20 sa.

Tämän keksinnön tehtävänä on poistaa tunnettuihin pesumenetelmiin liittyvät haitat ja asettaa käytettäväksi menetelmä sekä laitteisto epäpuhtauksien poistamiseksi liuotinhöyryjä sisältävästä kaasuvirrasta, jonka menetel-25 män mukaisesti toisaalta epäpuhtaudet poistetaan tehokkaasti ja toisaalta kaasuvirrasta saadaan liuotin tai liuotin-seos, joka mahdollisuuksien mukaan on ilman erityisiä kustannuksia uudelleenkäyttökelpoinen.

Tämä tehtävä ratkaistaan keksinnön mukaisesti siten, 30 että kaasuvirta sen nestemäisinä tai kiinteinä leijososasi-na sisältämien epäpuhtauksien poistamiseksi pestään sen sisältämän yhden tai useamman liuotinhöyryn kondensaatilla, että leijososasten saastuttama seos erotetaan epäpuhtauksia sisältäväksi jakeeksi sekä liuotinainetta nestemäise-35 nä tai höyryn muodossa sisältäväksi yläpään jakeeksi, ja 4 76500 että liuotinainekondensaatti otetaan talteen kaasuvirras-ta.

Edullisesti kaasuvirta pestään liuotinkondensaatti-jakeella, jolla on suurin affiniteetti poistettaviin epä-5 puhtauksiin. Tämän ansiosta ei ainoastaan pesuteho parane, vaan epäpuhtaudet saadaan myös muodossa, jossa ne ilman erityistä muokkausta voidaan palauttaa takaisin prosessiin, kun kysymys on käyttökelpoisista aineista. Esimerkiksi hart-siosasilla on suuri affiniteetti hydrofobisiin liuottimiin, 10 minkä johdosta erotuspesussa saadaan välittömästi uudelleen-käyttökelpoinen hartsiliuos. Yleensä pestään edullisesti polaarisia aineita polaarisilla liuottimilla, ei-polaari-sia aineita edullisesti ei-polaarisilla liuottimilla.

Liuotin erottaa kaasuvirrasta kiinteitä ja nestemäi-15 siä leijososasia sekä komponentteja, joiden kastepiste on korkeampi kuin pesuun käytetyn liuottimen tai liuotinseok-sen lämpötila.

Pesu suoritetaan edullisesti lämpötilassa, jossa pesussa kondensoituvien ja höyrystyvien liuotinseoksen aine-20 osien välille asettuu tasapaino. Tämä johtaa siihen, että tässä tasapainossa pesuliuoksessa olevan liuottimen määrä ei vähene eikä lisäänny. Kaasuseos sisältää pesun jälkeen talteenotettavan liuottimen tai liuotinseoksen erittäin puhtaana tai toivotussa seossuhteessa, niin että talteen-25 otettu tuote ilman erityistä valmiiksikäsittelyä voidaan käyttää prosessissa uudelleen.

Pesuun käytettyyn liuottimeen tai liuotinseokseen voidaan lisätä myös apuaineita, jotka sitovat kaasuvirrasta poistettavat epäpuhtaudet kemiallisesti ja/tai fysikaa-30 lisesti. Tällöin on ensisijaisesti kysymys häiritsevistä epäpuhtauksista, esim. syövyttävistä hajoamistuotteista. Niinpä voidaan esimerkiksi hapot poistaa siten, että liuottimeen tai liuotinseokseen lisätään emäksisiä aineita. Myös käänteinen tapa on ajateltavissa, ts. emäksisten epäpuh-35 tauksien poistamiseksi liuottimesta tai liuotinseoksesta 5 76500 voidaan lisätä happoja. Apuaineita, jotka sitovat poistettavat epäpuhtaudet fysikaalisesti, ovat esim. adsorptioai-neet, joita liuottimeen tai liuotinseokseen voidaan lisätä häiritsevien hajuaineiden poistamiseksi. Apuaineiden teh-5 tävänä voi myös olla liuottimen tai liuotinseoksen fysikaalisen affiniteetin vahvistaminen, epäpuhtauksien täydellisen erottumisen tällä tavalla edistämiseksi.

Esimerkkejä tämänkaltaisista apuaineista ovat apu-liuottimet, joilla on suurempi affiniteetti poistettaviin 10 epäpuhtauksiin kuin varsinaisilla pesuliuottimilla. Näihin kuuluvat esimerkiksi ei-polaariset liuottimet, joita voidaan lisätä polaaristen pesuliuottimien seokseen tervaosas-ten paremmin poistamiseksi.

Pesuun käytetty liuotin tai liuotinseos voidaan jo-15 ko yhdessä erotettujen epäpuhtauksien kanssa tai epäpuhtauksien erottamisen jälkeen johtaa prosessiin takaisin. Ensimmäisessä tapauksessa on kysymys uudelleenkäyttökelpoi-sista epäpuhtauksista esim. hartsi- tai polymeeriosasista; toisessa tapauksessa on yleensä kysymys epäpuhtauksista, 20 jotka eivät ole tai ovat vain rajoitetusti uudelleenkäyt-tökelpoisia, esim. hajoamistuotteista, syövyttävistä aineista tai muista ympäristöä vahingoittavista aineista. Nämä· aineet voidaan liuottimen erottamisen jälkeen esim. polttaa tai muuttaa muiksi käyttökelpoisiksi aineiksi.

25 Epäpuhtauksien erottaminen voi tapahtua suodattamalla tai linkoamalla, kun kysymyksessä on epäpuhtauksia, jotka ovat liuottimeen liukenemattomia tai jotka ovat yhdessä mahdollisesti käytettyjen apuaineiden kanssa muodostaneet liukenemattomia reaktiotuotteita tai adsorptiokomplekseja.

30 Käytetty liuotin tai liuotinseos johdetaan sitten nestemäisessä muodossa takaisin prosessiin tai käytetään pesuliuot-timena.

Epäpuhtauksien erottaminen tapahtuu kuitenkin usein tislaamalla tai fraktioimalla, jolloin liuotin saadaan höy-35 rymuodossa ja voidaan ensin johtaa kaasuvirtaan, josta se 6 76500 sitten, mahdollisesti yhdessä kaasuvirrassa alunperin olevien liuotinhöyryjen ja pesussa höyrystyvien osien kanssa voidaan lauhduttamalla ja/tai adsorboimalla ottaa talteen.

5 Monissa tapauksissa lauhduttaminen ei riitä, erityi sesti, kun kaasuvirta, josta liuotinhöyryjä on poistettu, johdetaan takaisin prosessiin uudelleenkuormattavaksi liuo-tinhöyryillä. Usein lauhdutus kuitenkin kytketään adsorption jälkeen, erityisesti, kun kaasuvirta johdetaan ilmake-10 hään tai kun suurinpiirtein liuotinhöyryistä ja mahdollisesti myös häiritsevistä epäpuhtauksista (esim. haihtuvista hajuaineista) vapautettu kaasuvirta on johdettava takaisin prosessiin.

Kaasuvirran palauttaminen on erityisesti silloin tar-15 koituksenmukaista, kun kaasuvirta on inerttikaasua. Inert-tikaasujen käyttö on suositeltavaa palaville tai räjähdys-herkille liuottimille. Edullinen inertti kaasu on typpi.

Sen ohella voidaan käyttää myös jalokaasuja, hiilidoksidia sekä polttopoistokaasuja, joissa on vähäinen happipitoi-20 suus.

Keksinnön kohteena on edelleen laitteisto edellä kuvatun menetelmän toteuttamista varten, joka laitteisto on tunnettu seuraavista tunnusmerkeistä: pesulaitteesta, joka on varustettu tulojohdoilla epäpuhtauksilla kuormitettua, 25 liuotinhöyryjä sisältävää kaasuvirtaa varten ja ainakin osittain liuotinhöyryistä saatua liuotinkondensaattia varten sekä poistojohdoilla epäpuhtauksista vapautettua kaasuvirtaa ja saastunutta liuotinta tai liuotinseosta varten; pesulaitteen jälkeen kytketystä erotuslaitteesta saastute-30 tun liuottimen tai liuotinseoksen erottamista varten epäpuhtaudet sisältäväksi jakeeksi ja liuottimen nestemäisessä tai höyrymäisessä muodossa sisältäväksi jakeeksi; ja pesu- tai erotuslaitteen jälkeen kytketystä lauhdutus- ja/ tai adsorptiolaitteesta liuotinkondensaatin talteenottami-35 seksi kaasuvirrasta.

7 76500

Erotuslaite voi olla esimerkiksi suodatus- tai lin-koamislaite, kun epäpuhtaudet ovat liuottimeen liukenemattomia. Tässä tapauksessa voidaan pesuliuotin ilman enempää valmiiksikäsittelyä johtaa takaisin prosessiin tai käyttää 5 uudelleen pesunesteenä, niin että lauhdutus- ja/tai adsorp-tiolaite pesulaitteesta tulevien liuotinhöyryjen lauhduttamista tai adsorptiota varten voi olla kytketty välittömästi pesulaitteen jälkeen.

Usein erotuslaite on kuitenkin tislaus-erotuslaite, 10 jossa saastunut liuotin tai liuotinseos voidaan erottaa epäpuhtaudet sisältäväksi pohjajakeeksi ja yhdeksi tai useammaksi liuotinhöyryjä sisältäväksi yläpään jakeeksi. Kaasumainen yläpään jae (jakeet) syötetään sitten erotuslaitteen jälkeen kytkettyyn lauhdutus- ja/tai adsorptiolaitteeseen.

15 Adsorptiolaite kytketään edellä mainittujen seikkojen perusteella edullisesti lauhdutuslaitteen jälkeen. Toisessa tai kummassakin näistä laitteista on höyrystystilaan, kaasu-virran uudelleenkuormittamista varten liuotinhöyryillä, yhdistetty poistojohto kaasuvirtaa varten, josta liuotinhöyry-20 jä on vähennetty tai ne on poistettu. Höyrystystila voi olla kammio, jossa joku kohde päällystetään, kyllästetään tai ruiskutetaan käsittelyliuoksella, minkä jälkeen liuotin tai liuotinseos höyrystetään. Käsiteltävä kohde voidaan kuitenkin myös höyrystystilan ulkopuolella päällystää, kyllästää 25 tai ruiskuttaa käsittelyliuoksella ja sen jälkeen viedä höyrystystilaan liuottimen tai liuotinseoksen haihduttamista varten. Liuottimen nopeampaa höyrystymistä varten käsiteltävää kohdetta edullisesti kuumennetaan. Höyrystyskammiossa voi olla myös hihnakuivuri, jolla kuivattavat esineet liikku-30 vat ja niitä lämmitetään esimerkiksi lämpösäteilijällä. Höyrystystilan ei tarvitse olla kaikilta puolilta suljettu, ts. käsittely ja kuivaus voi tapahtua myös esimerkiksi poistohormin alla, kun kantokaasuna käytetään ilmaa.

Eräs keksinnön mukainen laitteisto on seuraavassa se-35 lostettu oheisen piirroksen avulla ei-rajoittavalla tavalla.

Sekoitussäiliössä 2 sekoitetaan aine, joka lisäksi esiintyy epäpuhtautena kaasuvirrassa (johdosta 4), johdosta 6 8 76500 tulevan liuottimen tai liuotinseoksen kanssa ja liuotetaan siihen. Aine on esimerkiksi kalvonmuodostava muovi tai liima-aine, jotka ovat liukoisia orgaanisiin liuottimiin. Aineen liuos virtaa johdon 8 kautta suihkutussuuttimeen 10, josta 5 se kompressorin 12 avulla tiivistetyn kaasuvirran avulla johdosta 14 suihkutetaan haihdutuskammioon 16 ja suihkutetaan kohteelle 18. Edullisesti lämmitetyssä haihdutuskam-miossa 16 liuotin tai liuotinseos haihtuu. Samanaikaisesti muodostuu leijososasten pilvi muovista tai liima-aineesta, 10 jotka epäpuhtauksina täytyy poistaa liuotinhöyryjä sisältävästä kaasuvirrasta. Tätä tarkoitusta varten kaasuvirta johdetaan imupuhaltimen 20 ja johdon 22 kautta pesulaitteeseen 24. Tämä voi olla täytekappale pesukolonni, johon suihkutti-men 26 ja syöttöjohdon 28 kautta johdetaan ainakin osittain 15 liuotinhöyryistä saatua liuotinkondensaattia johdosta 6. Osa liuottimesta syötetään tuoreena liuottimena varastosäiliöstä 30 liuotinhäviöiden tasaamiseksi tai liuotinseoksen koostumuksen muuttamiseksi halutussa mielessä. Johtoon 28 voi tarpeen mukaan olla yhdistettynä myös lämmitys- tai jäähdytys-20 laitteet suihkuttimeen 26 johdetun liuottimen lämpötilan asettamiseksi niin, että liuotinseoksen pesussa lauhtuvien ja höyrystyvien osien välille asettuu toivottu tasapaino. Lämpötilan säätö voidaan kuitenkin suorittaa myös jäähdyttämällä tai lämmittämällä pesulaitetta tai kaasuvirtaa.

25 Pesuun käytettävään liuottimeen tai liuotinseokseen voidaan lisätä myös apuaineita (esim. happoja, emäksiä tai adsorptioaineita). Nämä lisätään tarkoituksenmukaisesti tuoreeseen liuottimeen varastosäiliössä 30, mutta voidaan myös syöttää jossakin mielivaltaisessa muussa paikassa pesulait-30 teeseen 24.

Pesulaite 24 on varustettu poistojohdolla 32 epäpuhtauksista vapautetulle kaasuvirralle ja poistojohdolla 34 epäpuhtauksilla kuormitetulle liuottimelle tai liuotinseok-selle. Kun tämä liuos (esim. hartsi- tai liima-aineliuos) 35 ilman muuta voidaan käyttää uudelleen, voidaan se palauttaa katkoviivalla esitetyllä johdolla 36 sekoitussäiliöön 2, jossa se lisäämällä uutta muovia tai liima-ainetta jälleen voidaan 9 76500 väkevöidä. Lisäksi voidaan liuos katkoviivalla esitettyä johtoa 38 pitkin johtaa takaisin haihdutuskammioon, jossa liuotin tai liuotinseos haihtuu. Haihdutusjäännöksenä jäljelle jäävät epäpuhtaudet voidaan, kun kysymyksessä on ai-5 neita, jotka eivät enää ole käyttökelpoisia, polttaa.

Jos kuitenkin ryhdytään erottamiseen, niin johdetaan liuos johtoa 40 pitkin erotuslaitteeseen 42. Erotuslaite voi olla esimerkiksi suodatus- tai linkoamis-erotuslaite, kun epäpuhtaudet eivät ole liuottimeen tai liuotinseokseen liu-10 kenevia.

Esimerkkinä esitetyssä laitteistossa on erotuslaite 42 tislaus-erotuslaite, ts. jakotislauskolonni, jossa saastunut liuotin tai liuotinseos voidaan erottaa epäpuhtaudet sisältäväksi pöhjajakeeksi ja yhdeksi tai useammaksi, liuo-15 tinhöyryjä sisältäväksi yläpään jakeeksi. Jakotislauskolon-nia voidaan kuumentaa kuumennuskieruka11a 44 ja siinä on poistojohto 46, joka johtaa kokoomasäiliöön 48, josta pohja-jae voidaan johtaa joko johdon 36 kautta sekoitussäiliöön 2 tai johdon 38 kautta haihdutuskammioon 16, aina sen mukaan, 20 ovatko erotetut epäpuhtaudet uudelleenkäytettäviä tai eivät.

Liuotinhöyryt sisältävä eläpään jae voidaan johdon 50a kautta syöttää poistojohtoon 32 pesulaitteesta. Jos halutaan, voidaan osa yläpään jakeesta poistaa katkoviivalla esitetyn johdon 52a kautta, jolla liuotinhöyryjen koostumus-25 ta poistojohdossa 32 voidaan vaihdella. Erotuslaitteesta 42 voidaan ottaa myös useampia yläpään jakeita (esitetty katkoviivalla 50b), jolloin tähän voidaan käyttää poistojohtoa 52b yhdessä poistojohdon 52a kanssa yksittäisten liuotin-höyryjakeiden, jotka syötetään johtoon 32, suhteen vaihte-30 lemiseksi.

Johdosta 32 kaasuvirta kulkee alunperin sisältämine liuotinhöyryineen pesussa pesulaitteessa 24 haihtuviin osiin ja yläpään jakeeseen tai jakeisiin johdoista 50a ja 50b jäähdyttimeen 54, jossa jäähdytysvaipan lämpötilasta riippuen 35 suurin osa liuotinhöyryistä lauhtuu. Liuotinkondensaatti kootaan erottimeen 56 ja voidaan johtaa joko johdon 6 kautta sekoitussäiliöön 2, varastosäiliöön 30 tai suoraan syöttö- ίο 76500 johdon 28 kautta pesulaitteeseen 24. Asettamalla lämpötila jäähdyttimessä 54 on pesulaitteeseen 24 tulevan liuottimen lämpötilan lisäsäätäminen mahdollista. Liuotinkondensaatti voidaan poistaa johdon 58 kautta, kun laitteiston käyttö on 5 keskeytettävä tai kun liuotin on vaihdettava.

Jos jakotislauskolonnia ei käytetä ja jos liuotinhöy-ryn pitoisuus kaasuvirrassa johdossa 32 on suhteellisen pieni, niin voidaan jäähdyttimestä 54 ja liuotinerottimesta 56 koostuva lauhdutuslaite jättää pois. Tässä tapauksessa liuo-10 tinhöyryillä kuormitettu kaasuvirta johdosta 32 johdetaan johdon 59 kautta välittömästi takaisin johtoon 14.

Jos toisaalta liuotinhöyryn lauhtuminen jäähdyttimessä 54 on riittämätön tai jos kaasuvirta sisältää lauhtumat-tomia epäpuhtauksia (esim. hajuaineita), niin suoritetaan 15 tarkoituksenmukaisesti vielä adsorptio. Tätä tarkoitusta varten kaasuvirta johdetaan johdon 60 kautta adsorboijat 62a ja 62b käsittävään adsorptiolaitteeseen ja tällöin venttiilien 64, 66a, 68a ja 70 kautta adsorboijan 62a läpi kun taas adsorboijan 62b sisältö, joka kuormitettiin aikaisemmassa 20 käyttövaiheessa liuottimena, desorboidaan suoraan. Tätä tarkoitusta varten johdetaan lämmönvaihtimessa 72 kuumennettu kaasu venttiilin 68b kautta adsorboijan 62b läpi. Desorboi-tuneen liuotinhöyryn sisältävä kaasu virtaa venttiilin 66b kautta jäähdyttimeen 74, jossa liuotinhöyryt lauhtuvat. Liuo-25 tinkondensaatti kerääntyy liuotinerottimeen 76 ja voidaan joko (johdon 78 kautta) yhdistää liuotinkondensaatin kanssa liuotinerottimesta 56 tai (johdon 80 kautta) poistaa. De-sorptiokaasu poistetaan johdon 82 kautta tai se voidaan johtaa kiertoon, kun kysymyksessä on inertti kaasu.

30 Adsorptiolaitteesta 62a johtoon 14 virtaava kaasu on käytännöllisesti vapaa liuotinhöyryistä ja voidaan käyttää suihkutuskaasuna suihkutussuuttimessa 10. Inerttikaasu-häviöiden tasaamiseksi voidaan tuoretta kaasua syöttää johdon 84 kautta.

35 Kun adsorptiolaitteen 62a kapasiteetti on käytetty loppuun, kytketään adsorboija 62b adsorptiolle, jolloin liuo-tinhöyryillä kuormitettu kaasuvirta virtaa johdosta 60 n 76500 venttiilien 64 ja 66b kautta, vapautetaan absorboijassa 62b liuotinhöyryistä ja virtaa venttiilien 68b ja 70 kautta johtoon 14. Samanaikaisesti adsorptiolaite 62a kytketään de-sorptiolle, jolloin kuumentunut kaasuvirta virtaa venttii-5 lien 68a ja 66a kautta jäähdyttimeen 74, jossa adsorptio-laitteessa 62a desorboituneet liuotinhöyryt lauhdutetaan.

Seuraavissa esimerkeissä on selostettu keksinnön mukaisen menetelmän joitakin käyttömahdollisuuksia ei-rajoit-tavalla tavalla.

10 Esimerkki 1

Parkittujen eläinvuotien pinnan jalostamiseksi näitä suihkutetaan kammion 16 kaltaisessa haihdutuskammiossa liuoksella, joka sisältää kalvonmuodostavaa polymeeriä ja epäorgaanisia pigmenttejä orgaanisten liuottimien seoksessa (syk-15 loheksanoni, tolueeni, metyylietyyliketöni, asetoni). Haih-dutuskammiosta imetty kaasuvirta sisältää liuotinhöyryjä, pigmenttiosasia ja pallomaisia polymeeriosasia. Kaasuvirta pestään pesulaitteessa 44 asetonilla. Kaasuvirrasta lauhduttamalla talteenotettu liuotinseos on vapaa pigmenteistä ja 20 polymeeristä ja sisältää alunperin käytetyn liuotinseoksen käytännöllisesti muuttumattomassa suhteessa.

Pesuprosessissa pesulaitteessa 24 saadun pigmentin ja polymeerin väkevöitteen määrä on n. 15 % suihkutusprosessiin syötetyistä kiintoaineista. Tuotantojakson lopussa nousee 25 lämpötila pesulaitteessa niin korkealle, että liuottimen li-sähaihdutuksella pesunesteen viskositeetti nousee alunperin suihkutetun tuotteen viskositeetin alueelle. Väkevöite voidaan ilman enempää valmiiksikäsittelyä lisätä seuraavaan suihku tus syöttöön .

30 Tämän esimerkin mukaisesti ei siis ryhdytty epäpuh tauksien tislaavaan erottamiseen liuotinseoksesta erillisessä erotuslaitteessa.

Esimerkki 2

Haihdutuskammiosta (tässä tapauksessa kuivurista) 35 otettu kaasuvirta sisältää metanolia, jossa on 4-6 % fenoli-epäpuhtauksia, joita perustana olevassa päällystysprosessissa 12 76500 käytetään monomeereinä. Pesuliuoksena käytetään pesulaittees-sa 24 metanolia, joka sisältää 0,5 - 5 % kaliurnhydroksidia. Kaliumfenolaattien muodostumisen vaikutuksesta pesuliuok-sessa vähenee fenolipitoisuus kaasuvirrassa vähempään kuin 5 0,1 %, niin että siitä talteenotettu metanoli voidaan ilman enempää tislaavaa erotusta tai muuta välikäsittelyä johtaa takaisin tuotantoprosessiin.

Kaliumfenolaattien täydellisesti erottamiseksi meta-nolista imeytetään tuotantoprosessin lopussa pesulaitteesta 10 poistettu liuos neulakuitumattoon (huopaan) ja viedään haihdu tuskammioon. Siellä liuottimena toimiva metanoli haihtuu, siirtyy kaasuvirtaan ja otetaan lauhduttamalla talteen. Ka-liumfenolaateilla tahrattu neulahuopa tehdään polttamalla ympäristölle vaarattomaksi.

15 Esimerkki 3 Päällystettäessä pintamateriaaleja polyakrylaattien liuoksella sisältää haihdutuskammiosta (tässä tapauksessa kuivurista) poistuva kaasu bensiinin (kp. 65-95°C) ohella n. 3 paino-% (laskettuna käytetystä polymeeristä) kaasufaa-20 siin siirtynyttä monomeeristä 2-etyyliheksyyliakryylihappo-esteriä. Tämä poistuu korkean kiehumapisteensä takia bensiinillä panostetussa pesulaitteessa niin pitkälle, että lauhduttamalla talteenotetussa liuottimessa kaasukromatografisesta voidaan osoittaa vain jälkiä siitä.

25 Esimerkki 4

Kun paperia käytetään kantoaineksena päällystettäessä orgaanisten polymeerien (liima-aineina) liuoksilla ja tätä seuraava kuivaaminen suoritetaan haihdutuskammiossa, syntyy poistokaasuvirta, joka asetonin ja bensiinin ohella sisäl-30 tää paperista peräisin olevaa vettä.

Jos tämä poistokaasuvirta pestään pesulaitteessa 24 vesipitoisella pesufaasilla, poistuvat asetoni ja vesi lähes täydellisesti kaasufaasista, niin että lauhdutuslaitteessa (54, 56) lauhdutettu bensiini ilman enempää puhdistusta voi-35 daan käyttää uudelleen. Pesulaitteessa 24 tuleva pesuneste käsitellään kolonnissa 42 tislaten, jolloin vesi erotetaan pohjajakeena ja hylätään, kun taas asetoni saadaan yläpään 13 7 65 0 0 jakeena ja lauhduttamisen jälkeen lisätään bensiiniin, niin että pääasiallisesti alkuperäinen liuotinseos voidaan saada talteen.

Keksinnön mukainen menetelmä johtaa huomattaviin kus-5 tannussäästöihin, mitä energiaan, aineskustannuksiin ja hävittämiskustannuksiin tulee. Valitsemalla sopiva, kulloisessakin työprosessissa esiintyvä liuotin pesunesteeksi, varmistetaan talteenotetun liuottimen tai liuotinseoksen puhtaus tai sitä parannetaan niin pitkälle, että lukuisissa ta-10 pauksissa liuottimen suora palauttaminen tuotantoprosessiin ilman välikäsittelyä on mahdollista. Pesuprosessissa erottuneet aineosat voidaan joko johtaa takaisin tuotantoprosessiin tai ottaen huomioon niiden määrä tai konsistenssi ohjata niin, että huokeahintainen hävittäminen tai uudelleenval-15 miiksikäsittely tulee mahdolliseksi.

Claims (13)

14 76500

1. Menetelmä epäpuhtauksien poistamiseksi liuotin-höyryjä sisältävästä kaasuvirrasta, tunnettu siitä, 5 että kaasuvirta sen nestemäisinä tai kiinteinä leijososasi-na sisältämien epäpuhtauksien poistamiseksi pestään sen sisältämän yhden tai useamman liuotinhöyryn kondensaatilla, että leijososasten saastuttama seos erotetaan epäpuhtauksia sisältäväksi jakeeksi sekä liuotinainetta nestemäisenä 10 tai höyryn muodossa sisältäväksi yläpään jakeeksi, ja että liuotinainekondensaatti otetaan talteen kaasuvirrasta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasuvirta pestään liuotinkonden-saattijakeella, jolla on suurin affiniteetti poistettaviin 15 epäpuhtauksiin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pesu suoritetaan lämpötilassa, jossa pesussa liuotinseoksen lauhtuvien ja haihtuvien osien välille asettuu tasapaino.

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pesuun käytettyyn liuottimeen ja liuotinseokseen lisätään apuaineita, jotka sitovat kaasuvirrasta poistettavat epäpuhtaudet kemiallisesti ja/tai fysikaalisesti.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetel mä, tunnettu siitä, että pesuun käytetty liuotin tai liuotinseos joko yhdessä erotettujen epäpuhtauksien kanssa tai epäpuhtauksien erottamisen jälkeen palautetaan prosessiin.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että liuotin tai liuotinseos epäpuhtauksien erottamisen jälkeen johdetaan kaasuvirtaan ja se, mahdollisesti yhdessä kaasuvirran alunperin sisältämien liuo-tinhöyryjen ja pesussa kaasuvirrasta haihtuvien osien kans- 35 sa otetaan talteen lauhduttamalla ja/tai adsorboimalla. is 765 0 0

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että adsorptio kytketään lauhduttamisen jälkeen.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetel-5 mä, tunnettu siitä, että kaasuvirta, josta liuo- tinhöyryjä on poistettu tai joka on vapautettu niistä, johdetaan prosessiin uudelleenkuormitettavaksi liuotinhöyryil-lä.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetel-10 mä, tunnettu siitä, että kaasuvirta on inerttikaa- sua, kuten typpeä.

10. Laite jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu pesulaittees-ta (24), joka on varustettu syöttöjohdoilla (22, 28) epä- 15 puhtauksilla kuormitettua, liuotinhöyryjä sisältävää kaasu-virtaa varten sekä ainakin osittain liuotinhöyryistä tal-teenotettua liuotinkondensaattia varten sekä poistojohdoilla (32, 34) epäpuhtauksista vapautetulle kaasuvirralle ja saastuneelle liuottimelle tai liuotinseokselle; pesulait-20 teen (24) jälkeenkytkeystä erotuslaitteesta (42) saastuneen liuottimen tai liuotinseoksen erottamiseksi epäpuhtauksia sisältäväksi jakeeksi ja liuottimen nestemäisessä tai höy-rymuodossa sisältäväksi yläpään jakeeksi; sekä pesulaitteen (24) tai erotuslaitteen (42) jälkeenkytketystä lauhdutus-25 ja/tai adsorptiolaitteesta (54, 56; 62a, 62b) liuotinkon-densaatin talteenottamiseksi kaasuvirrasta.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että erotuslaite (42) on tislaus-erotuslaite, jossa saastunut liuotin tai liuotinseos voi- 30 daan erottaa epäpuhtauksia sisältäväksi pöhjajakeeksi ja yhdeksi tai useammaksi liuotinhöyryt sisältäväksi yläpään jakeeksi.

12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että adsorptiolaite (62a, 62b) 35 on kytketty lauhdutuslaitteen (54, 56) jälkeen. 16 7 65 0 0

13. Jonkin patenttivaatimuksen 10-11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lauhdutus- ja/tai ad-sorptiolaitteessa (54, 56; 62a, 62b) on haihdutustilaan (16), kaasuvirran uudelleenkuormittamiseksi liuotinhöyryil-5 lä, yhdistetty poistojohto (14) kaasuvirralle, josta liuo-tinhöyryjä on vähennetty tai kokonaan poistettu. 17 76500