FI86035B - Luftreningsprocess. - Google Patents

Description

86035

Ilmanpuhd i stusmenetelmä Tämän keksinnön kohteena on menetelmä orgaanisten aineiden, ennen kaikkea liuottimien erottamiseksi ja ottamiseksi talteen näillä aineilla saastuneesta teollisuustuuletusilmasta. Keksintö perustuu siihen, että liuottimet adsorboidaan ad-sorbentillä, joka koostuu makrohuokoisista polymeerihiukka-sista, ilman kulkiessa polymeerihiukkasista koostuvan liikkuvan nk. leijukerroksen läpi. Nämä syötetään ilman vaikutuksella yhtäjaksoisesti kerroksen läpi suorassa kulmassa ilmavirran suunnan suhteen. Polymeerihiukkaset syötetään tämän jälkeen yhtäjaksoisesti desorptiokolonniin, jossa liuotin desorboidaan adsorbentista, erotetaan ilman avulla ja poistetaan jäähdyttimeen, jossa liuotin kondensoidaan. Polymeerihiukkaset syötetään yhtäjaksoisesti desorptiokolonnista jäähdyttimen kautta takaisin adsorptiokerrokseen. Keksinnön kohteena on myös laite menetelmän suorittamiseksi.

Keksinnölle on ensisijassa tunnusomaista adsorptiomateriaa-: Iin valinnan ja menetelmän muodostamisen yhdistelmä. Tämä yhdistelmä antaa, kuten seuraavasta selityksestä selviää, ainutlaatuisia mahdollisuuksia teollisuustuuletusilman puhdistamisen kannalta.

Kun on puhdistettava orgaanisista aineista koostuva kaasu-seos, käytetään tavallisesti adsorptioaineena aktiivihiiltä. Aktiivihiilellä on kuitenkin muutamia vakavia rajoituksia, nimittäin: - Se on vaikeasti regeneroitavissa. Tarvitaan korkeita läm-pötiloja ja määrätyissä tapauksissa adsorboidaan korkeassa .*··. lämpötilassa kiehuvat yhdisteet palautumattomasti, mikä saa aikaan sen, että hiili inaktivoidaan.

: - Ilmaa ei voida käyttää desorptiokaasuna, koska on vaarana, että hiilikerroksessa syttyy tulipalo sen johdosta, että il- 2 86035 man happi hapettaa hiilen desorptiossa käytettävissä lämpötiloissa. Normaalisti desorptioon käytetään tästä syystä vesihöyryä tai typpikaasua. Vesihöyryn käyttö saa aikaan sen, että regeneroinnissa saadaan liuottimen ja veden seos, joka ennen kaikkea polaaristen liuottimien kohdalla tuottaa vaikeita fraktiointiongelmia. Typpikaasun käyttö on kallista, ennen kaikkea sen johdosta, että ei voida välttää suhteellisen suuria typpikaasun häviöitä.

- Aktiivihiiltä ei voida myöskään käyttää adsorptioaineena korkeassa suhteellisessa ilmankosteudessa (yli n. 70 %), koska vesi syrjäyttää liuottimen adsorptiossa.

- Aktiivihiili katalysoi edelleen määrätyissä tapauksissa kloorattujen hiilivetyjen hajoamista sekä monomeerien, esim. styreenien polymerointia, mikä saa aikaan adsorbentin inak-tivoitumisen.

Liuotinpitoisen ilman puhdistuksen adsorptioprosessit on muodostettu tavallisesti adsorbentin kiinteistä kerroksista, joihin liuotin adsorboidaan sen kulkiessa kerroksen läpi. Kerroksen regenerointi tapahtuu siten, että tuuletusilma katkaistaan ja ohjataan toiseen rinnakkaiseen kerrokseen, vesihöyrystä tai typpikaasusta koostuva lämmin desorptiokaa-su ohjataan tämän jälkeen kerroksen läpi, jolloin liuotin desorboidaan. Desorptioaineen ja liuottimen seos ohjataan sitten edelleen erilliseen jäähdyttimeen liuottimien konden-soimiseksi. Nämä laitteistot toimivat siten keskeytymättä, jolloin jatkuvatoimisessa käytössä on käytettävä kahta rinnakkaista laitteistoa, jotka toimivat vuorotellen adsorptiolla tai desorptiolla. Tämä aiheuttaa sen, että laitteistoista tulee suuria ja kalliita ja ne vaativat suuria energiamääriä desorptiossa.

Useita aktiivihiilestä koostuviin kiinteisiin kerroksiin : liittyviä haittoja on ratkaistu siten, että työskennellään hiilihiukkasista koostuvalla leijukerroksella, jossa hiili- 3 86035 hiukkaset regeneroidaan vesihöyryllä tai inertillä typpikaasulla erillisessä desorptioyksikössä. Hiilihiukkaset, jotka ovat erityisesti muodostettuja pallomaisia hiukkasia, kuljetetaan yhtäjaksoisesti adsorptiokerroksen läpi desorptioyk-sikköön ja takaisin jälleen adsorptiokerrokseen. Tällä tavalla vähennetään energiankulutusta verrattuna kiinteisiin kerroksiin. Tämän lisäksi laitteistosta tulee mekaanisesti yksinkertaisempi sen ansiosta, että ei tarvitse enää jakaa vuorotellen ilmaa kerroksesta toiseen. Pääasiallisina haittoina on, että adsorbentin suhteellisen korkean ominaispainon ja suhteellisen hitaan adsorptiokinetiikan johdosta on työskenneltävä suhteellisen ohuilla adsorptiokerroksilla (25 - 50 mm), mikä aiheuttaa sen, että kohtuullisen puhdistus-vaikutuksen aikaansaamiseksi on työskenneltävä suhteellisen suurella kerrosmäärällä sarjassa. Desorption on myös tässä tapauksessa tapahduttava vesihöyryllä tai inertillä kaasulla, kuten typpikaasulla. Kondensoitu liuotin sisältää vettä myös silloin, kun käytetään typpikaasua, koska hiilihiukkaset adsorboivat liuottimen lisäksi vettä tuuletusilmasta.

v Tämän keksinnön päätehtävänä on saada aikaan menetelmä kaa- ; suseosten puhdistamiseksi, jossa menetelmässä ei ole yllä mainittuja haittoja ja joka mahdollistaa useiden kaasuseok-seen kuuluvien liuotinkomponenttien suoran talteenoton de-.'· * sorption yhteydessä, jotka komponentit ovat myös vapaita ve destä. Tämä saadaan aikaan adsorptioaineen valinnan ja menetelmän muodostamisen yhdistelmällä.

Adsorboiva materiaali, jota käytetään tämän keksinnön mukai-.. sesti, koostuu makrohuokoisista polymeerihiukkasista, jotka ovat silloitettua aromaattista homo- tai sekapolymeeriä, jonka hiukkaskoko on 0,1 - 0,8 mm, ja polymeerihiukkasten tiheys on 0,4 - 0,6 kg/dm3. Tämä voi sisältää myös funktio-naalisia ryhmiä, jotta polymeerihiukkaset saavat halutun af-. V finiteetin kussakin erityisessä tapauksessa kyseessä olevan : liuottimen suhteen. Ruotsalaisessa patentissa 82.00537-3 esitetään, miten tällaisia makrohuokoisia polymeerihiukkasia voidaan käyttää kaasujen ja nesteiden erottamiseksi.

4 86035 Käytettyjen makrohuokoisten polymeerihiukkasten etuina verrattuna tavanomaisiin adsorbentteihin, kuten aktiivihiileen ilman puhdistamiseksi on ennen kaikkea se, että polymeeri-hiukkaset voidaan räätälöidä suuressa määrin käyttöaluettaan varten. Siten fysikaalisia parametrejä, kuten hiukkaskokoa, hiukkaskokojakaantumaa, huokoskokoa, huokoskokojakaantumaa, tiheyttä ja ominaispinta-alaa voidaan ohjata polymerointi-prosessin prosessiparametrien avulla. Adsorboivan pinnan kemiallisia ominaisuuksia voidaan ohjata monomeerien valinnan avulla tai käsittelemällä polymeerihiukkaset kemiallisesti.

Tämän keksinnön perustana on se, että optimoimalla adsorp-tiomateriaali on mahdollista suunnitella yhtäjaksoinen il-manpuhdistusmenetelmä, joka ratkaisee ne ongelmat, joita on ollut mahdotonta tai hyvin kallista ratkaista tavanomaisella tekniikalla.

Polymeerimateriaalin ne ominaisuudet, jotka ovat osoittautuneet olennaisimmiksi yhtäjaksoiselle menetelmällä, ovat: - Huokoskoko ja huokoskokojakaantuma. Nämä ovat kriittisiä kinetiikalle (nopeudelle) sekä adsorption että desorption kulussa, joka on paljon olennaisempi jatkuvatoimisessa kerroksessa kuin kiinteässä kerroksessa. Huokoskokojakaantuman tulee olla aina mahdollisimman tasainen, mutta huokoskokool-la on optimiarvo, koska liian suuret huokoset johtavat pienempään ominaispinta-alaan ja siten vähentyneeseen adsorpti-okapasiteettiin, kun taas liian pienet huokoset johtavat liian hitaaseen adsorptio- tai vastaavasti desorptionopeu-teen, jotta yhtäjaksoinen kerros olisi sopiva.

- Ilman happi ei saa hapettaa polymeerimateriaalia missään lämpötilassa, joka voi esiintyä menetelmässä. Tämä saa aikaan sen, että ilmaa voidaan yleisesti käyttää desorptiossa, mikä on ainutlaatuista ja suo useita etuja erityisesti laitteistojen investointi- ja käyttökustannusten kannalta.

5 86035 - Polymeerimateriaalin tiheyden tulee olla sovitettu leiju-kerrosmenetelmään.

- Polymeerimateriaalilla tulee olla suuri mekaaninen lujuus, jotta se kestää sen kulutuksen, joka esiintyy pyörrekerrok-sessa hiukkasten liikkeen johdosta. Tämä on kriittinen ad-sorbentin kestoiälle.

- Polymeerihiukkasten hydrofobisuus valitaan siten, että veden imeytyminen ilmasta on olematonta. Tämä saa aikaan osittain sen, että puhdistusvaikutuksesta tulee riippumaton ilman kosteudesta, osittain sen, että voidaan ottaa talteen käytännöllisesti katsoen vedetön liuotin.

Tässä keksinnössä ehdotetun menetelmän periaatteelinen vir-tauskaavio on esitetty kuviossa 1.

Adsorbentti, makrohuokoiset polymeerihiukkaset "virtaavat" adsorptioyksikön 1 läpi yhdessä tai useammassa kerroksessa. Kuviossa 1 on esitetty kaksi kerrosta 2 ja 3, jotka molemmat on varustettu erityisesti muotoilluilla leijupohjilla 4, 5. Kun päätuuletin 6 on käynnissä, puhdistettava ilma pakotetaan adsorptioyksikön läpi. Kun päätuuletin 6 pysäytetään, pysähtyy myös prosessi.

Desorptioyksikkö koostuu puskurivarastosta 7 adsorbentin varastoimiseksi ja se on järjestetty erotusyksikön 8 yläpuolelle, joka muodostuu erityisesti muotoilluista lämmönvaih-timista (höyrylämmitys), joissa on kaasunpoistolaatikko 9.

Kun adsorbentti liikkuu erottimen läpi, se lämmitetään sellaiseen lämpötilaan, että liuotin voi poistua adsorbentista ympäröivään erottimen ilmaan. Puskurivarastossa 7 säiliön yläosassa pidetään alipaine kuljetustuulettimen 10 avulla.

'' Tämä alipaine saa aikaan sen, että erotinilma vedetään erot- ...: timen 8 pohjassa olevasta ilmanottoaukosta 11 ja ylöspäin .*. alaspäin kulkevan adsorbentin läpi. Kun erotinilma on kulke- 6 86035 nut erottimen pohjajäähdyttimen 12 ja lämpöpatterin 13 läpi, se kulkee poistolaatikon 9 kautta lauhduttimen 14 läpi ja edelleen takaisin erottimeen 8 sen ylemmän lämmittimen yläpuolelle. Lauhduttimesta 14 liuotin valuu alas säiliöön 15.

Polymeerien kuljetus desorptio- tai adsorptioyksikköjen välillä tapahtuu ilmalla joko adsorptio- tai vastaavasti desorptioyksikössä 8 vallitsevien paine-erojen avulla tai siten, että adsorbentti kuljetetaan puhaltamalla molempien yksikköjen välillä.

Adsorbenttivirtaa prosessin läpi ohjataan säätämällä desor-berista tulevaa virtaa.

Adsorptioyksikön adsorbentin määrä säädetään "tasonpitole- vyillä" leijupohjien 4 ja 5 lopussa.

Keksinnön mukainen menetelmä liuottimien puhdistamiseksi sisältää useita erillisiä ainutlaatuisia osaratkaisuja, jotka mahdollistetaan räätälöidyn adsorbentin ja yksittäisten prosessivaiheiden ratkaisujen yhdistelmällä, nimittäin: 1. Leijukerroksen muodostus yhdessä polymeerisen materiaalin tiheyden (tiheys (0,4 - 0,6 kg/dm3) sekä hiukkaskoon (läpimitta 0,1 - 0,8 mm) kanssa saa aikaan sen, että voidaan käyttää suhteellisen paksuja kerroksia, 100 - 250 mm, tiheästi pakatussa tilassa. Tämä puolestaan saa aikaan sen, että normaalisti puhdistettavan ilman tarvitsee kulkea ainoastaan 1-3 sarjaankytketyn kerroksen läpi hyvän puhdistuksen aikaansaamisesi. Leijukerroksen muodostusta selitetään yksityiskohtaisemmin myöhemmin.

2. Desorptio ilmalla ja tämän järjestelmän muodostus. Koska erotinilma liuottimen jäähdyttämisen jälkeen palautetaan de-sorptioyksikön yläosaan, ilmassa jäljellä oleva liuotin adsorboidaan saapuvalla "kylmällä" adsorbentilla. Liuottimen konsentraatio erotinilmassa kasvaa tällöin, mikä saa aikaan i 7 86035 sen, että jäähtyminen lauhduttimessa lisääntyy, kunnes sen tasapaino saavutetaan. Tällä tavalla desorptioyksikkö on itsesäätyvä liuotinkoostumusten, lämpötilan ja jäähdytinve-den lämpötilan muutosten suhteen.

3. Desorptioyksikkö muodostetaan siten, että liuotinseosten yhteydessä, jotka koostuvat erilaisen kiehumispisteen omaa-vista seoksista, on mahdollista poistaa liuotin fraktioissa, jotka sisältävät alhaisessa tai vastaavasti korkeassa lämpötilassa kiehuvia liuottimia. Tämä on useissa tapauksissa hyvin tärkeää, jotta voidaan käyttää jälleen liuotinta ilman, että on käytettävä erillistä jakotislausta tai erottelua kalvon avulla. Tämä saadaan aikaan jakamalla erotin useiksi alueiksi, jolloin jokaisen alueen jälkeen on järjestetty erotinilman poisto ja liuottimien jäähdytys. Tekniikka perustuu siihen, että ensimmäisellä alueella desorboidaan pääasiassa alhaisessa lämpötilassa kiehuvat liuottimet pitämällä suhteellisen alhainen lämpötila, kun taas seuraavalla alueella (alueilla) lämpötilaa lisätään korkeammassa lämpötilassa kiehuvien fraktioiden poistamiseksi. Seuraavassa selitetään tällaista laitetta.

« * . Yllä esitetyn tyyppisen "vaeltavan" leijukerroksen ja sen teollisuusilman puhdistamiseksi tapahtuvan käytön pääajatuksena on siten se, että puhdistettavaa liuottimia sisältävää ilmaa käytetään leijukerroksen muodostamiseksi ja ylläpitämiseksi sekä adsorbenttimateriaalin syöttämiseksi kerroksen läpi. Leijukerroksesta adsorbentti syötetään sitten edelleen desorptioasemalle, jossa adsorboitu liuotin erotetaan adsor-bentista ja otetaan talteen jäähdyttämällä. Ilma, jota käytetään leijukerroksen muodostamiseksi, on pääasiassa täysin vapaa liuottimista sen kuljettua kerroksen läpi.

• » • · · · » • » .* ; Yllä esitetyn tyyppisten leijukerrosten vaikeutena on saada • · · *· *' aikaan hiukkasmaisen adsorbenttimateriaalin tasainen mielui- • · « • · *·;·! ten säädettävä syöttönopeus kerroksen läpi. Missään tapauk- : sessa ei voida sallia epästabiiliutta kerroksessa eikä sei- «·» » « β 86035 laisia pyörreliikkeita tässä, jotka aiheuttavat epätasaisia viipymäaikoja. Toivomuksena on siis rauhallinen virtaus kerroksen läpi siinä tahdissa, joka vaaditaan kerroksen muodostavan ilman moitteetonta puhdistusta varten.

Tämän keksinnön mukaisesti tämä on saatu aikaan siten, että leijukerros jaetaan useiksi yhdensuuntaisiksi väyliksi, joista jokainen on muodostettu kerroksen syöttösuunnassa kulkevan kulmakiskon yläpuolelle, jossa on V-muotoinen tai kaareva (esim. sinimuotoinen) poikkileikkaus ja joka on varustettu syvimmässä osassaan mahdollisesti säädettävällä puhdistettavan ilman tuloraolla ja joka samanaikaisesti muodostaa leijukerroksen.

Oheisissa piirustuksissa 3 ja 4 esitetään kaksi erilaista muunnelmaa siitä, miten erilaiset väylät keksinnön mukaisessa leijukerroksessa voidaan järjestää joko vierekkäin tai päällekkäin.

Kuvio 2 esittää poikkileikkauskuvaa keksinnön mukaisen leijukerroksen siitä muunnelmasta, jossa väylät on järjestetty vierekkäin, kun taas kuvio 3 esittää pitkittäisleikkauskuvaa samasta laitteesta. Kuvio 4 esittää poikkileikkauskuvaa keksinnön mukaisen leijukerroksen muunnelmasta, jossa väylät on järjestetty päällekkäin.

Kuvioissa 2 ja 3 esitetty laite käsittää tulokammion 16, joka on varustettu puhdistettavan ilman tuloputkella 17, sekä leijukammion 18. Leijukammion 18 on varustettu puhdistetun ilman poistoputkella 19.

Tulo- ja leijukammio erotetaan toisistaan vinoilla, toistensa suhteen kulmittain olevilla pelleillä 20, 21, jotka muodostava pareittain syviä kouruja, joista jokainen vastaa leijukerroksen eri väyliä. Näiden kourujen pohjassa on rako-leveydeltään mahdollisesti säädettävä rako 22 leijuilman syöttämiseksi ennalta määrätyllä nopeudella kammiosta 16, 9 86035 jossa ylläpidetään siis korkeampaa painetta kuin leijukam-miossa 18.

Kuvioissa ei ole esitetty, miten hiukkasmainen adsorbentti-materiaali syötetään leijukerrokseen tämän tulosivulla ja otetaan talteen tämän poistosivulla. Sitä vastoin nuoli A esittää adsorbenttimateriaalin liikesuuntaa kammion läpi. Myös ilman liike on merkitty nuolilla. Raot 22 ovat laajemmat kuin adsorbenttimateriaalin läpimitta. Tästä syystä tarvitaan erityistoimenpiteitä, jotta tämä ei vyöry kammioon 16 toiminnan mahdolisesti keskeytyessä. Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti järjestetään tästä syystä pitkänomaisia kulmittain olevia kouruja 23 vastaavien rakojen 22 alapuolelle. Toiminnan mahdollisesti keskeytyessä tämän järjestelyn avulla muodostetaan hiukkassulku, joka koostuu adsor-benttimateriaalista, joka täyttää täysin raon 22 ja myös osittain kourun 23, mutta joka puhalletaan puhtaaksi heti, kun uutta leijuilmaa syötetään kammioon 16.

Keksinnön mukaiset väylät voidaan järjestää myös päällekkäin kuviossa 4 esitetyllä tavalla. Tämä laite on esitetty ainoastaan poikkileikkauskuvana.

• 4

Kuviossa 4 esitetyssä keksinnön mukaisen laitteen muunnel- 4 massa väylät muodostetaan toistensa suhteen vinoista pel- « ..." leistä 24 ja 25 ja tulorakoa on merkitty numerolla 26 ja Λ: toiminnan katkaisusuojaa on merkitty numerolla 27. Tämä vii- meksi mainittu muodostuu tässä pitkittäisestä reunasta. Kuvioihin on merkitty ilmanvirtaus tämän reunan ohi. Ilmantu-loputkella 17 varustetulla tulokammiolla 16 on samat viite-merkinnät kuin kuvioissa 2 ja 3, koska niillä on täysin sama toiminta. Sitä vastoin tämän muunnelman mukaiset leijuker-rokset ovat kokonaan vastaavien peltien 24 ja 25 muodostamissa kouruissa, jotka päätyvät yhteiseen poistokammioon 18, joka on varustettu pääpoistoputkella 19.

* · * »·* : .·. Patenttivaatimuksissa on esitetty keksinnön erityiset tun- nusmerkit, mitä tulee leijukerroksen muodostamiseen.

10 86035

Keksintöä selitetään seuraavassa lopuksi lähemmin esimerkissä viitaten kuvion 5 piirustukseen. Esimerkki koskee ilman puhdistusta, joka sisältää erilaiset kiehumispisteet omaa-vien kahden liuottimen seoksen. Esimerkki havainnollistaa, miten seoksen liuottimien fraktiointi voidaan suorittaa.

Keksinnön erityistä muunnelmaa, jossa puhdistetaan teolli-suusilmaa, joka sisältää erilaiset kiehumispisteet omaavien kahden erilaisen liuottimen seosta, selitetään nyt lähemmin kuviossa 5 yleisesti esitetyn laitteen avulla.

Tämä laite käsittää astian 24, johon syötetään nuolen 25 kohdalla tuuletusilmaa, joka sisältää kahta liuotinta, esimerkiksi automaalamon laitteistosta. Astia 24 käsittää kaksi leijukerrosta 26, 27, jotka koostuvat adsorbenttina mainituille liuottimille toimivasta makrohuokoisesta, hiukkasmai-sesta polymeerimateriaalista. Kerrosten leijuva polymeerimateriaali voidaan saattaa sinänsä tunnetulla tavalla kulkemaan nuolien 28 ja 29 suunnassa, jolloin materiaali siirretään ylemmästä kerroksesta alempaan läpikulun 30 kautta. Alemmasta kerroksesta 26 voidaan ottaa jatkuvasti materiaalia poistoputkesta 31, joka materiaali regeneroinnin jälkeen palautetaan ylempään kerrokseen 27 tuloputkesta 32.

Tuuletusilma saatetaan kulkemaan astian 24 läpi tuulettimel-la 33 aikaansaadun alipaineen johdosta. Tuuletin 33 luovuttaa poistoaukostaan 34 kerrosten 26 ja 27 läpikulussa puhdistettua ilmaa.

Liuottimena osittain kyllästetty adsorptiomateriaali syötetään poistoputkesta 31 putken 35 kautta vastaanottotaskuun tai puskurivarastoon 36, josta materiaali syötetään käsitte-lykanavaan 37. Kanava 37 on jaettu esilämmitysalueeseen 38 ja kahteen desorptioalueeseen 39 ja 40 sekä jäähdytysaluee-seen 41. Jokainen alueista 38, 39, 40 käsittää levylämmön-vaihtimen materiaalin lämmittämiseksi jokaisella alueella haluttuun lämpötilaan. Polymeerimateriaali syötetään tällöin 11 86035 levyvaihdinten väliin, joihin syötetään haluttua lämpöväli-ainetta vastaavan tulonuolen kohdalla, joka otetaan pois vastaavan poistonuolen kohdalla. Jäähdytysalue 41 käsittää vastaavalla tavalla muodostetut jäähdyttimet.

Sopivan esilämmityksen jälkeen alueella 38 polymeerimateriaali syötetään ensimmäiselle desorptioalueelle 39, jossa se lämmitetään lämpötilaan, joka on riittävä alhaisimman kiehumispisteen omaavan liuottimen desorboimiseksi. Saatu liuotinhöyry kulkee tällöin putken 42 kautta kondensointi-laitteeseen 43, jossa höyry jäähdytetään mainitun liuottimen kondensoimiseksi ja talteenottamiseksi, joka liuotin kerätään säiliöön 44. Kondensointilaitteen 43 jäähdytysaineen tulo ja poisto esitetään laitteeseen tai vastaavasti laitteesta suunnattujen nuolien avulla. Höyry, jota ei konden-soida laitteessa 43, ohjataan takaisin kuristuksen 45 kautta käsittelykanavaan 37 vastavirtaan esilämmittimen ympärille, jotta se saatetaan osallistumaan uudelleen desorptioproses-siin. Tällä tavalla taataan, että olennaisesti kaikki liuotin otetaan talteen ja olennaisesti mitään liuotinta ei vuo- : da ympäristöön.

* » · • '·· Alueelta 39 polymeerimateriaali kulkee toiselle desorptio- ;:· alueelle 40, jossa sitä lämmitetään edelleen lämpötilaan, :Y: joka mahdollistaa kerätyn korkeimman kiehumispisteen omaavan liuottimen desorption. Kuten vaiheessa 39 kehittynyt liuotinhöyry poistuu putken 46 kautta kondensointilaitteeseen 47, jossa höyry jäähdytetään liuottimen jäähdyttämiseksi ja talteenottamiseksi säiliöön 48. Kondensoitumaton höyry palautetaan kuten edellä kuristuksen 25 kautta käsittelykana-; . vaan vastavirtaan esilämmittimen 38 ympärille.

Desorptioalueiden 39 ja 40 läpikulussa regeneroitu ja jääh-dytysalueella 41 jäähdytetty polymeerimateriaali kerätään . V säiliöön 50 ja palautetaan ylemmän leijukerroksen 27 tulo- **’ putkeen 32 putken 51 kautta.

i2 86035

Prosessissa tarvittava ilma otetaan käsittelykanavan 37 suusta säiliössä 50, kuten on esitetty nuolilla 52. Numerolla 53 on merkitty pumppua vuotoilman palauttamiseksi pusku-rivarastosta 36 leijukammioon 24. Siten estetään vuoto ympäristöön desorptiolaitteistosta 36, 37.

Kuten selityksestä selviää, käyttämällä keksintöä saadaan aikaan tuuletusilmassa esiintyvien liuottimien jako fraktioihin. Menetelmä parantaa olennaisesti mahdollisuuksia suoraan uudelleenkäyttöön varsinaisessa valmistusprosessissa ilman erillisen fraktioinnin tarvetta.

Eräs alue, jolla yllä esitetyn tyyppisellä prosessilla on ilmeisiä etuja, on esim. silloin, kun tällaisesta laitteistosta peräisin oleva tuuletusilma sisältää sekä alhaisessa että korkeassa lämpötilassa kiehuvia esim. etyyliasetaattia ja ksyleeniä. Niiden kiehumispisteet ovat n. 75eC ja 145°C ja näitä liuottimia sisältävä tuuletusilma sopii hyvin puhdistettavaksi keksinnön mukaisessa laitteistossa, jossa otetaan samanaikaisesti jälleen käyttöön molemmat liuotinkom-ponentit.

Yllä on esitetty keksinnön periaatetta kaaviomaisesti esitetyn laitteiston yhteydessä. Tätä voidaan kuitenkin, kuten alan ammattihenkilölle on selvää, muunnella monessa suhteessa poikkeamatta keksinnöllisestä ajatuksesta.

li

Claims (7)

1. Menetelmä orgaanisten aineiden, ennen kaikkea liuottimien erottamiseksi ja ottamiseksi talteen epäpuhtaasta teolli-suustuuletusilmasta, josta mainitut liuottimet adsorboidaan niiden kulkiessa liikkuvan, nk. leijukerroksen tai pyörre-kerroksen läpi hiukkasmaisella regeneroitavalla adsorbentil-lä, jonka hiukkaskoko, huokostilavuus ja tiheys on valittu ottaen huomioon leijukerroksen muotoilu, kun taas hiukkasten huokoskoko, huokoskokojakaantuma ja ominaispinta-ala sekä pinta-alan kemialliset ominaisuudet on valittu ottaen huomioon ne orgaaniset aineet, jotka sen on adsorboitava, ja jolloin mainittu adsorbentti syötetään sen jälkeen, kun se on ollut kosketuksissa teollisuustuuletusilman kanssa, mahdollisen puskurivaraston jälkeen edelleen erottimeen, jossa adsorbentti regeneroidaan syöttämällä lämpöä ja josta tällöin luovutettu liuotin kondensoidaan ja otetaan talteen, tunnettu siitä, että adsorbentiksi valitaan hiukkas-mainen makrohuokoinen polymeeri, jota kierrätetään kiertokulussa leijukerroksen, jossa liuotin adsorboidaan teollisuus-tuuletusilmasta, ja erottimen välillä, jossa makrohuokoinen : polymeeri desorboidaan syötettäessä se tämän läpi syöttämäl lä peräkkäisesti lämpöä, kun taas tällöin luovutetut liuo-tinhöyryt poistetaan yhdessä ilman kanssa, joka syötetään vastavirtaan polymeerin suhteen erottimen läpi ja jolloin tällöin saatu liuottimia sisältävä ilma poistetaan erotti-mesta sitten, kun tämä on kulkenut yhden tai useamman eri alueen läpi, joissa makrohuokoiseen polymeeriin on syötetty niin paljon lämpöä, että se on saavuttanut lämpötilat, jotka vastaavat erilaiset kiehumispisteet omaavien liuottimien de-'·' ‘ sorptiota ja jolloin vastaavilta alueilta poistettu liuotti mia sisältävä ilma syötetään niiden kulloinkin kyseessä ole-*·: viin jäähdyttimiin, joissa liuotinhöyryt kondensoidaan ja liuottimet otetaan talteen, kun taas ilma jäljellä olevien mahdollisesti kondensoitumattomien liuotinhöyryjen kanssa : palautetaan erottimeen kohdassa, jossa adsorbentti on edel leen kylmä ja jolloin se ilma, joka syötetään erottimeen i4 86035 kuljetusväliaineeksi liuotinhöyryjä varten, imetään sisään erottimen poistoputken kautta siinä desorboituja polymeeri-hiukkasia varten, minkä johdosta ilma jäähdyttää polymeeri-hiukkaset, jotka poistuvat erottimesta valmiina niiden palauttamiseksi leijukerrokseen samalla, kun itse ilma lämmitetään peräkkäisesti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että polymeerihiukkasten ja ilman lämmitys erot-timessa saadaan aikaan siten, että polymeerihiukkaset ja ilma saatetaan vastavirtaan kulkemaan levylämminvaihtimen lämmitettyjen pintojen välissä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puhdas ja saastunut ilma sekä liuo-tinhöyryt imetään leijukerroksen ja erottimen läpi.

4. Laite orgaanisten aineiden, etenkin liuottimien erottamiseksi ja ottamiseksi talteen epäpuhtaasta teollisuustuuletu-silmasta patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukaisesti, tunnettu siitä, että se käsittää adsorptiokammion tai astian (24), joka käsittää yhden tai useamman sarjaan järjestetyn leijukerroksen (26, 27), joissa puhdistettavaa epäpuhdasta teollisuusilmaa käytetään käyttöväliaineena ja jossa se saatetaan kosketuksiin kyseessä olevan leijukerroksen muodostavan hiukkasmaisen makrohuokoisen polymeerimateriaalin kanssa, joka pystyy adsorboimaan kyseessä olevat ilman saastuttavat liuottimet ja jolloin mainittu leijukerros on muodostettu siten, että polymeerimateriaali syötetään sen läpi poikittain epäpuhtaan ilman syöttösuunnan suhteen ja jolloin mainittu adsorptiokammio on varustettu osittain puhdistetun ilman poistolla (34), osittain polymeerihiukkasten poistolla (31), jolloin viimeksi mainittu poisto on yhteydessä vapaan erotinyksikön kanssa polymeerimateriaalin de-sorboimiseksi, jolloin erotinyksikkö käsittää ylemmän pusku-rivaraston (36) desorboitavia polymeerihiukkasia varten sekä useita alapuolelle peräkkäin järjestettyjä desorptiokammioi- i5 86035 ta (39 - 40), joista jokainen koostuu levylämmönvaihtimesta, jotka on varustettu erillisen lämpöväliaineen syötöllä sekä levylämmönvaihtimien väliin järjestetyillä raoilla polymeerimateriaalin läpikulkua varten ja jolloin alaspäin desorp-tiokammioista polymeerihiukkasten liikesuunnassa katsottuna on tuloaukko ilmaa varten, joka imetään kammioiden läpi pus-kurivarastoon yhdistetyn tuulettimen (33) kautta, kun taas jokaisen desorptiokammion jälkeen on poistoaukko (42, 46) polymeerihiukkasista luovutetun liuottimen kanssa sekoittuneen ilman poistamiseksi, jotka kumpikin on yhdistetty jääh-dyttimeen (43, 47) liuottimen kondensoimiseksi ja ottamiseksi talteen ja jolloin kulloinkin kyseessä oleva jäähdytin on varustettu poistolla ilman kuljettamiseksi jälleen erotti-meen vastavirtaan mainitusta poistosta polymeerihiukkasten virtaussuunnassa katsottuna, kun taas erotin on varustettu myötävirtaan desorptiokammioista (39 - 40) jäähdytyskammiol-la (41) desorboituja polymeerihiukkasia varten ja lopuksi poistolla polymeerihiukkasia varten, joka puolestaan on yhdistetty leijukerroksiin (26 - 27).

'.· · 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että ilman tuloaukko erottimeen on järjestetty myötävirtaan desorboitujen polymeerihiukkasten jäähdytyskammiosta ja jolloin se tuuletin, joka imee ilmaa erottimen läpi pois-tosivullaan, on yhdistetty epäpuhtaan teollisuustuuletusil-man leijukerroksiin tulevaan tuloaukkoon (25).

6. Patenttivaatimuksen 3, 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että adsorbenttina käytetään hiukkasmaista makrohuokoista polymeeriä, jonka tiheys on 0,4 - 0,6 kg/dm3, ; . hiukkaskoko 0,1 - 0,8 mm sekä huokoisuus 50 - 70 %.

7. Patenttivaatimuksen 4, 5 tai 6 mukainen laite, t u n -n e t t u siitä, että se käsittää ensimmäisen kammion (1, . Y 18), johon puhdistettava epäpuhdas teollisuusilma saatetaan ; virtaamaan ilman virtaussuunnassa laajenevien rakojen (22, 26. kautta ja kammiossa muodostetaan leijukerros (26, 27) i6 86035 hiukkasmaisesta makrohuokoisesta polymeerimateriaalista, joka pystyy adsorboimaan mainitut liuottimet ja joka syötetään kammioon (1, 18) ja syötetään tämän läpi poikittain ilman virtaussuunnan suhteen ja jolloin kammio on varustettu pois-toaukolla puhdistettua ilmaa varten leijukerroksen yläpuolella sekä kohtaan (32) ja polymeerimateriaalin poistolla (31) ja jolloin poisto (31) on yhteydessä puskurivarastoon (7, 36), joka on järjestetty lämmityselimellä varustetun de-sorptiokammion (8, 38 - 40) yläpuolelle, jonka läpi polymeerimateriaali kuljetetaan painovoiman avulla lämmityselinten väliin ja kohtaa tässä ylöspäin suunnatun ilmavirran ja lämmitetään sopivaan poistolämpötilaan liuotinta varten ja jolloin tällöin saatu liuotinhöyry syötetään yhdessä ilman kanssa tätä varten järjestetyn poiston (9, 42, 46) kautta jäähdyttimeen (14, 43, 47), jossa liuotin kondensoidaan ja otetaan talteen, kun taas polymeerimateriaali palautetaan ensimmäiseen kammioon mainitun tuloputken kautta. 17 86035