FR2458308A1 - PROCESS AND INSTALLATION FOR REMOVING OXIDABLE COMPONENTS OR POLLUTANTS FROM GASES, IN PARTICULAR AIR - Google Patents

PROCESS AND INSTALLATION FOR REMOVING OXIDABLE COMPONENTS OR POLLUTANTS FROM GASES, IN PARTICULAR AIR Download PDF

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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes

Abstract

PROCEDE POUR ELIMINER DES COMPOSANTS OXYDABLES DANS DES GAZ ET EN PARTICULIER DANS L'AIR. DES COMPOSANTS OXYDABLES SOLIDES ET EN PARTICULIER GAZEUX SONT ELIMINES DE L'AIR PAR TRAITEMENT DU GAZ A TRAVERS UN LIT D'ADSORBANT CAPABLE DE JOUER LE ROLE DE CATALYSEUR D'OXYDATION A TEMPERATURE ELEVEE, CET ADSORBANT-CATALYSEUR ETANT REGENERE A DES INTERVALLES DE TEMPS CONVENABLES PAR L'ELEVATION DE LA TEMPERATURE JUSQU'A UNE VALEUR CONVENABLE POUR EFFECTUER L'OXYDATION CATALYTIQUE, C'EST-A-DIRE DE 250 A 350C. UN ADSORBANT-CATALYSEUR PARTICULIEREMENT INTERESSANT EST CONSTITUE PAR DE L'ALUMINE IMPREGNEE DE CHROMITE DE CUIVRE. CETTE METHODE EST INTERESSANTE EN CE QU'IL N'EST PAS NECESSAIRE DE CHAUFFER L'AIR CHAUFFE PENDANT LE FONCTIONNEMENT NORMAL MAIS QU'IL FAUT SEULEMENT FOURNIR DE LA CHALEUR, TOUT AU PLUS PENDANT LA REGENERATION. UNE INSTALLATION SIMPLE POUR METTRE EN OEUVRE UNE TELLE METHODE COMPREND UN REACTEUR GARNI D'ADSORBANT-CATALYSEUR, UN CONDUIT D'ALIMENTATION INTRODUISANT L'AIR A PURIFIER ET UNE CHAMBRE DE COMBUSTION UTILISABLE POUR LA REGENERATION ET EVENTUELLEMENT UNE SECTION DE POST-PURIFICATION UTILISABLE PENDANT LA REGENERATION PUISQUE L'AIR QUITTANT LE REACTEUR PENDANT LA REGENERATION PEUT ETRE TROP POLLUE POUR ETRE ELIMINE PAR UNE CHEMINEE. DANS UNE AUTRE MISE EN OEUVRE PLUS COMPLIQUEE MAIS AVANTAGEUSE, L'INSTALLATION COMPREND PLUSIEURS REACTEURS GARNIS D'ADSORBANT-CATALYSEUR ET UNE REGENERATION EN CONTINU A LIEU DANS UN DES REACTEURS, TANDIS QUE L'ADSORPTION EST REALISEE DANS LES AUTRES. UNE TELLE INSTALLATION PEUT FONCTIONNER DE FACON AUTOTHERMIQUE OU MEME EXOTHERMIQUE, ET DE MANIERE A FOURNIR DE LA CHALEUR UTILISABLE.PROCESS FOR REMOVING OXIDIZABLE COMPONENTS IN GASES AND IN PARTICULAR IN AIR. SOLID AND IN PARTICULAR GASEOUS OXIDIZABLE COMPONENTS ARE REMOVED FROM THE AIR BY TREATMENT OF THE GAS THROUGH A BED OF ADSORBENT CAPABLE OF ACTING THE ROLE OF OXIDIZATION CATALYST AT HIGH TEMPERATURE, THIS ADSORBENT-CATALYZER AT EVERY TIME. SUITABLE BY RAISING THE TEMPERATURE TO A SUITABLE VALUE TO PERFORM CATALYTIC OXIDATION, THAT IS FROM 250 TO 350C. A PARTICULARLY INTERESTING ADSORBANT-CATALYST CONSISTS OF ALUMINA IMPREGNATED WITH COPPER CHROMITE. THIS METHOD IS INTERESTING IN THAT IT IS NOT NECESSARY TO HEAT THE HEATED AIR DURING NORMAL OPERATION BUT ONLY HEAT IS NEEDED TO BE PROVIDED, AT THE MOST DURING REGENERATION. A SIMPLE INSTALLATION FOR IMPLEMENTING SUCH A METHOD INCLUDES A REACTOR FILLED WITH ADSORBANT-CATALYST, A SUPPLY DUCT INTRODUCING THE AIR TO BE PURIFIED AND A COMBUSTION CHAMBER THAT CAN BE USED FOR REGENERATION AND POST-PURIFICATION SECTION WHICH CAN BE USED. REGENERATION SINCE THE AIR LEAVING THE REACTOR DURING REGENERATION MAY BE TOO POLLUTION TO BE ELIMINATED BY A CHIMNEY. IN ANOTHER MORE COMPLICATED BUT ADVANTAGEOUS IMPLEMENTATION, THE INSTALLATION INCLUDES SEVERAL REACTORS FILLED WITH ADSORBANT-CATALYST AND A CONTINUOUS REGENERATION TAKES PLACE IN ONE OF THE REACTORS, WHILE ADSORPTION IS CARRIED OUT IN THE OTHERS. SUCH AN INSTALLATION MAY OPERATE AUTOTHERMALLY OR EVEN EXOTHERMALLY, AND IN A MANNER TO PROVIDE USEABLE HEAT.

Description

PROCEDE ET INSTALLATION POUR ELIMINER DES COMPOSANTS OU POLLUANTSMETHOD AND INSTALLATION FOR REMOVING COMPONENTS OR POLLUTANTS

OXYDABLESOXIDIZABLE

DE GAZ ET EN PARTICULIER DE L'AIR.GAS AND IN PARTICULAR AIR.

La présente invention concerne un procédé pour éliminer les composants polluants oxydables et particulièrement gazeux contenus dans les courants  The present invention relates to a method for removing the oxidizable and particularly gaseous pollutant components contained in the currents

gazeux et en particulier dans l'air.  gaseous and especially in the air.

Au cours des procédés de production de très nombreuses indus-  During the production processes of a great many

tries, telles que des imprimeries, des usines de colorants ou de peintures,  sorting, such as printing works, dye or paint factories,

des installations de traitement de denrées alimentaires, des usines de pro-  food processing plants, processing plants

duits chimiques et un grand nombre de petits ateliers, il se dégage des  chemicals and a large number of small workshops, it is clear that

substances volatiles oxydables et des gaz; ces produits peuvent être malodo-  oxidizable volatile substances and gases; these products may be malodorous

rants, inflammables et/ou toxiques. Ces substances sont éliminées avec l'air et, pour des raisons économiques, sont généralement déchargées directement  flammable and / or toxic. These substances are removed with air and, for economic reasons, are usually discharged directly

dans l'atmosphère sans avoir été soumises à une purification préalable.  in the atmosphere without prior purification.

Des recommandations de plus en-plus sévères et des exigences croissantes  More and more severe recommendations and growing demands

provenant du public, cependant, rendent de plus en plus nécessaire la puri-  from the public, however, make it increasingly necessary to

fication de tels courants d'air, même dans des cas o cela n'était pas requis auparavant. La purification de tels courants d'air était coûteuse et pose  such drafts, even in cases where this was not required before. Purification of such drafts was expensive and

des problèmes techniques car il s'agit de traiter de grandes quantités at-  technical problems because it involves dealing with large quantities of

teignant 100 000 Nm3/h, qui renferment généralement de petites quantités,  dyeing 100,000 Nm3 / h, which usually contains small quantities,

inférieures à environ 1,6 g/Nm3 de substances à éliminer.  less than about 1.6 g / Nm3 of substances to be removed.

Des méthodes connues permettant la purification de tels courants d'air peuvent être en gros divisées en quatre catégories: - lavage, adsorption, - oxydation thermique, et  Known methods for purifying such streams of air can be broadly divided into four categories: - washing, adsorption, - thermal oxidation, and

- oxydation catalytique.- catalytic oxidation.

Le lavage est effectué avec de l'eau, additionnée souvent de produits chimiques qui réagissent avec les substances indésirables présentes dans ce courant d'air. L'inconvénient de telles méthodes est, mis à part leur prix élevé, que le vrai problème consistant à rendre inoffensives les substances  Washing is done with water, often with chemicals that react with unwanted substances in the air stream. The disadvantage of such methods is, apart from their high price, the real problem of rendering the substances harmless.

indésirables, n'est que partiellement résolu puisque celles-ci sont simple-  undesirable effects, is only partially solved since they are simply

ment transférées dans de l'eau.transferred to water.

- - 245850B- - 245850B

L'adsorption est plus généralement réalisée à l'aide de carbone actif.  The adsorption is more generally carried out using active carbon.

Le plus gros problème de cette méthode est que la régénération du carbone actif, nécessaire pour rendre ce procédé valable du point de vue économique,  The biggest problem of this method is that the regeneration of the active carbon, necessary to make this process valid from the economic point of view,

ne peut pas être réalisé d'une façon tout à fait satisfaisante.  can not be done quite satisfactorily.

En effet, cette régénération doit être effectuée dans une atmosphère dépourvue  Indeed, this regeneration must be carried out in an atmosphere without

d'oxygène, qui est généralement une atmosphère de vapeur surchauffée.  of oxygen, which is usually an atmosphere of superheated steam.

Le carbone doit être débarrassé de substances qui tendent à former des pro-  Carbon must be freed from substances that tend to form

duits de polymérisation qui engorgent les pores des particules du carbone.  polymerization products that clog the pores of carbon particles.

Une élimination partielle de ces produits de polymérisation peut être réalisée  Partial removal of these polymerization products can be achieved

par le maintien de températures comprises entre 700 et 8000C dans une atmos-  maintaining temperatures between 700 and 8000C in an atmosphere of

phère dépourvue d'oxygène, mais à de telles températures, on observe une décomposition du carbone actif. D'autres adsorbants, tels que des tamis moléculaires et des oxydes céramiques réfractaires, par exemple l'alumine, A1203, peuvent également être mis en oeuvre. Cependant, les tamis moléculaires  Although oxygen-free, but at such temperatures, active carbon decomposition is observed. Other adsorbents, such as molecular sieves and refractory ceramic oxides, for example alumina, Al 2 O 3, can also be used. However, molecular sieves

sont considérablement plus coûteux que le carbone actif,etles oxydes céra-  are considerably more expensive than the active carbon, and the

miques réfractaires offrent une capacité d'absorption inférieure à celle du carbone actif. De tels adsorbants incombustibles sont intéressants en ce  The refractory properties offer a lower absorption capacity than active carbon. Such incombustible adsorbents are interesting in

qu'ils peuvent être régénérés avec de l'air.  that they can be regenerated with air.

L'oxydation thermique est remarquable en ce qu'elle est relativement simple et sûre. Cependant, elle nécessite le chauffage de grandes quantités  Thermal oxidation is remarkable in that it is relatively simple and safe. However, it requires heating large quantities

d'air à une température comprise entre 700 et 800'C dans une chambre de com-  of air at a temperature between 700 and 800 ° C in a chamber

bustion, ce qui demande de grandes quantités d'énergie. L'air est générale-  bustion, which requires large amounts of energy. The air is general-

ment chauffé par une combustion directe avec de l'huile ou éventuellement du gaz. Même s'il est possible d'utiliser une partie de la chaleur présente dans  heated by direct combustion with oil or possibly gas. Although it is possible to use some of the heat present in

les grandes quantités d'air, cette méthode reste coûteuse.  large amounts of air, this method remains expensive.

L'oxydation catalytique se distingue de l'oxydation thermique en ce que l'oxydation n'a pas lieu dans une chambre de combustion mais dans un lit de catalyseur. L'avantage de ce procédé est que l'oxydation catalytique a lieu à une température comprise entre 250 et 3500C, si bien que la consommation  Catalytic oxidation is distinguished from thermal oxidation in that oxidation does not take place in a combustion chamber but in a catalyst bed. The advantage of this process is that the catalytic oxidation takes place at a temperature between 250 and 3500C, so that the consumption

énergétique est fortement réduite.  energy is greatly reduced.

L'inconvénient d'une telle oxydation catalytique est que certains types de catalyseurs sont empoisonnés lorsqu'ils entrent en contact avec certaines  The disadvantage of such catalytic oxidation is that certain types of catalysts are poisoned when they come in contact with certain

substances telles que l'hydrogène sulfuré H2S et le dioxyde de soufre S02.  substances such as H2S hydrogen sulfide and SO2 sulfur dioxide.

Il est particulièrement important de noter que même si la consommation d'énergie requise par une oxydation catalytique est nettement inférieure à celle qui est nécessaire pour l'oxydation thermique, elle reste encore  It is particularly important to note that although the energy consumption required by catalytic oxidation is much lower than that required for thermal oxidation, it is still

considérable lorsque d'importantes masses d'air doivent être chauffées.  considerable when large air masses need to be heated.

Etant donné les petites quantités d'impuretés indiquées, l'oxydation de celles-ci n'est pas suffisante pour fournir la quantité d'énergie nécessaire  Given the small amounts of impurities indicated, the oxidation thereof is not sufficient to provide the amount of energy required

t; 40 au chauffage des masses d'air.  t; 40 to the heating of the air masses.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients inhérents aux méthodes connues ou de les réduire, et de fournir un procédé pour purifier efficacement les gaz et de l'air contenant des substances polluantes oxydables, au prix d'une consommation énergétique nettement réduite par rapport à ce que requièrent des procédés d'oxydation catalytique et thermique connus. Pour cela, (a) on envoie le gaz dans une étape de décontamination entre 0 et 250'C à travers un lit d'absorbant particulaire ayant une surface intérieure spécifique importante et imprégné d'un matériau actif à température élevée, tel qu'un catalyseur d'oxydation; et (b) on régénère par intermittence cet adsorbantcatalyseur par oxydation en élevant la température à une valeur comprise entre 250 et 3500C pour amorcer l'oxydation catalytique des contaminants accumulés sur  The present invention aims to overcome the drawbacks inherent in the known methods or to reduce them, and to provide a process for effectively purifying gases and air containing oxidizable pollutants, at the cost of significantly reduced energy consumption. compared to what is required for known catalytic and thermal oxidation processes. For this, (a) the gas is sent to a decontamination step between 0 ° and 250 ° C. through a bed of particulate absorbent having a large specific inner surface impregnated with an active material at elevated temperature, such as oxidation catalyst; and (b) intermittently regenerating this oxidizing catalyst adsorbent by raising the temperature to a value between 250 and 3500C to initiate catalytic oxidation of the accumulated contaminants on

et dans l'adsorbant-catalyseur.and in the adsorbent-catalyst.

Ce procédé est donc particulièrement intéressant en ce qu'il permet de traiter l'air pollué à sa température réelle et de l'envoyer dans l'étape  This method is therefore particularly advantageous in that it makes it possible to treat the polluted air at its actual temperature and to send it to the stage

de traitement sans préchauffage.treatment without preheating.

La plus grande partie des masses d'air à purifier ainsi traverse l'adsorbant jouant le rôle de catalyseur d'oxydation à température élevée  Most of the air masses to be purified thus passes through the adsorbent acting as high temperature oxidation catalyst

- par simplification, ce catalyseur est dénommé par la suite adsorbantcata-  for simplicity, this catalyst is hereinafter referred to as adsorbentcata-

lyseur - à la température de formation, ou peut-être à une température un peu inférieure étant donné la perte de chaleur, de telle sorte que l'on n' utilise aucune énergie pour la chauffer. Eventuellement, on peut exploiter la chaleur des gaz avant adsorption en les faisant passer à travers un échangeur thermique. Lors du passage, les substances polluantes ou la plus grande partie de celles-ci sont adsorbées sur l'adsorbant-catalyseur et  lyser - at the formation temperature, or perhaps at a slightly lower temperature given the heat loss, so that no energy is used to heat it. Optionally, the heat of the gases can be exploited before adsorption by passing them through a heat exchanger. During the passage, the polluting substances or most of them are adsorbed on the adsorbent-catalyst and

l'air ainsi fortement purifié peut être rejeté dans l'atmosphère.  the highly purified air can be released into the atmosphere.

A mesure que l'adsorbant-catalyseur devient de plus en plus saturé d'impure-  As the adsorbent-catalyst becomes more and more saturated with impure-

tés, une petite partie de celles-ci peut être libérée dans l'atmosphère;  a small part of these can be released into the atmosphere;

lorsque la concentration en substances indésirables a atteint la valeur maxi-  when the concentration of undesirable substances has reached the maximum value

male permise ou acceptable, on régénère l'adsorbant-catalyseur en augmentant la température de façon à susciter une oxydation catalytique, généralement entre 250 et 350'C, température à laquelle l'oxydation des contaminants présents sur l'adsprbant-catalyseur commence; au cours de cette étape,  If allowed or acceptable, the adsorbent-catalyst is regenerated by increasing the temperature so as to cause catalytic oxidation, generally between 250 and 350 ° C, at which temperature the oxidation of the contaminants present on the adsorbent-catalyst begins; during this step,

la température peut s'accroître encore.  the temperature can increase further.

Il n'est donc nécessaire de fournir de la chaleur que dans les périodes  It is therefore necessary to provide heat only in the periods

de régénération. Il est possible, dans certains cas, le démarrage de l'ins-  regeneration. In some cases it is possible to start the

tallation étant mis à part, de travailler pratiquement sans apport de cha-  apart from being able to work practically without any

leur, ou même d'obtenir un gain thermique, ainsi qu'il est expliqué plus  their, or even to obtain a thermal gain, as it is explained more

loin dans la description.far in the description.

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A titre d'adsorbant-catalyseur, on utilise selon l'invention un support céramique poreux ayant une surface intérieure spécifique importante (70 à 250 m2/g, et de préférence 100 à 200 m2/g) et. imprégné d'une substance servant de catalyseur d'oxydation à température élevée. Le support poreux lui-même joue le rôle d'adsorbant mais peu ou pas celui de catalyseur d'oxydation. Toute une série de matériaux céramiques conviennent particulièrement à cet effet, tels que les oxydes, en particulier des éléments des groupes II, III et IV du Tableau Périodique. De tels matériaux convenables sont par exemple  As an adsorbent-catalyst, according to the invention, a porous ceramic support having a large specific internal surface (70 to 250 m 2 / g, and preferably 100 to 200 m 2 / g) is used. impregnated with a substance serving as a high temperature oxidation catalyst. The porous support itself plays the role of adsorbent but little or no that of oxidation catalyst. A variety of ceramic materials are particularly suitable for this purpose, such as oxides, in particular elements of groups II, III and IV of the Periodic Table. Such suitable materials are for example

l'oxyde d'aluminium, A1203, dénommé par la suite alumine, le spinel de magné-  aluminum oxide, A1203, subsequently referred to as alumina, magnesium spinel

sium aluminium, MgAl204, et le dioxyde de silicium dénommé silice.  sium aluminum, MgAl204, and silicon dioxide called silica.

On a constaté que la gamma alumine convient particulièrement bien, mais que, également, des oxydes de titane et de zirconium et des oxydes de céramique analogues peuvent être utilisés. Le support peut comprendre un mélange de  It has been found that gamma alumina is particularly suitable, but that also oxides of titanium and zirconium and similar ceramic oxides can be used. The support may comprise a mixture of

deux ou plusieurs de ces matériaux.  two or more of these materials.

Le support, tel que décrit ci-dessus, est avantageusement imprégné d'un  The support, as described above, is advantageously impregnated with a

matériau qui joue le rôle de catalyseur d'oxydation à température élevée.  material that acts as a high temperature oxidation catalyst.

Un tel matériau est, par exemple, un métal du groupe VIII du Tableau Périodique (tel que décrit dans "Handbook of Chemistry and Physics, 53ème Edit., 1972-73) et ses composés, en particulier les oxydes et, tout spécialement, les métaux du groupe du platine. D'autres matériaux convenables sont, par exemple, le cuivre et les éléments des groupes Vb, VIb, et VIIb et leurs oxydes; on peut citer tout particulièrement les oxydes de cuivre, de chrome, de manganèse,  Such a material is, for example, a Group VIII metal of the Periodic Table (as described in "Handbook of Chemistry and Physics, 53rd Edition, 1972-73) and its compounds, in particular oxides and, especially, Other suitable materials are, for example, copper and the elements of groups Vb, VIb, and VIIb and their oxides, especially the oxides of copper, chromium, manganese,

de fer, de vanadium et de cérium.of iron, vanadium and cerium.

Les catalyseurs indiqués présentent une activité catalytique excellente et supportent bien la régénération. On a constaté avec surprise, cependant, que le chromite de cuivre, CuO,Cr203, associe un fort pouvoir d'absorption pour les composants polluants oxydables de l'air dont il s'agit, à une forte activité en tant que catalyseur d'oxydation. Selon l'invention, on utilise donc d'une façon tout à fait avantageuse un adsorbant-catalyseur comprenant  The indicated catalysts exhibit excellent catalytic activity and support the regeneration well. Surprisingly, however, it has been found that copper chromite, CuO, Cr 2 O 3, combines a high absorption capacity for the oxidizable polluting components of the air in question, with a high activity as a catalyst for oxidation. According to the invention, therefore, an adsorbent-catalyst comprising

de la y-alumine imprégnée de chromite de cuivre.  y-alumina impregnated with copper chromite.

Cet adsorbant-catalyseur est particulièrement avantageux en ce qu'il peut adsorber d'importantes quantités de composés polymérisables tels que, par exemple, le styrène. De nombreux composés polluants comme le styrène,  This adsorbent-catalyst is particularly advantageous in that it can adsorb large amounts of polymerizable compounds such as, for example, styrene. Many polluting compounds such as styrene,

subissent une polymérisation partielle après adsorption sur cet adsorbant-  undergo partial polymerization after adsorption on this adsorbent.

catalyseur et le chromite de cuivre est capable d'accélérer cette polymé-  catalyst and copper chromite is able to accelerate this polymer

risation. Une telle polymérisation contribue à élever la capacité d'adsorp-  authorization. Such polymerization helps to increase the adsorptivity

tion et à prolonger ainsi les périodes d'adsorption entre les régénérations.  tion and thus prolong the adsorption periods between the regenerations.

Lorsque l'adsorbant-catalyseur jouant le rôle d'adsorbant est sur le point d'être saturé d'impuretés, ce dont on se rend compte facilement du fait que la purification devient moins efficace, la température est élevée pour provoquer l'oxydation catalytique des impuretés adsorbées. Le fait qu'une partie des substances adsorbées ait pu être polymérisée ne rend pas la  When the adsorbent-catalyst acting as adsorbent is about to be saturated with impurities, which is easily realized that the purification becomes less efficient, the temperature is high to cause catalytic oxidation adsorbed impurities. The fact that some of the adsorbed substances could have been polymerized does not make the

régénération difficile.difficult regeneration.

Lors de la régénération, la température peut être portée à une valeur comprise de préférence entre 250 et 350'C d'une façon commode. On peut donc recycler du gaz chaud provenant de la régénération ou -ajouter directement de la chaleur au lit d'adsorbant-catalyseur, par exemple au moyen d'élément chauffant électrique; mais, en général, il est plus pratique de disposer en amont du lit (par rapport à la direction d'écoulement de l'air pollué) une  During the regeneration, the temperature can be brought to a value of preferably between 250 and 350 ° C in a convenient manner. It is therefore possible to recycle hot gas from the regeneration or to directly add heat to the adsorbent-catalyst bed, for example by means of an electric heating element; but, in general, it is more practical to have upstream of the bed (with respect to the direction of flow of the polluted air) a

chambre de combustion alimentée par exemple par de l'huile ou du gaz.  combustion chamber supplied for example by oil or gas.

L'air quittant le lit d'adsorbant-catalyseur pendant la régénération contient généralement les composés indésirables, contrairement à l'air qui quitte ce lit pendant l'adsorption. Selon l'invention, il peut être pratique donc de soumettre cet air à une post-purification. Cette postpurification peut étre réalisée selon l'une quelconque des méthodes principales décrites  The air leaving the adsorbent-catalyst bed during regeneration generally contains the undesirable compounds, unlike the air that leaves this bed during adsorption. According to the invention, it may be practical to subject this air to a post-purification. This postpurification can be carried out according to any of the main methods described

ci-dessus, c'est-à-dire, lavage, adsorption, oxydation thermique ou cataly-  above, that is, washing, adsorption, thermal oxidation or catalytic

tique, choisie en fonction des substances indésirables quittant le lit pen-  chosen, depending on the undesirable substances leaving the peni-

dant la régénération. Si ces substances sont oxydables, il est plus avanta-  regeneration. If these substances are oxidizable, it is more

geux selon l'invention que la post-purification soit réalisée par une oxy-  according to the invention that the post-purification is carried out by an oxy-

dation catalytique. On peut alors utiliser un autre catalyseur que celui qui sert d'adsorbant-catalyseur, mais pour rendre l'installation et le  catalytic dation. It is then possible to use another catalyst than that which serves as adsorbent-catalyst, but to make the installation and the

fonctionnement aussi simples que possible, il est plus intéressant en pra-  as simple as possible, it is more

tique d'utiliser le même catalyseur que l'adsorbant-catalyseur mis en oeuvre dans l'adsorption. Il est avantageux d'effectuer la postpurification par oxydation catalytique car, dans certaines circonstances, on peut réaliser le procédé dans une installation qui ne consomme aucune énergie provenant de l'extérieur, mise à part celle qui se trouve dans l'air à purifier, et  to use the same catalyst as the adsorbent-catalyst used in the adsorption. It is advantageous to carry out the postpurification by catalytic oxidation because, under certain circumstances, the process can be carried out in an installation that consumes no energy from the outside, apart from that which is in the air to be purified, and

qui peut même produire de la chaleur utilisable.  which can even produce usable heat.

L'invention décrit également une installation pour mettre en oeuvre le procédé ci-dessus. Selon l'invention, cette installation comprend au moins un réacteur garni d'un lit d'adsorbant jouant le rôle de catalyseur d'oxydation à température élevée, un conduit d'alimentation pour introduire le gaz à traiter, et en particulier l'air à purifier dans ce réacteur, un conduit de dégagement pour faire sortir le gaz décontaminé (air) du réacteur,  The invention also describes an installation for implementing the above method. According to the invention, this installation comprises at least one reactor packed with an adsorbent bed acting as an oxidation catalyst at high temperature, a feed duct for introducing the gas to be treated, and in particular the air to purify in this reactor, a release duct for discharging the decontaminated gas (air) from the reactor,

et des moyens pour réaliser une régénération intermittente de cet adsorbant-  and means for performing intermittent regeneration of this adsorbent

catalyseur placé dans le réacteur. Eventuellement, l'installation peut dis-  catalyst placed in the reactor. Optionally, the installation can be

poser de moyens pour réaliser la post-purification du gaz (air) sortant du  put means to achieve the post-purification of the gas (air) leaving the

réacteur lors de la régénération.  reactor during regeneration.

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La régénération périodique de l'adsorbant-catalyseur est réalisée de préférence dans une chambre de combustion associée à un brûleur, disposé  The periodic regeneration of the adsorbent-catalyst is preferably carried out in a combustion chamber associated with a burner, arranged

dans le conduit d'alimentation.in the supply duct.

Selon l'invention, la post-purification du gaz sortant du réacteur pen-  According to the invention, the post-purification of the gas leaving the reactor

dant la régénération de l'adsorbant-catalyseur est, de préférence, réalisée dans une seconde chambre de combustion munie d'un brûleur, disposée dans une dérivation de la conduite de dégagement et reliée à un second réacteur garni  the regeneration of the adsorbent-catalyst is preferably carried out in a second combustion chamber provided with a burner, disposed in a bypass of the discharge pipe and connected to a second reactor filled with

de catalyseur d'oxydation.of oxidation catalyst.

L'air post-purifié sortant du réacteur de post-purification peut être, soit recyclé dans le conduit de dégagement, soit envoyé séparément vers une cheminée. Dans certaines circonstances, une partie de celui-ci peut être envoyée dans le réacteur comprenant l'adsorbant-catalyseur. Ceci est vrai lorsqu'on utilise un système particulièrement avantageux, mettant en oeuvre une installation comprenant plusieurs réacteurs garnis d'adsorbantcatalyseur et que l'on travaille de telle sorte que l'un des réacteurs soit toujours  The post-purified air exiting the post-purification reactor may be either recycled to the vent or sent separately to a stack. Under certain circumstances, a part of it may be sent to the reactor comprising the adsorbent-catalyst. This is true when using a particularly advantageous system, implementing a plant comprising several reactors packed adsorbant catalyst and that we work so that one of the reactors is always

dans l'étape de régénération, tandis que les autres adsorbent les impuretés.  in the regeneration stage, while the others adsorb impurities.

Une telle mise en oeuvre est particulièrement intéressante lorsque la teneur  Such an implementation is particularly interesting when the content

en matière organique est supérieure à environ 0,5 g/m3 de gaz chaud, puis-  organic material is greater than about 0.5 g / m 3 of hot gas,

qu'elle rend possible l'utilisation de la valeur calorifique représentée par les substances oxydables pour assurer le chauffage, par exemple, de telle sorte que l'installation entière puisse devenir autothermique, ou même  that it makes possible the use of the calorific value represented by the oxidizable substances to ensure heating, for example, so that the entire installation can become autothermic, or even

exothermique. Cela est davantage illustré par la suite et une telle installa-  exothermic. This is further illustrated later and such a facility

tion selon l'invention comprend avantageusement au moins deux chambres de réaction primaire, munies chacuned'un lit d'adsorbant-catalyseur tel que  according to the invention advantageously comprises at least two primary reaction chambers, each provided with an adsorbent-catalyst bed such as

défini ici, ces chambres de réaction étant reliées en parallèle à une con-  defined here, these reaction chambers being connected in parallel with a

duite d'alimentation pour le gaz à purifier; un conduit provenant de cette conduite d'alimentation allant vers une section de post- purification; des conduits de dégagement en parallèle provenant de chacun des réacteurs  supply feed for the gas to be purified; a conduit from this supply line to a post-purification section; parallel vent lines from each of the reactors

primaires; des conduits en parallèle provenant de chacun des réacteurs pri-  primary; parallel pipelines from each of the primary reactors

maires et allant vers la section de post-purification; la section de post-  mayors and going to the post-purification section; the post-section

purification comprenant une chambre de combustion reliée à un brûleur, un conduit allant de cette chambre de combustion à un réacteur secondaire garni d'un lit de catalyseur d'oxydation et un conduit de dégagement quittant  purification comprising a combustion chamber connected to a burner, a duct going from this combustion chamber to a secondary reactor filled with an oxidation catalyst bed and a release duct leaving

ce réacteur secondaire; ce conduit de dégagement sortant du réacteur secon-  this secondary reactor; this release duct leaving the secondary reactor

daire comprend une première dérivation pour éliminer les gaz, une deuxième dérivation qui est un conduit de recyclage de la chambre de combustion au réacteur secondaire et un troisième groupe de dérivations vers les réacteurs primaires.  The first branch includes a first bypass to remove the gases, a second bypass which is a recycle line from the combustion chamber to the secondary reactor and a third group of bypass to the primary reactors.

D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparal-  Other advantages and features of the present invention are

tront à la lecture de la description suivante et des exemples donnés à titre  reading the following description and examples given

illustratif mais non-limitatif.illustrative but non-limiting.

Les Figures 1 et 2 sont des diagrammes d'écoulement de deux mises en oeuvrè différentes d'une installation selon l'invention permettant la réali-  Figures 1 and 2 are flow diagrams of two different implementations of an installation according to the invention allowing the realization of

sation du procédé selon l'invention.  the process according to the invention.

La Figure 3 montre un appareillage expérimental dans lequel certaines expériences sont effectuées afin d'illustrer le procédé selon l'invention; et les Figures 4 et 5 sont des courbes illustrant les résultats de telles  Figure 3 shows an experimental apparatus in which certain experiments are carried out to illustrate the process according to the invention; and Figures 4 and 5 are curves illustrating the results of such

expériences.experiences.

Dans l'installation illustrée sur la Figure 1 (dans laquelle les détails auxiliaires tels que pompes, vannes et moyens de commande ont été éliminés pour plus de clarté), l'air pollué pénètre par un conduit 10 dans l'unité de  In the installation illustrated in FIG. 1 (in which the auxiliary details such as pumps, valves and control means have been eliminated for clarity), the polluted air enters via a duct 10 into the unit of

purification et traverse une chambre 12 reliée à un brûleur 14.  purification and passes through a chamber 12 connected to a burner 14.

La plupart du temps, c'est-a-dire lorsque les substances indésirables sont adsorbées sur l'adsorbant, le brûleur 14 n'est pas en fonctionnement et il est seulement actionné lorsque l'adsorbant doit être régénéré. Ensuite, l'air entre dans une chambre de réaction 16 dans laquelle se trouve un adsorbant-catalyseur 18. La manièreselon laquelle l'adsorbant- catalyseur 18  Most of the time, i.e., when the undesirable substances are adsorbed on the adsorbent, the burner 14 is not in operation and is only actuated when the adsorbent is to be regenerated. Then, the air enters a reaction chamber 16 in which there is an adsorbent-catalyst 18. The manner in which the adsorbent-catalyst 18

est-placé ne constitue pas une partie de l'invention.  is placed does not constitute a part of the invention.

Cependant, il est toujours avantageux de le disposer de telle sorte que la  However, it is always advantageous to arrange it so that the

chute de pression dans le réacteur 16 soit aussi faible que possible.  pressure drop in the reactor 16 is as low as possible.

Le courant d'air sort alors de la chambre de réaction 16 par le tuyau qui se divise en deux: à savoir un tuyau 22 allant à une cheminée et un  The air flow then leaves the reaction chamber 16 through the pipe which divides in two: namely a pipe 22 going to a chimney and a

tuyau 30 conduisant à une section de post-purification. Les moyens repré-  pipe 30 leading to a post-purification section. The means

sentés par les chiffres 10-22 sont ceux qui sont nécessaires pour réaliser le procédé selon l'invention. Lors du fonctionnement normal, c'est-à-dire pendant l'adsorption, le gaz purifié passe directement du réacteur 16 par les conduits 20 et 22 vers une cheminée. Lors de la régénération, on actionne le brûleur 14 et l'on chauffe l'air pénétrant dansla chambre 12, de préférence à une température comprise entre 250 et 450'C, de telle sorte que le lit 18 d'adsorbant-catalyseur constitué de préférence d'éléments poreux de y-alumine imprégnée de chromite de cuivre, exerce une activité catalytique oxydante, et brûle les impuretés oxydables adsorbëes.Pendant cette opération, l'air sortant du réacteur 16 peut également être envoyé vers la cheminée par les conduits 20 et 22 mais il est préférable de diriger ces courants d'air par le conduit 30 vers la section de post-purification dont le courant d'air purifié sort par un conduit 40 vers un conduit 42 débouchant dans le conduit  10-22 are those which are necessary for carrying out the process according to the invention. During normal operation, that is to say during adsorption, the purified gas passes directly from the reactor 16 through the ducts 20 and 22 to a chimney. During the regeneration, the burner 14 is actuated and the air entering the chamber 12 is heated, preferably at a temperature of between 250 and 450 ° C., so that the adsorbent-catalyst bed 18 consisting of Preferably porous elements of y-alumina impregnated with copper chromite, exerts an oxidizing catalytic activity, and burns adsorbed oxidizable impurities. During this operation, the air exiting the reactor 16 can also be sent to the chimney via the conduits 20. and 22 but it is preferable to direct these air currents through the conduit 30 to the post-purification section, the stream of purified air exits through a conduit 40 to a conduit 42 opening into the conduit

22 ou la cheminée.22 or the chimney.

La post-purification représentée dansla Figure 1 est réalisée par oxydation catalytique. Le courant d'air est chauffé directement dans une chambre de combustion 32 à l'aide du brûleur 34 à la température désirée, puis envoyé dans une chambre de réaction 36 garnie d'un catalyseur 38. A l'aide de ce catalyseur d'oxydation 38, les composants indésirés de l'air sont éliminés jusqu'au niveau requis. Le catalyseur d'oxydation 38 placé dans la chambre de réaction 36 peut être choisi indépendamment de l'adsorbant-catalyseur 18 situé  The post-purification shown in FIG. 1 is carried out by catalytic oxidation. The stream of air is heated directly in a combustion chamber 32 with the aid of the burner 34 to the desired temperature, then sent to a reaction chamber 36 packed with a catalyst 38. With the help of this catalyst of oxidation 38, undesired components of the air are removed to the required level. The oxidation catalyst 38 placed in the reaction chamber 36 can be chosen independently of the adsorbent-catalyst 18 located

dans le réacteur 16 mais, en pratique, il est tout à fait intéressant d'uti-  in reactor 16, but in practice it is quite interesting to use

liser le même adsorbant-catalyseur comprenant du chromite de cuivre/alumine,  to use the same adsorbent-catalyst comprising copper chromite / alumina,

dans le réacteur 16 et dans la chambre de réaction 36.  in the reactor 16 and in the reaction chamber 36.

Un Exemple chiffré, qui est fourni dans l'Exemple 1 ci-dessous, illustre davantage le mode d'action de l'invention dans une installation telle que  An encrypted Example, which is provided in Example 1 below, further illustrates the mode of action of the invention in an installation such as

représentée sur la Figure 1.shown in Figure 1.

Une autre mise en oeuvre de l'installationest représentée sur la Figure 2 qui est de même très simplifiée: un certain nombre de détails, tels que souffleurs, pompes, vannes, et appareils de contrôle, ont été complètement omis puisqu'ils n'ont aucun rapport direct dans l'invention et que leur  Another implementation of the installation is shown in Figure 2 which is also very simplified: a number of details, such as blowers, pumps, valves, and control devices, have been completely omitted since they have not no direct connection in the invention and that their

utilisation et leur fonctionnement sont évidents pour le spécialiste.  use and their operation are obvious to the specialist.

L'air pollué pénètre dans l'installation par un conduit 10, qui se di-  The polluted air enters the installation via a pipe 10, which is

vise entre deux conduits 42 et 44. Une petite quantité de l'air passe par le conduit 42 vers la section de post-purification. La plus grande partie se trouvant dans le conduit 44 emprunte les dérivations 461, 4611, etc. allant  is aimed between two conduits 42 and 44. A small amount of air passes through the conduit 42 to the post-purification section. The largest part in line 44 takes the derivations 461, 4611, and so on. from

vers plusieurs réacteurs contenant de l'adsorbant-catalyseur 18.  to several reactors containing adsorbent-catalyst 18.

L'installation illustrée sur le dessin comprend six réacteurs dénommés: 48, 48, 48, 48, 48, et 48. Le nombre de réacteurs détermine la longueur de la période de régénération par rapport à la longueur de la période d'adsorption dans les réacteurs. Le nombre de réacteurs 461, etc., dépend, par exemple, de la quantité-d'air à traiter et de son degré de pollution. L'air purifié sort des réacteurs par les conduits 501, 501, etc., qui  The plant illustrated in the drawing comprises six reactors called: 48, 48, 48, 48, 48, and 48. The number of reactors determines the length of the regeneration period with respect to the length of the adsorption period in the reactors. reactors. The number of reactors 461, etc., depends, for example, on the amount of air to be treated and its degree of pollution. The purified air leaves the reactors via conduits 501, 501, etc., which

rejoignent un conduit commun 22 qui dirige l'air purifié vers une cheminée.  join a common conduit 22 which directs the purified air to a chimney.

Lors du fonctionnement pratique, cinq réacteurs se trouvent toujours en phase  In practical operation, five reactors are still in phase

d'adsorption et un réacteur est soumis à une régénération.  adsorption and a reactor is subjected to regeneration.

L'air utilisé pour la régénération est convoyé vers les réacteurs 48I, etc., à partir d'un conduit 52 muni de dérivations 541, 5411, etc. allant aux réacteurs distincts. Une série d'autres conduits 561, 5611, etc. conduit l'air des réacteurs dans un conduit commun 58 qui dirige l'air vers une  The air used for the regeneration is conveyed to the reactors 48I, etc., from a conduit 52 provided with branches 541, 5411, etc. going to separate reactors. A series of other conduits 561, 5611, etc. drives the air from the reactors in a common duct 58 which directs the air towards a

section de post-purification.post-purification section.

A partir du conduit 58, l'air sortant d'un réacteur dans lequel l'adsor-  From the duct 58, the air leaving a reactor in which the adsorbent

bant-catalyseur 18 est régénéré, s'écoule dans une chambre de combustion 60 disposée dans le conduit 58 et est relié à un brûleur 62; ces deux éléments ne fonctionnent normalement que lors du démarrage de l'installation et, pendant l'opération normale, l'air les traverse directement sans qu'il y ait  bant-catalyst 18 is regenerated, flows into a combustion chamber 60 disposed in the conduit 58 and is connected to a burner 62; these two elements normally function only when the installation is started and, during normal operation, the air passes directly through them without there being

chauffage. A partir de la chambre de combustion 60, qui est donc en opération nor-  heating. From the combustion chamber 60, which is therefore in normal operation

male et simplement un élément du conduit 58, l'air s'écoule à travers le restant du conduit 58 vers un point de jonction 64 dans lequel une quantité désirée d'air de recyclage chaud est ajoutée par le conduit 66. De cette façon, on obtient dans un conduit 68 un courant d'entrée ayant la température  and simply a member of the conduit 58, the air flows through the remainder of the conduit 58 to a junction point 64 in which a desired amount of hot recirculating air is added through the conduit 66. In this way, a flow of inlet having the temperature is obtained in a duct 68

requise pour une chambre 76 de réaction contenant un catalyseur d'oxydation.  required for a reaction chamber 76 containing an oxidation catalyst.

Le courant purifié d'air est conduit de la chambre 76 à un conduit 70 au point de jonction 72. Avant d'atteindre ce point, une partie du courant de recyclage  The purified air stream is led from the chamber 76 to a conduit 70 at the junction 72. Before reaching this point, a portion of the recycle stream

emprunte le conduit 66 et une autre partie emprunte le conduit 74.  takes the conduit 66 and another part takes the conduit 74.

Le courant purifié d'air provenant de la chambre76 présente une température considérable (400 à 500'C), si bien que la portion de gaz quittant le système  The purified stream of air from the chamber 76 has a considerable temperature (400 to 500 ° C), so that the portion of gas leaving the system

par le conduit 74 peut généralement servir pour effectuer un chauffage.  through conduit 74 can generally be used to effect heating.

Au point de jonction 72, l'air purifié chaud est mélangé à l'air pollué prove-  At the junction 72, the hot purified air is mixed with the polluted air from

nant du conduit 42 et forme le courant d'air qui emprunte le conduit 52 et va  duct 42 and forms the stream of air that takes the duct 52 and goes

vers l'un des réacteurs 481, etc., utilisés pendant la régénération.  to one of the reactors 481, etc. used during the regeneration.

L'installation représentée par la Figure 2 est particulièrement intéres-  The installation shown in Figure 2 is particularly interesting.

sante en ce que l'on utilise le brûleur 62 uniquement lors du démarrage du système. Au cours du fonctionnement industriel normal, il n'y a donc aucune  in that the burner 62 is used only when the system is started. During normal industrial operation, there is therefore no

consommation énergétique dans le brûleur, ni nulle part ailleurs.  energy consumption in the burner, nor anywhere else.

Au contraire, il est possible d'utiliser dans l'installation le pouvoir calorifique des substances présentes dans l'air pollué puisque la chaleur dans le courant d'air 72 est généralement utilisée, soit sous forme d'air  On the contrary, it is possible to use in the installation the calorific value of the substances present in the polluted air since the heat in the air stream 72 is generally used, either in the form of air

chaud pour des étuvies, soit pour réchauffer de l'eau.  hot for steamers, or to heat water.

Le conduit 66 du recyclage, de plus, a un intérêt particulier. Si il n'existait pas, la température dans la chambre de réaction (o le catalyseur  The conduit 66 of the recycling, moreover, is of particular interest. If it did not exist, the temperature in the reaction chamber (o the catalyst

peut être un catalyseur d'oxydation et commodément le même que l'adsorbant-  may be an oxidation catalyst and conveniently the same as the adsorbent

catalyseur 18), varierait fortement et de façon complexe, ainsi qu'il est décrit plus loin. En régulant convenablement la quantité d'air de recyclage dans le conduit 66 et la quantité d'air allant dans le réacteur à régénérer, par exemple 48II, la température dans la chambre de réaction 76 peut être maintenue à une valeur relativement constante, ce qui d'un côté est intéres sant à propos de l'utilisation de l'air dans le conduit 74 servant au  catalyst 18), would vary greatly and in a complex manner, as described below. By appropriately controlling the amount of recycle air in line 66 and the amount of air going into the reactor to be regenerated, for example 48II, the temperature in reaction chamber 76 can be kept relatively constant, one side is interesting about the use of air in duct 74 serving

chauffage et, d'un autre côté, peut être important pour le catalyseur.  heating and, on the other hand, may be important for the catalyst.

- 2458308- 2458308

En effet, certains catalyseurs et en particulier les supports, peuvent subir un frittage ou leur activité peut décroître si la température s'élève au delà d'un seuil de niveau trop élevé; mais ceci peut être prévenu efficacement par la régulation de la quantité recyclée. Par ailleurs, la post-purification effectuée dans la chambre 76 peut devenir insuffisante si la température devient trop faible, dans ce cas, il est de même possible de contrôler la  Indeed, certain catalysts and in particular the supports, can undergo sintering or their activity can decrease if the temperature rises beyond a level threshold too high; but this can be effectively prevented by the regulation of the recycled amount. Moreover, the post-purification carried out in the chamber 76 may become insufficient if the temperature becomes too low, in this case it is also possible to control the

quantité d'air recyclé.amount of recycled air.

Un exemple chiffré illustre le fonctionnement de l'installation de la  An encrypted example illustrates the operation of the installation of the

Figure 2 et est fourni dans l'Exemple 2 ci-après.  Figure 2 and is provided in Example 2 below.

La Figure 3 décrit une petite unité pilote dans laquelle certaines expé-  Figure 3 depicts a small pilot unit in which some

riences sont effectuées avec de l'air pollué. L'air atmosphérique est envoyé dans l'installation par un conduit 90. La quantité d'air est déterminée par un débitmétre 78 et est contrôlée à l'aide d'une vanne 80. L'air quittant  none are done with polluted air. The atmospheric air is sent into the installation via a duct 90. The quantity of air is determined by a flow meter 78 and is controlled by means of a valve 80. The leaving air

le débitmètre emprunte un conduit 82 vers un élément de préchauffage cylin-  the flow meter takes a duct 82 to a cylindrical preheating element

drique 84 comprenant un serpentin électrique. En contrôlant ce serpentin, il est possible d'ajuster la température à une valeur requise, de l'air chauffé quittant le système par le conduit 10. Un conduit 88 dirige un liquide polluant vers une pompe 92 qui, par un conduit 94, envoie le liquide dansle conduit 10 dans lequel il y a évaporation. Le conduit 19 convoie l'air, maintenant pollué vers un réacteur 16. Dans la partie supérieure du réacteur, il y a un serpentin de chauffage 96, qui permet  drique 84 comprising an electric coil. By controlling this coil, it is possible to adjust the temperature to a required value, heated air leaving the system through the conduit 10. A conduit 88 directs a polluting liquid to a pump 92 which, via a conduit 94, sends the liquid in the conduit 10 in which there is evaporation. The conduit 19 conveys the air, now polluted to a reactor 16. In the upper part of the reactor, there is a heating coil 96, which allows

un ajustement de la température du gaz pollué. Dans la partie infé-  a temperature adjustment of the polluted gas. In the lower part

rieure du réacteur se trouve un adsorbant-catalyseur 18 placé dans un lit cylindrique 18 de 450 mm de hauteur et 73 mm de diamètre, correspondant  the reactor is an adsorbent-catalyst 18 placed in a cylindrical bed 18 450 mm in height and 73 mm in diameter, corresponding

au diamètre intérieurdu réacteur. Dans l'axe du lit se trouve un puits ther-  to the inner diameter of the reactor. In the axis of the bed is a thermal well.

mique 98 traversant le lit de haut en bas. Dans ce puits thermique, on dis-  mic 98 crossing the bed from top to bottom. In this heat sink, we dis-

pose un thermoélement mbbile afin de connaître la température à diverses profondeurs du lit de catalyseur. Le courant sortant du lit de catalyseur est évacué de ce réacteur par le conduit 20. Un conduit 22 et une vanne  provides a thermoelement mbbile to know the temperature at various depths of the catalyst bed. The stream leaving the catalyst bed is discharged from this reactor via line 20. A conduit 22 and a valve

de contrôle 100 permettent de diriger une partie du courant vers une sec-  control 100 allow to direct a part of the current towards a sec-

tion d'analyse, dans un analyseur 102 d'hydrocarbure travaillant en continu.  analysis in a continuous hydrocarbon analyzer.

Cet analyseur d'hydrocarbure est un 'analyseur par ionisation à la flamme du  This hydrocarbon analyzer is a flame ionization analyzer of the

type "Beckmann Model 400 Hydrocarbon Analyser".  type "Beckmann Model 400 Hydrocarbon Analyzer".

La présente invention sera d'ailleurs mieux comprise à l'aide des  The present invention will be better understood by means of the

exemples suivants donnés à titre illustratif.  following examples given for illustrative purposes.

11 245830811 2458308

EXEMPLE 1 Cet exemple illustre l'installation de purification de la Figure 1,EXAMPLE 1 This example illustrates the purification plant of FIG.

utilisée pour décontaminer un gaz de dégagement provenant de la préparation de polymères contenant du styrène. Dans la chambre de réaction 16, se trouvent 22 m3 d'adsorbant sous forme de particules ayant une dimension de 3 à 6 mm.  used to decontaminate off-gas from the styrene-containing polymer preparation. In the reaction chamber 16, there are 22 m 3 of particulate adsorbent having a size of 3 to 6 mm.

L'adsorbant comprend de la y-alumine imprégnée de 20% de CuO,Cr203.  The adsorbent comprises γ-alumina impregnated with 20% CuO, Cr 2 O 3.

La quantité de catalyseur dans le réacteur 36 dépend du volume d'air pendant  The amount of catalyst in the reactor 36 depends on the volume of air during

la régénération. Dans cet exemple, il est stipulé qu'il est possible de dimi-  regeneration. In this example, it is stipulated that it is possible to reduce

nuer le volume d'air à 10 à 20% du volume pendant l'opération normale.  reduce the volume of air to 10 to 20% of the volume during normal operation.

De cette façon, le volume de catalyseur dans le réacteur 36 est réduit à 3 m3.  In this way, the volume of catalyst in the reactor 36 is reduced to 3 m 3.

Le catalyseur est identique à l'adsorbant-catalyseur 18 situé dans le réacteur 16: On envoie dans l'installation de purification 45 000 Nm3/h d'un gaz de dégagement ayant une teneur en styrène de 0,25 g/Nm3. La teneur en styrène dans le gaz décontaminé rejeté par la cheminée augmente peu à peu avec le temps à partir d'une valeur initiale proche de zéro. Après un fonctionnement  The catalyst is identical to the adsorbent-catalyst 18 located in the reactor 16: 45 000 Nm3 / h are sent to the purification plant of a release gas having a styrene content of 0.25 g / Nm3. The styrene content in the decontaminated gas released from the stack gradually increases with time from an initial value close to zero. After operation

d'environ 40 heures, la teneur en styrène du gaz décontaminant a atteint en-  about 40 hours, the styrene content of the decontaminant gas reached

viron 10 mg/Nm3. A ce moment, 20g environ de styrène ont été adsorbés par kg  Viron 10 mg / Nm3. At this time, about 20g of styrene was adsorbed per kg

d'adsorbant. La régénération demande généralement 2 à 3 heures.  adsorbent. Regeneration usually takes 2 to 3 hours.

Le styrène adsorbé présente une certaine valeur calorifique, qui provoque  The adsorbed styrene has a certain calorific value, which causes

l'accroissement de la température de l'adsorbant lors de la régénération.  the increase of the temperature of the adsorbent during the regeneration.

Dans des cas extrêmes, la température peut être si élevée que l'adsorbant perdeses propriétés d'adsorption, par exemple l'on élève une perte de l'aire superficielle spécifique, et/ou perde ses propriétés catalytiques, par exemple à la suite d'un frittage. On peut réaliser une régénération efficace assurant une température de l'adsorbant inférieure à 850OC, en réduisant le volume de  In extreme cases, the temperature may be so high that the adsorbent has adsorption properties, for example, a loss of specific surface area, and / or loss of its catalytic properties, for example as a result of sintering. Effective regeneration can be achieved to ensure adsorbent temperature below 850OC, by reducing the volume of

l'air à 6 000 Nm3/heure. Le courant d'air est envoyé dans la section de post-  air at 6,000 Nm3 / hour. The air stream is sent into the post-section

purification par le conduit 30. La température dansla chambre de combustion 12 est maintenue à 2500C à l'aide du brûleur 14. Après 45 mn, le volume d'air  The temperature in the combustion chamber 12 is maintained at 2500 ° C. by means of the burner 14. After 45 minutes, the volume of air

est porté à 10 000 Nm3/h, et la température est élevée à 270C.  is raised to 10,000 Nm3 / h, and the temperature is raised to 270C.

Après 45 mn supplémentaires, on arrête le brûleur 14 et l'on élève le volume de l'air à 20 000 Nm3/h. 45 minutes plus tard, on peut considérer que la régénération est achevée. Le volume de l'air est porté à 45 000 Nm3/heure,  After another 45 minutes, the burner 14 is stopped and the volume of air is raised to 20,000 Nm 3 / h. 45 minutes later, regeneration can be considered complete. The volume of the air is increased to 45,000 Nm3 / hour,

et cet air est dirigé par les conduits 40,42 vers la cheminée.  and this air is directed by the ducts 40,42 towards the chimney.

Pendant toute la régénération, la température d'entrée dans le réacteur 30  During the entire regeneration, the inlet temperature in the reactor 30

est maintenue à 3000C, éventuellement à l'aide du brûleur 34.Un cycle d'ad-  is maintained at 3000C, possibly with the aid of the burner 34. A cycle of ad-

sorption et de régénération dure environ 42 h q et la consommation énergétique totale correspondant à 310 kg d'huile, dont 110 kg sont utilisés dans le brûleur 12 et 200 dans le brûleur 34; à ce propos, on peut noter que l'air de dégagement provenant du réacteur 16 pendant la régénération présente un  sorption and regeneration lasts about 42 h q and the total energy consumption corresponding to 310 kg of oil, of which 110 kg are used in the burner 12 and 200 in the burner 34; in this regard, it may be noted that the off-gas from reactor 16 during regeneration has a

certain intérêt calorifique.certain calorific interest.

EXEMPLE 2-EXAMPLE 2-

Cet exemple se rapporte à l'installation représentée dansla Figure 2.  This example relates to the installation shown in Figure 2.

On envoie dans cette installation 25 000 Nm3/h d'un courant d'air émanant des étuves d'une installation d'impression offset. L'air pollué contient S 1,5g d'hydrocarbures par Nm3 et a une température de 110'C. Les hydrocarbures, qui ont constitué les solvants pour les encres d'imprimerie, comprennent environ 20% d'hydrocarbures aromatiques de 80% d'hydrocarbures aliphatiques  25 000 Nm3 / h are sent into this installation of a stream of air emanating from the furnaces of an offset printing installation. The polluted air contains S 1.5g of hydrocarbons per Nm3 and has a temperature of 110 ° C. Hydrocarbons, which constituted the solvents for printing inks, comprise about 20% aromatic hydrocarbons of 80% aliphatic hydrocarbons

et offrent un point d'ébullition compris entre environ 240 et 2700C.  and provide a boiling point of between about 240 and 2700C.

Laquantité totale d'air de séchage pollué est envoyée dans l'installation par le conduit 10. Un courant partiel de v0 Nm3/h servant à la régénération est dérivé par le conduit 42. Les 25 000 - v0 Nm3/h restant empruntent le conduit 44 vers les réacteurs 48 qui se trouvent dans la phase d'adsorption et sont distribués à raison d'une quantité de (25 000 v)/5 Nm3/h à chacun  The total quantity of polluted drying air is sent into the installation via line 10. A partial flow of v0 Nm3 / h for regeneration is derived via line 42. The remaining 25,000 - v0 Nm3 / hr 44 to reactors 48 which are in the adsorption phase and are distributed at a rate of (25 000 v) / 5 Nm3 / h to each

de ces cinq réacteurs. Chaque réacteur 48 contient 1500 kg du même adsorbant-  of these five reactors. Each reactor 48 contains 1500 kg of the same adsorbent

catalyseur que celui qui est décrit dans l'Exempte 1. Le réacteur 76 de post-  catalyst than that described in Example 1. The post-reactor 76 is

purification contient de même 1500 kg du même adsorbant-catalyseur.  purification also contains 1500 kg of the same adsorbent-catalyst.

La durée de la période d'adsorption est limitée par deux faits - En premier lieu, elle ne doit pas être trop longue pour que la concentration d'hydrocarbures dans le courant d'air quittant un réacteur d'adsorption ne  The duration of the adsorption period is limited by two facts - in the first place, it must not be too long for the concentration of hydrocarbons in the air stream leaving an adsorption reactor

dépasse pas une valeur permise.does not exceed a permitted value.

- En second lieu, il ne doit pas y avoir plus de 15g d'hydrocarbures adsorbés  - Second, there must not be more than 15g of adsorbed hydrocarbons

par kg d'adsorbant-catalyseur.per kg of adsorbent-catalyst.

Avec cette valeur, la température maximale dans l'adsorbant-catalyseur ne dé-  With this value, the maximum temperature in the adsorbent-catalyst does not

passe pas 800 à 8500C.does not pass 800 to 8500C.

En déterminant la durée de la période d'adsorption à 175 mn, une quantité de 12,8g d'hydrocarbures est adsorbée par kg d'adsorbant-catalyseur, de telle sorte que la température maximum dans cet adsorbant-catalyseur ne dépasse pas la valeur recherchée pendant la régénération, à savoir une valeur dont on soit  By determining the duration of the adsorption period at 175 minutes, a quantity of 12.8 g of hydrocarbons is adsorbed per kg of adsorbent-catalyst, so that the maximum temperature in this adsorbent-catalyst does not exceed the value. sought during regeneration, namely a value of which one is

sûr qu'elle ne détruise pas le catalyseur. Pendant l'adsorption, la concen-  sure it does not destroy the catalyst. During adsorption, the concentration

tration en hydrocarbures dans le gaz décontaminant envoyé à la cheminée est d'environ 2 mg/Nm3 les premières 100 mn et s'élève à 5 mg/Nm3 à la fin de  In the decontaminant gas fed to the stack, the hydrocarbon flow is approximately 2 mg / Nm3 for the first 100 min and amounts to 5 mg / Nm3 at the end of

l'adsorption. Comme le nombre de réacteurs est de six, la période de régénéra-  adsorption. Since the number of reactors is six, the regeneration period

tion est de 35 (175:5) minutes.is 35 (175: 5) minutes.

Si v1 représente la quantité d'air envoyée par le conduit 52 vers la régénération, v2 représente la quantité d'air recyclée dans le conduit 66 après le réacteur 76, Tl est la température dans le conduit 52 allant vers les réacteurs 48, T2 est la température dans le conduit 58 quittant les réacteurs 48, T3 est la température dans le conduit 68 allant dans le réacteur 76,  If v1 represents the quantity of air sent via line 52 to the regeneration, v2 represents the amount of air recycled in line 66 after reactor 76, T1 is the temperature in line 52 going to reactors 48, T2 is the temperature in the duct 58 leaving the reactors 48, T3 is the temperature in the duct 68 going into the reactor 76,

13 2245830813 22458308

le Tableau I, ci-après, montre comment se déroule la régénération de l'adsor-  Table I, below, shows how the regeneration of adsorption occurs.

bant dans un réacteur 48. -in a reactor 48. -

* Pendant les premières 12 mn de la régénération, on obtient une température dans le conduit 54 en question d'environ 3180C en mélangeant 1000 Nm3/h (vo) d'air contaminé provenant du conduit 42 avec 2000 Nm3/h (vl-vo) d'air chaudDuring the first 12 minutes of the regeneration, a temperature in the duct 54 in question of about 31 ° C. is obtained by mixing 1000 Nm 3 / h (v 1) of contaminated air coming from the duct 42 with 2000 Nm 3 / h (v 1 -v ) hot air

décontaminé provenant du conduit 70 au point de jonction 72.  decontaminated from the conduit 70 at the junction 72.

A la température obtenue, les hydrocarbures adsorbés dans la couche d'entrée  At the temperature obtained, the hydrocarbons adsorbed in the inlet layer

du réacteur 48 en question, entrent en combustion grâce aux propriétés cata-  reactor 48 in question, are in combustion due to the catalytic properties

lytiques de catalyseur-adsorbant. Les hydrocarbures provenant de gaz pollués utilisés pour la régénération s'oxydent avec une partie des hydrocarbures adsorbés. Le restant des hydrocarbures adsorbés est désorbé sous l'effet de l'augmentation de la température et entraîné avec le courant d'air vers le réacteur 76 dans lequel a lieu une oxydation. 5 à 10 mn après le début de la régénération, la concentration en hydrocarbures du courant d'air s'est élevée à un maximum de 2 à 3 g/Nm3. Dans les premières 15 à 20 mn, lorsque  lytic catalyst-adsorbent. Hydrocarbons from polluted gases used for regeneration oxidize with some of the adsorbed hydrocarbons. The remaining adsorbed hydrocarbons are desorbed as a result of the increase in temperature and entrained with the flow of air to reactor 76 where oxidation takes place. 5 to 10 minutes after the start of the regeneration, the hydrocarbon concentration of the air stream rose to a maximum of 2 to 3 g / Nm3. In the first 15 to 20 minutes, when

la teneur en hydrocarbures dans l'air du conduit 58 est importante, la tem-  the hydrocarbon content in the air of the duct 58 is important, the temperature

pérature est relativement basse. Pour assurer une oxydation suffisante dans  The temperature is relatively low. To ensure sufficient oxidation in

le réacteur 76, le courant d'air doit être chauffé à au moins 260'C.  At reactor 76, the air stream must be heated to at least 260 ° C.

Pour cela, on recycle de l'air chaud dans le réacteur par le conduit 66.  For this, hot air is recycled into the reactor via line 66.

La température du courant d'air provenant du réacteur 76 doit présenter une valeur constante d'environ 418'C malgré les variations de températures dans le conduit 58. Ceci est particulièrement dû au fait que le catalyseur dans le réacteur 76 a une certaine capacité en tant que tampon thermique et que, d'autre part, l'air chaud est recyclé par le conduit 66. La température dans le conduit 74 est donc presque constamment de 418'C. Le volume de l'air décontaminé dans le conduit 74 est identique à vO' 12 minutes après le début de la régénération, l'addition d'air chaud à partir du conduit 70 au point de jonction 72 est arrêtée et, en même temps, la quantité d'air pollué dans le conduit 42 est accrue. Le restant de la régénération est effectuée avec de l'air pollué chaud à 130'C, à raison de 4000 Nm3/h. Le recyclage dans le réacteur 76 peut être réduit à 3500 Nm3/h puisque la température de l'air à la sortie du réacteur 48 en question a commencé à s'élever. Cette température va atteindre un maximum d'environ 600'C après 25 mn de régénération. En même temps, la température du courant d'air  The temperature of the stream of air from the reactor 76 must have a constant value of about 418 ° C. despite the temperature variations in the conduit 58. This is particularly due to the fact that the catalyst in the reactor 76 has a certain capacity in the reactor. As a thermal buffer and that, on the other hand, the hot air is recycled through the conduit 66. The temperature in the conduit 74 is almost constantly 418 ° C. The volume of the decontaminated air in the duct 74 is identical to 20 minutes after the beginning of the regeneration, the addition of hot air from the duct 70 to the junction point 72 is stopped and, at the same time, the amount of polluted air in the conduit 42 is increased. The rest of the regeneration is carried out with hot polluted air at 130 ° C., at a rate of 4000 Nm3 / h. The recycling in the reactor 76 can be reduced to 3500 Nm3 / h since the temperature of the air at the outlet of the reactor 48 in question began to rise. This temperature will reach a maximum of about 600 ° C after 25 minutes of regeneration. At the same time, the temperature of the air stream

décontaminé sortant du réacteur 76 va également atteindre un maximum d'en-  decontaminated outgoing reactor 76 will also reach a maximum of

viron 600 C. La teneur en hydrocarbures dans le conduit 58 tombe à moins de  The hydrocarbon content in line 58 falls below

mg/Nm3 après 15 à 20 mn de régénération.  mg / Nm3 after 15 to 20 minutes of regeneration.

Le brûleur 62 n'entre pas en fonctionnement pendant la régénération, on l'utilise seulement lors du démarrage de l'installation de sorte qu'il  The burner 62 does not come into operation during the regeneration, it is used only when starting the installation so that it

14 245830814 2458308

n'y a pas de consommation d'énergie pour chauffer l'air pendant le fonction-  there is no energy consumption to heat the air during operation

nement normal de l'installation, ce qui constitue un grand avantage.  of the installation, which is a great advantage.

Le courant d'air chaud décontaminé qui quitte le système par le conduit 74 présente de grandes quantités de chaleur. En refroidissant le courant d'air à 1300C, on peut utiliser une quantité de chaleur correspondant à la valeur  The stream of decontaminated hot air leaving the system through line 74 has large amounts of heat. By cooling the air stream to 1300C, it is possible to use a quantity of heat corresponding to the value

calorifique de 27 kg d'huile par heure.  heat of 27 kg of oil per hour.

TABLEAU ITABLE I

EXEMPLE 3EXAMPLE 3

Dans la première expérience avec l'installation expérimentale représentée  In the first experiment with the experimental installation represented

-25 sur la Figure 3, on utilise de l'air pollué par du styrène. L'adsorbant-cata-  In Figure 3, air polluted with styrene is used. The adsorbent-cata-

lyseur est composé de y-alumine imprégnée de chromite de cuivre, tel que décrit  lyser is composed of y-alumina impregnated with copper chromite, as described

ci-dessus, sous forme de billes de 3 à 6 mm de diamètre.  above, in the form of beads of 3 to 6 mm in diameter.

On introduit dans le lit de catalyseur 4,4 Nm3/h d'air contenant 0,22g  4.4 Nm3 / h of air containing 0.22 g is introduced into the catalyst bed

de styrène par Nm3 et ayant une température de 50'C. La quantité d'adsorbant-  styrene by Nm3 and having a temperature of 50 ° C. The amount of adsorbent

catalyseur est de 1,67 kg, correspondant à 1,8 litre. La teneur en styrène  catalyst is 1.67 kg, corresponding to 1.8 liter. Styrene content

dans le courant de sortie du réacteur est mesurée dans un analyseur d'hydro-  in the outlet stream of the reactor is measured in a hydrogen analyzer.

carbures en ppm par volume d'équivalents méthane, dénommé par la suite C,.  carbides in ppm by volume of methane equivalents, hereinafter referred to as C ,.

On peut noter que 100 mg de styrène par Nm3 correspondent à 179 ppm par volume de C,. Dans les premières 30 heures de la période d'adsorption, la teneur en  It can be noted that 100 mg of styrene per Nm 3 corresponds to 179 ppm by volume of C 1. In the first 30 hours of the adsorption period, the content of

styrène d el'air décontaminé est inférieure à 20 ppm par volume de CI.  styrene in the decontaminated air is less than 20 ppm by volume of IC.

Après 40h de fonctionnement, cette teneur s'élève à 30 ppm par volume de C, et, après 45h, cette teneur a atteint 50 ppm par volume de CI. On arrête  After 40 hours of operation, this content is 30 ppm by volume of C, and after 45 hours, this content reached 50 ppm by volume of CI. We stop

alors la période d'adsorption et amorce la régénération.  then the adsorption period and starts the regeneration.

Nombre-de minutes depuis le début de La régénération 0-12 12-20 20-25 25 25-30 30-35 Vo.(Nm3/h)....... 1000 4000 4000 4000 4000 4000 v, (Nm3/h)....  Number of minutes since start of Regeneration 0-12 12-20 20-25 25-30-30 30-35 Vo. (Nm3 / h) ....... 1000 4000 4000 4000 4000 4000 v, (Nm3 / h) ....

. 3000 4000 4000 4000 4000 4000 v2 (Nm3/h)....... 4000 3500 3500 3500 3500 3500 Tl (OC)....... 318 130 130 130 130 130..DTD: T2 (OC)....... 290 300 450 600 450 350  . 3000 4000 4000 4000 4000 4000 v2 (Nm3 / h) ....... 4000 3500 3500 3500 3500 3500 Tl (OC) ....... 318 130 130 130 130 130..DTD: T2 (OC) ....... 290 300 450 600 450 350

T3 (Oc).......T3 (Oc) .......

Concentration en hydrocarbures dans le conduit 58 (g/Nm')....... max. 2-3 1-0,02 <0,01 '0,01 <0,01 <0,01  Concentration of hydrocarbons in line 58 (g / Nm ') ....... max. 2-3 1-0.02 <0.01 '0.01 <0.01 <0.01

24583082458308

Le courant d'air est réduit à 1,1 Nm3/h. tandis que la température de ce cou-  The air flow is reduced to 1.1 Nm3 / h. while the temperature of this cou-

rant entrant dans le lit de catalyseur est portée à 3000C. La matière adsorbée à l'entrée du lit entre en combustion à environ 2800C, puis une zone chaude descend à travers le lit. Cette zone chaude atteint sa température la plus élevée de 700C, à une profondeur d'environ 150 mm. La zone chaude atteint la sortie du réacteur en environ 1 heure. La teneur en styrène de l'air éliminé  rant entering the catalyst bed is raised to 3000C. The adsorbed material at the inlet of the bed comes into combustion at about 2800C, then a hot zone descends through the bed. This hot zone reaches its highest temperature of 700C, at a depth of about 150 mm. The hot zone reaches the reactor outlet in about 1 hour. The styrene content of the eliminated air

du réacteur au début de la régénération est de 30 ppm/volume de Ci.  the reactor at the beginning of the regeneration is 30 ppm / volume of Ci.

Pendant les premières 17 minutes de la période de régénération, la teneur en styrène s'élève à plus de 1000 ppm par volume de Ci, ce qui constitue la limite supérieure que peut mesurer l'analyseur d'hydrocarbures. Après environ mn, la teneur en styrène diminue à nouveau à moins de 1000 ppm par volume de C1 et pendant les 10 minutes ultérieures, cette teneur en styrène tombe  During the first 17 minutes of the regeneration period, the styrene content is greater than 1000 ppm by volume of Ci, which is the upper limit that can be measured by the hydrocarbon analyzer. After about min, the styrene content decreases again to less than 1000 ppm by volume of C1 and during the next 10 minutes this styrene content falls

à 20 ppm par volume de Ci. La régénération dure en tout 50 minutes.  at 20 ppm by volume of Ci. Regeneration lasts a total of 50 minutes.

L'expérience est répétée à trois reprises et le résultat est tel que décrit plus haut. Les calculs effectués sur les données expérimentales montrent que la capacité d'adsorption dans les conditions utilisées est d'environ 25 g/kg d'adsorbant-catalyseur. Après une opération d'adsorptionde 45 heures, on prélève un échantillon de quelques grammes d'adsorbant-catalyseur et on l'analyse. Cet échantillon contient 33 g de carbone organique par kg. L'échantillon est ensuite traité à chaud à 2000C dans l'azote. Après avoir été maintenu à cette température durant 2 heures, l'échantillon est à nouveau analysé. La teneur en carbone  The experiment is repeated three times and the result is as described above. Calculations made on the experimental data show that the adsorption capacity under the conditions used is about 25 g / kg of adsorbent-catalyst. After a 45 hour adsorption operation, a sample of a few grams of adsorbent catalyst is taken and analyzed. This sample contains 33 g of organic carbon per kg. The sample is then heat treated at 2000C in nitrogen. After being held at this temperature for 2 hours, the sample is again analyzed. The carbon content

organique est de 15 g/kg d'adsorbant-catalyseur. On suppose que cette quan-  organic is 15 g / kg of adsorbent-catalyst. It is assumed that this quantity

tité de carbone organique correspond au styrène adsorbé sous une forme plus  organic carbon content corresponds to styrene adsorbed in a more

ou moins polymérisée.or less polymerized.

EXEMPLE 4EXAMPLE 4

Dans cette série d'expériences, comprenant quatre essais distincts, le réacteur contient 1,6 litre (1,5 kg) de l'adsorbant-catalyseur disposé en un  In this series of experiments, comprising four separate tests, the reactor contains 1.6 liter (1.5 kg) of the adsorbent-catalyst arranged in one

lit de 40 cm de hauteur. Le courant d'air pénétrant dans le lit d'adsorbant-  bed 40 cm high. The stream of air entering the adsorbent bed

catalyseur dans toutes les expériences est de 4,0 Nm3/h. Ce courant d'air est pollué par un mélange d'hydrocarbures ayant un point d'ébullition compris  catalyst in all experiments is 4.0 Nm3 / h. This air stream is polluted by a mixture of hydrocarbons having a boiling point included

entre 240 et 270C, utilisé habituellement en impression offset "Heatset".  between 240 and 270C, usually used in offset printing "Heatset".

La température et la teneur en hydrocarbures dans le courant d'air à l'entrée (Z=O) du lit d'adsorbant-catalyseur sont indiquées dans le  The temperature and hydrocarbon content in the air stream at the inlet (Z = O) of the adsorbent-catalyst bed are indicated in FIG.

Tableau Il ci-après.Table II below.

16 245830816 2458308

TABLEAU IITABLE II

La concentration en hydrocarbures dans le courant de sortie du réacteur est déterminée dans un analyseur d'hydrocarbures en tant que ppm par volume de C1. La Figure 4 montre graphiquement la concentration en hydrocarbures en ppm par volume de C1 en fonction du temps, exprimé en heures, pour les quatre expériences. Le graphique porte une ligne qui correspond à la concentration de 20 mg de C1par Nm3, qui est fréquemment la limite maximum permise pour un  The hydrocarbon concentration in the reactor outlet stream is determined in a hydrocarbon analyzer as ppm by volume of C1. Figure 4 shows graphically the hydrocarbon concentration in ppm by volume of C1 versus time, expressed in hours, for the four experiments. The graph bears a line that corresponds to the concentration of 20 mg C1par Nm3, which is frequently the maximum limit allowed for a

courant libéré dans l'atmosphère.  current released into the atmosphere.

A partir de la Figure 4, on constate que la capacité d'adsorption dans l'intervalle de température étudié dépend fortement de la température puisque une petite augmentation ou diminution de la température provoque une forte  From Figure 4, it can be seen that the adsorption capacity in the temperature range studied depends strongly on the temperature since a small increase or decrease of the temperature causes a strong

diminution ou augmentation, respectivement, de la capacité d'adsorption.  decreasing or increasing, respectively, the adsorption capacity.

Avant d'être soumis à la série d'expériences, l'adsorbant-catalyseur a été utilisé dans 10 cycles d'adsorption et régénération dans lesquels la température maximum pendant les régénérations était comprise entre 900 et 920C; la limite de 800 à 8500C fixée auparavant fournit ainsi une bonne Marge de sécurité. Au cours des dix cycles d'adsorption et de régénération ultérieurs, la capacité d'adsorption est déterminée. On n'observe aucun signe de réduction  Before being subjected to the series of experiments, the adsorbent-catalyst was used in 10 cycles of adsorption and regeneration in which the maximum temperature during the regenerations was between 900 and 920C; the limit of 800 to 8500C previously fixed thus provides a good margin of safety. During the ten subsequent adsorption and regeneration cycles, the adsorption capacity is determined. No signs of reduction are observed

notable de la capacité d'adsorption.  notable adsorption capacity.

Dans l'expérience 2, la période d'adsorption est achevée après 6 h   In experiment 2, the adsorption period is completed after 6 h

de fonctionnement et la régénération est amorcée. A ce moment, l'adsorbant-  of operation and regeneration is initiated. At this time, the adsorbent

catalyseur selon les calculs a adsorbé un total de 39g d'hydrocarbures, cor-  calculated catalyst adsorbed a total of 39g of hydrocarbons, cor-

respondant à 26 g/kg. Le progrès de la régénération, qui est effectuée avec de l'air propre est représenté dans la Figure 5. Le temps compte à partir  corresponding to 26 g / kg. The progress of regeneration, which is carried out with clean air is shown in Figure 5. Time counts from

du début de la régénération est représenté en minutes en abscisses.  the beginning of the regeneration is represented in minutes on the abscissa.

L'ordonnée de gauche montre la teneur en équivalent méthane dans le courant d'air sortant du réacteur, l'ordonnée de droite la température mesurée à diverses profondeurs (Z) dans le lit d'adsorbant-catalyseur. Comme la longueur du lit est de 40 cm, Z=O correspond à la couche d'entrée du lit  The left ordinate shows the methane equivalent content in the air stream leaving the reactor, the right ordinate the temperature measured at various depths (Z) in the adsorbent-catalyst bed. As the length of the bed is 40 cm, Z = 0 corresponds to the bed entrance layer

et Z=40 à la couche de sortie de ce lit.  and Z = 40 at the exit layer of this bed.

Expérience Température Teneur en hydrocarbures, No. (OC) (g/Nm3)  Experience Temperature Hydrocarbon Content, No. (OC) (g / Nm3)

1 155 1,401,155 1.40

2 125 1,402,125 1.40

3 122 0,783,122 0.78

4 100 0,914,100 0.91

La température au niveau Z=O est identique à la température du courant d'air utilisé pour la régénération. La température au niveau Z=40 est identique à  The temperature at the Z = O level is identical to the temperature of the air stream used for the regeneration. The temperature at level Z = 40 is identical to

la température du courant d'air quittant le réacteur.  the temperature of the air stream leaving the reactor.

A partir de la Figure 5, on constate que la température de l'air de régénération pendant les premières 10 mn est d'environ 290'C et que la tempé-  From Figure 5, it can be seen that the temperature of the regeneration air during the first 10 minutes is about 290 ° C and that the temperature

rature pendant le temps restant de la régénération est d'environ 100C.  the remaining time of regeneration is about 100C.

On voit également que la température la plus élevée présentée dans le lit,  We also see that the highest temperature presented in the bed,

à savoir environ 930'C est observée à une profondeur de 10 cm.  namely about 930 ° C is observed at a depth of 10 cm.

Des régénérations correspondantes avec de plus petites quantités d'adsorbat montrent qu'environ 15g d'hydrocarbures par kg d'adsorbant fournissent une  Corresponding regenerations with smaller amounts of adsorbate show that about 15g of hydrocarbons per kg of adsorbent

température maximale dans le lit d'environ 8250C.  maximum temperature in the bed of about 8250C.

La concentration en hydrocarbures dans l'air sortant diminue, ainsi que  The hydrocarbon concentration in the outgoing air decreases, as well as

le montre la figure, à moins de 10 ppm par volume de Ci après environ 20 mn.  as shown in the figure, at less than 10 ppm by volume of Ci after about 20 minutes.

La régénération est terminéeen environ 30 mn. Pendant les 10 dernières minutes  Regeneration is complete in about 30 minutes. During the last 10 minutes

de la régénération, l'adsorbat est oxydé complètement sur l'adsorbantcata-  regeneration, the adsorbate is completely oxidized on the adsorbent

lyseur. Au cours de toute la période de régénération, généralement la moitié de l'adsorbat est oxydée sur l'adsorbant-catalyseur, tandis que le restant  lyst. During the entire regeneration period, generally half of the adsorbate is oxidized on the adsorbent-catalyst, while the remainder

est entralné avec le courant d'air vers la section de post-purification.  is entralné with the current of air towards the post-purification section.

Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux exemples  Of course, the present invention is not limited to the examples

et modes de mise en oeuvre mentionnés ci-dessus; elle est susceptible de nom-  and modes of implementation mentioned above; it is likely to

breuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications en-  Many variants accessible to those skilled in the art, depending on the applications

visagées et sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention.  visages and without departing from the spirit of the invention.

18 245830818 2458308

Claims (9)

REVENDICATIONS 1.- Procédé pour éliminer les composants oxydables de gaz pollués, en particulier de l'air pollué, caractérisé en ce que l'on envoie le gaz pollué à une température comprise entre 0 et 250'C à travers un lit d'adsorbant particulaire comprenant un support céramique poreux ayant une surface inté-  1. A process for removing the oxidizable components of polluted gases, in particular polluted air, characterized in that the polluted gas is sent at a temperature between 0 and 250 ° C. through a bed of particulate adsorbent comprising a porous ceramic support having a surface area of rieure spécifique importante et imprégné d'un matériau efficace à haute tem-  significant and impregnated with an effective high-temperature material. pérature en tant que catalyseur d'oxydation, cet adsorbant-catalyseur étant  as an oxidation catalyst, this adsorbent-catalyst being régénéré par oxydation à certains intervalles, par accroissement de la tem-  regenerated by oxidation at certain intervals, by increasing the temperature pérature à une valeur comprise entre 250 et 3500C de façon à amorcer l'oxy-  to a value between 250 and 3500C so as to initiate oxidation. dation catalytique des contaminants accumulés sur et dans l'adsorbantcata-  catalytic deposition of accumulated contaminants on and in the adsorbent lyseur.  lyst. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise2. Method according to claim 1, characterized in that one uses de la y-alumine imprégnée de chromite de cuivr en tant qu'adsorbantcatalyseur.  y-alumina impregnated with copper chromite as catalyst adsorber. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on soumet les gaz quittant l'adsorbant-catalyseur pendant la régénération par  3. A process according to claim 1 or 2, characterized in that the gases leaving the adsorbent-catalyst during the regeneration by oxydation à une post-purification.oxidation at a post-purification. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la post-  4. A process according to claim 3, characterized in that the post- purification est réalisée par oxydation catalytique.  purification is carried out by catalytic oxidation. 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on utilise le même catalyseur dans la post-purification que l'adsorbant-catalyseur mis  5. A process according to claim 4, characterized in that the same catalyst is used in the post-purification that the adsorbent-catalyst put en oeuvre dans l'adsorption et la régénération selon la revendication 1.  in the adsorption and regeneration according to claim 1. 6.- Installation pour mettre en- oeuvre le procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient au moins un réacteur(16)ayant un lit (18) d'adsorbant qui, à température élevée constitue également un catalyseur d'oxydation actif, un conduit d'alimentation (10) introduisant le gaz à traiter dans le réacteur et un conduit de dégagement (20) déchargeant du réacteur le gaz purifié, des moyens (12, 14) pour assurer une régénération intermittente de l'adsorbant-catalyseur dans le réacteur (16) et, éventuellement, des moyens (32-42) pour assurer une postpurification du gaz sortant du réacteur,  6.- Installation for carrying out the process according to claim 1, characterized in that it contains at least one reactor (16) having a bed (18) of adsorbent which at high temperature also constitutes a catalyst of active oxidation, a supply pipe (10) introducing the gas to be treated into the reactor and a relief pipe (20) discharging the purified gas from the reactor, means (12, 14) for intermittent regeneration of the adsorbent -catalyst in the reactor (16) and, optionally, means (32-42) for postpurification of the gas leaving the reactor, au cours de la régénération.during regeneration. 7.- Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les  7.- Installation according to claim 6, characterized in that the moyens permettant d'assurer la régénération de l'adsorbant-catalyseur com-  means for ensuring the regeneration of the adsorbent-catalyst prennent une chambre de combustion (12) reliée à un brûleur (14).  take a combustion chamber (12) connected to a burner (14). 8.- Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens permettant d'assurer la post-purification du gaz sortant du réacteur (16) pendant la régénération comprennent une autre chambre de combustion (32) connectée à un brûleur (34) et reliée par une dérivation (30) au tube de dégagement (20), un autre réacteur (36) comprenant un catalyseur d'oxydation (38)  8.- Installation according to claim 6, characterized in that the means for ensuring the post-purification of the gas leaving the reactor (16) during regeneration comprises another combustion chamber (32) connected to a burner (34) and connected by a bypass (30) to the disengagement tube (20), another reactor (36) comprising an oxidation catalyst (38) et un conduit allant de ce réacteur vers une cheminée ou au conduit de dégage-  and a conduit from this reactor to a chimney or vent ment (22) issu du premier réacteur (16).  (22) from the first reactor (16). 9.- Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux chambres de réadtion (48I, 48II, etc.) garnies de matériaux adsorbant-catalyseur (18) et reliées en parallèle, un conduit d'alimentation (10) qui se divise d'un côté en conduit (42) allant vers une section de post-purification et, de l'autre côté, en conduit (44; 46I, 46II, etc.) vers les réacteurs (48, 48, etc.), des lignes de dérivation issues de ces réacteurs allant, soit (50Z, 50II, etc.; 22) vers une cheminée, soit (56I, 56II etc.; 58) versla section de post-purification qui comprend une chambre de combustion (60) associée à un brûleur (62), un conduit allant de ceux-ci à un réacteur (76) garni d'un catalyseur d'oxydation et un conduit de dégagement issu du réacteur (76) avec des dérivations allant partiellement (74) à l'extérieur du système, partiellement (52; 541, 54II, etc.)vers les réacteurs (48I, 481I, etc.) et partiellement dans un conduit de recyclage (66) vers le conduit (56, 68) entre la chambre de combustion (60) de la section de  9.- Installation according to claim 6, characterized in that it comprises at least two réadtion rooms (48I, 48II, etc.) lined with adsorbent-catalyst material (18) and connected in parallel, a supply duct ( 10) which divides on one side into a conduit (42) to a post-purification section and, on the other side, into a conduit (44; 46I, 46II, etc.) to the reactors (48, 48, etc.), bypass lines from these reactors ranging from (50Z, 50II, etc 22) to a stack, ie (56I, 56II, etc. 58) to the post-purification section which includes a chamber of combustion (60) associated with a burner (62), a conduit therethrough to a reactor (76) lined with an oxidation catalyst and a stripping duct from the reactor (76) with partially 74) outside the system, partially (52; 541, 54II, etc.) to the reactors (48I, 481I, etc.) and partially in a recycle conduit (66) to the duct (56, 68) between the combustion chamber (60) of the post-purification et le réacteur (76) de celle-ci.  post-purification and the reactor (76) thereof.
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