LU85425A1

LU85425A1 - PROCESS FOR OBTAINING ORGANIC SUBSTANCES FROM GAS, BY ADSORPTION FOLLOWING COMBUSTION DETOXICATION

Info

Publication number: LU85425A1
Application number: LU85425A
Authority: LU
Inventors: Illes Vendel; Nagy Zoltan; Szalai Otto
Original assignee: Magyar Asvanyolaj Es Foeldgaz
Priority date: 1983-06-24
Filing date: 1984-06-21
Publication date: 1986-02-18
Also published as: NO842535L; NL8401979A; FI842517A0; DE3423169A1; HUT33976A; SE8403350D0; DK306784A; DK306784D0; SE8403350L; BE899961A; HU193539B; FI842517A

Description

* \ \ ; \ - 1 - L’invention concerne un procédé d'obtention de substances organiques en partant de gaz, par adsorption suivie d'une détoxication par combustion.* \ \; \ - 1 - The invention relates to a process for obtaining organic substances starting from gas, by adsorption followed by detoxification by combustion.

Dans de nombreuses technologies industrielles, il 5 se forme des courants gazeux qui contiennent les vapeurs de substances organiques. De tels gaz se forment par exemple lors de la fabrication de matières composites, de rubans adhésifs, de bandes d'enregistrement magnétique, de papiers . photographiques, de fibres synthétiques (fibres d'acétate, de 10 viscose), lors de la fabrication de cellophane, de feuilles de matière synthétique, de feuilles métalliques, dans les entreprises d'héliogravure et de peinturage, lors de la fabrication de cuir artificiel et de textiles imprégnés, lors du peinturage dans l'industrie du meuble, dans les fabriques de 15 médicaments lors de la préparation de substances actives et d'intermédiaires, lors du nettoyage chimique, lors du dégraissage de métaux, de cuir et de laine.In many industrial technologies, gas streams are formed which contain the vapors of organic substances. Such gases are formed for example during the manufacture of composite materials, adhesive tapes, magnetic recording tapes, papers. photographic, synthetic fibers (acetate fibers, viscose fibers), during the production of cellophane, sheets of synthetic material, metallic sheets, in rotogravure and painting companies, during the manufacture of artificial leather and impregnated textiles, when painting in the furniture industry, in drug factories during the preparation of active substances and intermediates, during chemical cleaning, during degreasing of metals, leather and wool.

Les substances organiques les plus fréquemment utilisées dans les technologies de fabrication énumérées ainsi 20 que dans d'autres sont : des alcools, des éthers, des esters, des cétones, des hydrocarbures aliphatiques et aromatiques, des corps organiques chlorés et soufrés. Ces corps passent en général dans l'environnement avec le courant de gaz porteur (air).The organic substances most frequently used in the listed manufacturing technologies as well as in others are: alcohols, ethers, esters, ketones, aliphatic and aromatic hydrocarbons, chlorinated and sulfur organic bodies. These bodies generally pass into the environment with the stream of carrier gas (air).

25 Pour des raisons économiques et aussi écologiques, il est désirable et dans bien des cas nécessaire d'éliminer » les corps mentionnés des gaz d'échappement industriels (air d'échappement). Dans certains cas ces corps sont précieux, " dans d'autres cas, la plupart de ceux-ci sont toxiques pour 30 l'organisme humain et animal et il faut donc éviter qu'ils ne passent dans l'environnement.For economic and also ecological reasons, it is desirable and in many cases necessary to eliminate the bodies mentioned from industrial exhaust gases (exhaust air). In some cases these bodies are precious, "in other cases, most of these are toxic to the human and animal organism and therefore must be avoided from entering the environment.

Pour diminuer l'émission de corps organiques, on peut avoir recours à la condensation, à l'absorption physique et chimique, à 1'adsorption ainsi qu'à la combustion secon-35 daire catalytique et thermique. Une récupération est possible » t * 4 - 2 - avec les trois premiers procédés cités.To reduce the emission of organic bodies, recourse may be had to condensation, physical and chemical absorption, adsorption and secondary catalytic and thermal combustion. Recovery is possible ”t * 4 - 2 - with the first three processes mentioned.

La condensation et l’absorption physique ne sont généralement pas applicables à cause de la faible concentration des corps organiques (de quelques dixièmes de gramme 5 jusqu'à 40 g/m3). L'absorption chimique n'entre en ligne de compte que dans des cas spéciaux où la substance organique à extraire réagit bien sur l'absorbant et où le processus est réversible.Condensation and physical absorption are generally not applicable due to the low concentration of organic bodies (from a few tenths of a gram 5 up to 40 g / m3). Chemical absorption is only taken into account in special cases where the organic substance to be extracted reacts well on the absorbent and where the process is reversible.

. Pour éliminer les corps organiques, par exemple les 10 vapeurs de solvant, de courants de gaz, par exemple d'air d'échappement, qui n'ont qu'une faible concentration, on a recours le plus souvent à 1'adsorption. On fixe les corps organiques sur des adsorbants à grande surface spécifique, le plus souvent sur du charbon activé (Kohl-Riesenfeld : Gas Pu-15 rification, McGraw-Hill, New York-Toronto-Londres, 1960, page 415). Par 1'adsorption, les corps organiques s'accumulent à la surface du charbon activé avec une forte teneur.. In order to remove organic matter, for example solvent vapors, from gas streams, for example from exhaust air, which have only a low concentration, adsorption is most often used. The organic bodies are fixed on adsorbents with a large specific surface, most often on activated charcoal (Kohl-Riesenfeld: Gas Pu-15 rification, McGraw-Hill, New York-Toronto-London, 1960, page 415). By adsorption, organic bodies accumulate on the surface of activated carbon with a high content.

En général, on désorbe du charbon activé les corps organiques adsorbés avec de la vapeur d'eau à basse pression, 20 entre 380 et 400 K. On condense les vapeurs et il se forme une phase organique (substance organique insoluble dans l'eau) et une phase aqueuse (vapeur d'eau condensée et les corps organiques dissous dans l'eau).In general, activated carbon is desorbed from the organic bodies adsorbed with water vapor at low pressure, between 380 and 400 K. The vapors are condensed and an organic phase is formed (organic substance insoluble in water) and an aqueous phase (condensed water vapor and organic bodies dissolved in water).

Lorsque la phase organique contient plusieurs corps 25 organiques, on la sépare en ses constituants par distillation. De la phase aqueuse, on sépare généralement les corps organiques par distillation. Cette opération est très coûteuse parce que la teneur de la phase aqueuse en corps organiques est en général faible (10 à 20 % en poids) et que la sé-30 paration est rendue difficile par la formation de mélanges azéotropiques.When the organic phase contains several organic bodies, it is separated into its constituents by distillation. From the aqueous phase, organic bodies are generally separated by distillation. This operation is very expensive because the content of the organic phase in the aqueous phase is generally low (10 to 20% by weight) and because the separation is made difficult by the formation of azeotropic mixtures.

Pour détruire des corps organiques présents dans le courant d'air à une faible concentration et tirer parti de leur teneur en chaleur, on applique aussi des combustions se-35 condaires catalytiques et thermiques. La combustion secondai- i t * « \ « - 3 - re thermique s'effectue entre 870 et 1270 K et de façon correspondante, on consomme beaucoup de combustible auxiliaire (sous forme de flammes auxiliaires), de sorte que le procédé devient coûteux. Toutefois, à mesure que la concentration du 5 corps organique augmente, le besoin de combustible supplémentaire diminue rapidement et le rendement du procédé s'amélio-s re (Chimia _36, n° 2, 87 (1982)).In order to destroy organic bodies present in the air stream at a low concentration and to take advantage of their heat content, secondary catalytic and thermal combustions are also applied. The secondary thermal combustion takes place between 870 and 1270 K and correspondingly, a lot of auxiliary fuel is consumed (in the form of auxiliary flames), so that the process becomes expensive. However, as the concentration of the organic body increases, the need for additional fuel decreases rapidly and the yield of the process improves (Chimia _36, No. 2, 87 (1982)).

La combustion secondaire catalytique s'effectue entre 570 et 770 K, son besoin de chaleur est donc inférieur à 10 celui de la combustion thermique. Toutefois, un inconvénient est que dans bien des cas, le catalyseur se désactive rapidement.The secondary catalytic combustion takes place between 570 and 770 K, its heat requirement is therefore less than 10 that of thermal combustion. However, a drawback is that in many cases the catalyst deactivates quickly.

Pour extraire des corps organiques contenus dans des courants d'air et tirer parti de leur teneur en chaleur, 15 on a mis au point, ces dernières années, par combinaison de l'adsorption et de la combustion secondaire thermique, le procédé dit d'adsorption-oxydation (AdSox).In order to extract organic bodies from air currents and take advantage of their heat content, in recent years, the so-called process has been developed by combining adsorption and thermal secondary combustion. adsorption-oxidation (AdSox).

Dans ce procédé, on extrait de l'air les corps organiques au moyen de charbon activé, dans un appareil d'ad-20 sorption, puis on les désorbe avec du gaz de combustion chaud (environ 670 K) et on amène le gaz de combustion contenant les corps organiques à un appareil de combustion thermique (Wasser, Luft u. Betrieb 25 (4) 38 (1981)).In this process, the organic bodies are extracted from the air by means of activated carbon in an adsorption apparatus, then they are desorbed with hot combustion gas (approximately 670 K) and the combustion containing organic bodies to a thermal combustion apparatus (Wasser, Luft u. Betrieb 25 (4) 38 (1981)).

En ce qui concerne la combustion secondaire thermi-25 que, l'avantage du procédé AdSox est qu'étant donné la forte accumulation assurée par l'adsorption et_‘Tâ"‘désorption effec-; tuée a haute température, on a seulement besoin de chauffer entre 870 et 1270 K une quantité de gaz sensiblement plus petite. Toutefois, un inconvénient relatif à l'adsorption clas-30 sique est que pour la désorption, on utilise du gaz de combustion chaud (environ 670 K) qui contient aussi de l'oxygène en petite quantité. Par suite de la haute température et de la présence d'oxygène, une partie des composés organiques se décompose à la surface du charbon activé, s'oxyde et il se 35 forme aussi des composés non volatils à poids moléculaire • 1 - 4 - élevé qui causent une désactivation rapide du charbon activé. Pour compenser cela, il faut fréquemment réactiver le charbon activé (par exemple tous les 5 cycles). On y procède avec du gaz de combustion à haute température (1020 K). Etant 5 donné la haute température, les adsorbeurs doivent être des appareils spécialement construits, en matériaux de haute qualité, ce qui augmente les dépenses.As regards thermal secondary combustion, the advantage of the AdSox process is that, given the high accumulation ensured by adsorption and desorption carried out at high temperature, there is only need for heat a significantly smaller amount of gas between 870 and 1270 K. However, a disadvantage relating to conventional adsorption is that for desorption, hot combustion gas (about 670 K) is used which also contains l Due to the high temperature and the presence of oxygen, some of the organic compounds decompose on the surface of the activated carbon, oxidize and non-volatile molecular weight compounds are formed. • 1 - 4 - high which cause rapid deactivation of the activated carbon. To compensate for this, it is frequently necessary to reactivate the activated carbon (for example every 5 cycles). This is done with high temperature combustion gas (1020 K) Being 5 given the high temperature re, the adsorbers must be specially constructed devices, made of high quality materials, which increases the expenses.

Pour éliminer les inconvénients du procédé AdSox tout en tirant parti de l'effet d'accumulation à forte teneur 10 donné par 1'adsorption, on a élaboré selon l'invention un nouveau procédé d'adsorption-oxydation par lequel on peut extraire, de courants d'air et d'autres courants gazeux industriels, des corps organiques présents à une faible concentration et les rendre inoffensifs par combustion tout en tirant 15 parti de leur teneur en chaleur.In order to eliminate the drawbacks of the AdSox process while taking advantage of the high-content accumulation effect given by adsorption, a new adsorption-oxidation process has been developed according to the invention by which it is possible to extract, from drafts and other industrial gas streams, organic bodies present at a low concentration and render them harmless by combustion while taking advantage of their heat content.

Les étapes principales du procédé sont représentées sur la figure 1.The main process steps are shown in Figure 1.

La nature du procédé réside dans le fait que, dans un adsorbeur rempli de charbon activé et/ou d'un autre adsor-20 bant à grande surface spécifique, on fixe les corps organiques présents comme impuretés dans l'air ou d'autres gaz industriels et qu'une fois 1’adsorbeur saturé, on les désorbe de la surface de l'adsorbant au moyen de vapeur d'eau, que l'on brûle totalement, ou partiellement dans des appareils de 25 combustion les-corps organiques contenus dans le mélange ob-______ tenu lors de la désorption et qu'ainsi on les rend inoffensifs et que l'on utilise la quantité de chaleur ainsi dégagée pour fabriquer la vapeur d'eau nécessaire à la désorption et/ ou pour d'autres usages.The nature of the process lies in the fact that, in an adsorber filled with activated charcoal and / or another adsorber-20 with a large specific surface, the organic bodies present as impurities in the air or other gases are fixed. industrial and once the adsorber is saturated, they are desorbed from the surface of the adsorbent by means of water vapor, which is burned totally or partially in apparatuses for burning the organic bodies contained in the ob -______ mixture held during desorption and thus made harmless and that the quantity of heat thus released is used to produce the steam necessary for desorption and / or for other uses.

30 On refoule à une vitesse uniforme, à travers une couche de charbon activé contenue dans un adsorbeur 1, au moyen d'un ventilateur 3, l'air et/ou autre gaz industriel contenant les corps organiques à une faible concentration (de quelques dixièmes de gramme jusqu'à environ 20 g/m3). Les 35 corps organiques se fixent sur le charbon activé et le gaz î « < _ 5 - épuré sort de l'adsorbeur dans l'atmosphère. Une fois que l'adsorbeur est saturé (chargé), on dévie l'air contenant des corps organiques comme impuretés vers un autre adsorbeur, fraîchement régénéré, et on régénère l'adsorbeur chargé.30 The air and / or other industrial gas containing the organic bodies at a low concentration (of a few tenths) is discharged at a uniform speed, through a layer of activated carbon contained in an adsorber 1, by means of a fan 3 gram up to about 20 g / m3). The organic bodies are fixed on the activated carbon and the purified gas leaves the adsorber in the atmosphere. Once the adsorber is saturated (charged), the air containing organic bodies as impurities is diverted to another adsorber, freshly regenerated, and the charged adsorber is regenerated.

5 On effectue la régénération avec de la vapeur d'eau sous pression et/ou surchauffée à la température désirée, fabriquée dans un brûleur 2 raccordé à l'adsorbeur en tirant parti de la chaleur rayonnée de la chambre de combustion et de la teneur en chaleur des gaz de combustion chauds, le sens 10 d'écoulement de cette vapeur dans l'adsorbeur étant opposé à celui de l'air. L'eau nécessaire à la production de la vapeur est refoulée par une pompe 5 dans le brûleur. On choisit la pression et la température de la vapeur utilisée pour la régénération et la quantité de chaleur introduite dans l'adsor-15 beur chargé de façon telle que la désorption des corps organiques s'effectue en l'espace de 10 à 80 minutes, de préférence de 20 à 60 minutes.5 The regeneration is carried out with pressurized and / or superheated steam at the desired temperature, produced in a burner 2 connected to the adsorber by taking advantage of the heat radiated from the combustion chamber and the content of heat of the hot combustion gases, the direction of flow of this vapor in the adsorber being opposite to that of air. The water necessary for the production of steam is discharged by a pump 5 into the burner. The pressure and temperature of the steam used for regeneration and the quantity of heat introduced into the charged adsorber-15 are chosen so that the desorption of the organic bodies takes place in the space of 10 to 80 minutes, preferably 20 to 60 minutes.

Après la fin du vaporisage, on sèche et on refroidit la couche de charbon activé, dans l'adsorbeur qui présen-20 te une température de 370 à 470 K et qui est saturé de vapeur d'eau à cette température, en y introduisant de l'air, chauffé si on le désire. L'air nécessaire au séchage et au refroidissement est injecté dans l'adsorbeur par un ventilateur 4, à une vitesse uniforme et, à l'état de mélange avec le gaz 25 épuré de l'adsorbeur qui se trouve alors à la phase de tra- ------vail, il sJ~échappe dans l'atmosphère. Lors' du séchage et du refroidissement, la vitesse de l'air représente 0,1 à 0,3 fois la vitesse d'écoulement appliquée lors de la saturation (à la phase de travail). La durée du séchage et du refroidis-30 sement est de 10 à 50 minutes, de préférence de 25 à 35 minutes.After the end of vaporization, the activated carbon layer is dried and cooled in the adsorber which has a temperature of 370 to 470 K and which is saturated with water vapor at this temperature, by introducing air, heated if desired. The air necessary for drying and cooling is injected into the adsorber by a fan 4, at a uniform speed and, in the state of mixture with the gas purified from the adsorber which is then in the working phase. - ------ vail, it sJ ~ escapes into the atmosphere. During drying and cooling, the air speed represents 0.1 to 0.3 times the flow speed applied during saturation (during the working phase). The duration of drying and cooling is 10 to 50 minutes, preferably 25 to 35 minutes.

Pour pouvoir effectuer l'épuration du gaz de façon continue, on a besoin d'au moins deux adsorbeurs dont l'un adsorbe (se sature, est à la phase de travail) pendant que 35 l'on régénère l'autre. Il est important que la durée de la « « - 6 - régénération soit inférieure à celle de la saturation ou soit au maximum égale. Pour assurer un fonctionnement uniforme de l'appareil de combustion, il est avantageux de raccorder quatre adsorbeurs ou davantage à un seul appareil de combus-5 tion. Dans ce cas, il y a toujours au moins un adsorbeur soumis au vaporisage, c'est-à-dire que la vapeur d'eau chargée de corps organique afflue de façon continue à l'appareil de combustion.To be able to purify the gas continuously, at least two adsorbers are needed, one of which adsorbs (saturates, is in the working phase) while the other is regenerated. It is important that the duration of the regeneration is less than that of saturation or is at most equal. To ensure uniform operation of the combustion apparatus, it is advantageous to connect four or more adsorbers to a single combustion apparatus. In this case, there is always at least one adsorber subjected to vaporization, that is to say that the water vapor charged with organic matter flows continuously to the combustion apparatus.

Le procédé selon l'invention présente, en comparai-10 son du procédé AdSox connu, les avantages suivants : - La désorption des corps organiques fixés sur l'adsorbant s'effectue avec de la vapeur d'eau à une température de 520 K au maximum, de préférence de 290 à 450 K. Dans le procédé AdSox, on utilise pour la désorption du gaz de 15 combustion à une température d'environ 670 K. Par rapport au gaz de combustion, le grand avantage de la vapeur d'eau est qu'elle ne contient pas de produits de combustion constituant des impuretés (noir de carbone, goudron, composés soufrés, etc...) ni d'oxygène. Par suite, elle ne nuit pas au charbon 20 activé et n'entre pas non plus en réaction avec les corps organiques adsorbés. A la température de régénération, la vapeur d'eau elle-même s'adsorbe aussi en petite quantité sur le charbon activé, elle exerce par suite sur les corps organiques qui y sont fixés par adsorption une action de déplace-25 ment, ce qui conduit à une désorption plus rapide et plus — complète. Par suite, la désorption se déroule rapidement même à de plus basses températures (moins de 470 K), il ne se produit pas de réactions de. décomposition ni de polymérisation des corps organiques.The method according to the invention has the following advantages, in comparison with the known AdSox method: - The desorption of the organic bodies fixed on the adsorbent is carried out with steam at a temperature of 520 K at maximum, preferably from 290 to 450 K. In the AdSox process, the desorption of combustion gas at a temperature of about 670 K is used. The great advantage of steam is compared to combustion gas is that it does not contain combustion products constituting impurities (carbon black, tar, sulfur compounds, etc ...) or oxygen. As a result, it does not harm the activated carbon and neither does it react with the adsorbed organic bodies. At the regeneration temperature, the water vapor itself is also adsorbed in small quantities on the activated carbon, it therefore exerts on the organic bodies which are fixed there by adsorption a displacement action, which leads to faster and more complete desorption. As a result, the desorption takes place quickly even at lower temperatures (less than 470 K), no reactions occur. decomposition or polymerization of organic bodies.

30 - Dans le procédé AdSox, pour la régénération des adsorbeurs, pour la préparation de gaz de combustion pauvre en oxygène, il faut un appareil spécial pour la préparation de gaz inerte (générateur de gaz inerte), ce qui augmente les dépenses d'investissements.30 - In the AdSox process, for the regeneration of adsorbers, for the preparation of oxygen-poor combustion gases, a special device is required for the preparation of inert gas (inert gas generator), which increases investment costs .

35 - Les appareils d'adsorption et accessoires utili- « «35 - The adsorption apparatus and accessories used

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- 7 - ses pour le procédé AdSox doivent être construits en matériaux résistant à une température de 1020 K, la chemise de l'appareil d'adsorption doit être munie d'un refroidissement par air, ce qui nécessite un ventilateur supplémentaire. Pour 5 le recyclage du gaz de combustion chaud, des ventilateurs à gaz résistant à la chaleur et des échangeurs de chaleur coûteux sont nécessaires.- 7 - for the AdSox process must be made of materials resistant to a temperature of 1020 K, the jacket of the adsorption device must be provided with air cooling, which requires an additional fan. For recycling the hot combustion gas, heat-resistant gas fans and expensive heat exchangers are required.

- Le procédé selon l'invention ne nécessite pas de matériaux spéciaux pour les appareils, les ventilateurs à gaz 10 et la pompe à eau d'alimentation fonctionnent à la température ambiante. Dans le brûleur, on peut utiliser, de façon simple et avec un bon rendement, la quantité de chaleur engendrée pour la production de vapeur. Le système formé des ad-sorbeurs et de l'appareil de combustion, par liaison de ceux-15 ci, peut être bien harmonisé et être automatisé de façon sim-ple.- The method according to the invention does not require special materials for the devices, the gas fans 10 and the feed water pump operate at room temperature. In the burner, the quantity of heat generated for the production of steam can be used in a simple and efficient manner. The system formed by the adsorbers and the combustion apparatus, by connection of these, can be well harmonized and be automated in a simple manner.

Le procédé convient aussi à une récupération partielle de corps organique, si le gaz à épurer contient aussi des corps organiques hydrosolubles. Cette variante du procédé 20 est illustrée par la figure 2.The process is also suitable for partial recovery of organic bodies, if the gas to be purified also contains water-soluble organic bodies. This variant of method 20 is illustrated in FIG. 2.

L'essence de cette variante réside dans le fait que les corps organiques fixés dans l'adsorbeur 1 sont désorbés du charbon activé, de la façon déjà décrite, au moyen de vapeur qui a été fabriquée dans le brûleur 7 directement rac-25 cordé à l'adsorbeur ou dans une chaudière indépendante. La "vapeur d'eau se condense dans un condenseur 2 en même temps que les vapeurs de la substance organique, elle est refroidie dans le refroidisseur 3 à la température ambiante et le mélange obtenu est alors séparé, dans un séparateur 4, en phase 30 organique et phase aqueuse. La phase organique formée de corps organiques insolubles dans l'eau se rassemble dans le récipient 5, la phase aqueuse contenant des corps organiques hydrosolubles, dans le récipient 6. On peut séparer, les uns des autres, par distillation les constituants de la phase or-35 ganique et les ramener au processus technologique.The essence of this variant resides in the fact that the organic bodies fixed in the adsorber 1 are desorbed from the activated carbon, in the manner already described, by means of steam which has been produced in the burner 7 directly rac-25 the adsorber or in an independent boiler. The "water vapor condenses in a condenser 2 at the same time as the vapors of the organic substance, it is cooled in the cooler 3 to room temperature and the mixture obtained is then separated, in a separator 4, in phase 30 organic and aqueous phase. The organic phase formed from organic bodies insoluble in water is collected in container 5, the aqueous phase containing water-soluble organic bodies, in container 6. It is possible to separate, from one another, the constituents of the gold-35 ganic phase and bring them back to the technological process.

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La phase aqueuse est amenée au moyen d'une pompe 10 au brûleur ou à la chaudière, les composés organiques qu'elle contient sont rendus inoffensifs par combustion et la chaleur engendrée est utilisée pour la fabrication de la vapeur d'eau 5 nécessaire à la régénération ou pour d'autres usages.The aqueous phase is brought by means of a pump 10 to the burner or to the boiler, the organic compounds which it contains are rendered harmless by combustion and the heat generated is used for the production of the steam 5 necessary for the regeneration or for other uses.

Ce mode opératoire a d'une part cet avantage que l'on peut récupérer une partie des substances organiques avec une qualité convenant à la réutilisation. D'autre part, un point avantageux est que la substance organique est présente 10 dans la phase aqueuse à l'état condensé, à une concentration relativement élevée, ce qui signifie un petit volume, une simplification du stockage et du transport. Dans ce procédé, l'appareil de combustion servant à brûler la phase aqueuse n'a pas besoin d'être relié directement à l'adsorbeur, la 15 phase aqueuse peut aussi être brûlée dans une chaudière existante.This procedure has the advantage on the one hand that a part of the organic substances can be recovered with a quality suitable for reuse. On the other hand, an advantageous point is that the organic substance is present in the aqueous phase in the condensed state, at a relatively high concentration, which means a small volume, a simplification of storage and transport. In this process, the combustion apparatus serving to burn the aqueous phase does not need to be connected directly to the adsorber, the aqueous phase can also be burned in an existing boiler.

D'autres détails et avantages du procédé selon l'invention sont expliqués à propos de trois exemples d'exécution. Les deux premiers exemples montrent la variante du 20 procédé dans laquelle le mélange de vapeur et de corps organique sortant de l'adsorbeur lors de la désorption est améné directement à l'appareil de combustion, sans condensation préalable. Le troisième exemple concerne la récupération partielle des corps organiques.Other details and advantages of the method according to the invention are explained with reference to three exemplary embodiments. The first two examples show the variant of the process in which the mixture of vapor and of organic substance leaving the adsorber during the desorption is fed directly to the combustion apparatus, without prior condensation. The third example concerns the partial recovery of organic bodies.

25 - Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d^autres dispositions—qui ressortiront de la description qui va suivre.25 - In addition to the foregoing provisions, the invention also comprises other provisions — which will emerge from the description which follows.

L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère à des exem-30 pies de mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention.The invention will be better understood with the aid of the additional description which follows, which refers to examples of implementation of the method which is the subject of the present invention.

Il doit être bien entendu, toutefois, que ces exemples de mise en oeuvre sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent 35 en aucune manière une limitation. » - 9 -It should be understood, however, that these working examples are given only by way of illustration of the object of the invention, of which they do not in any way constitute a limitation. "- 9 -

Exemple 1Example 1

Dans un appareil d'adsorption comportant deux ad-sorbeurs dont chacun contient 1000 kg de charbon activé, on introduit, à un débit de 5000 m^/h, de l'air à la température 5 ambiante qui contient 6,12 g/m^ d'impuretés organiques dont 58 % sont insolubles dans l'eau et 42 % sont bien solubles dans l'eau. Le cycle de saturation (cycle d'adsorption) dure 2,65 heures. En ce temps, le charbon activé fixe 81 kg de substance organique. Ensuite, on désorbe les substances orga-10 niques au moyen de vapeur à une température de 390 K et à une pression de 2 bars. Le vaporisage dure 50 minutes et nécessite 324 kg de vapeur.In an adsorption apparatus comprising two adsorbers each of which contains 1000 kg of activated charcoal, air at room temperature which contains 6.12 g / m is introduced at a flow rate of 5000 m ^ / h ^ organic impurities of which 58% are insoluble in water and 42% are well soluble in water. The saturation cycle (adsorption cycle) lasts 2.65 hours. At this time, activated charcoal fixes 81 kg of organic substance. Then, the organic substances are desorbed by means of steam at a temperature of 390 K and at a pressure of 2 bars. Spraying lasts 50 minutes and requires 324 kg of steam.

Le mélange de vapeur sortant de l'adsorbeur a une température de 375 K et une teneur en chaleur de 7270 kJ/kg 15 et on le brûle, à l'aide d'une flamme auxiliaire, dans un appareil de combustion directement relié à l'appareil d'adsorption. Avec une température de sortie du gaz de combustion réglée à 523 K et 10 % de perte par les parois, on obtient par kg de mélange de vapeur brûlé, 5900 kJ de chaleur utilisable.The vapor mixture leaving the adsorber has a temperature of 375 K and a heat content of 7270 kJ / kg and is burned, using an auxiliary flame, in a combustion device directly connected to the adsorption apparatus. With a combustion gas outlet temperature set at 523 K and 10% loss through the walls, we obtain, per kg of burnt steam mixture, 5900 kJ of usable heat.

20 Avec cette quantité de chaleur, on peut fabriquer 2,19 kg de vapeur saturée à une température de 390 K, De celle-ci, on consomme 0,8 kg/kg de mélange pour désorber les corps organiques. Après retrait de cette quantité, il reste encore, comme chaleur * utilisable pour d'autres buts, 1,39 kg 25 de vapeur/kg de mélange. Il s'y ajoute encore la quantité de vapeur qui est formée par la chaleur de la flamme auxiliaire.With this quantity of heat, 2.19 kg of saturated steam can be produced at a temperature of 390 K. From this, 0.8 kg / kg of mixture is consumed to desorb the organic bodies. After this quantity has been removed, 1.39 kg of steam / kg of mixture still remain as heat * usable for other purposes. To this is added the quantity of vapor which is formed by the heat of the auxiliary flame.

Exemple 2Example 2

De la façon décrite à 1!Exemple 1, on fixe 81 kg de substance organique dans l'adsorbeur, puis on la désorbe au 30 moyen de vapeur d'eau à une pression de 1,2 bar et à une température de 450 K. A cet effet, on consomme en l'espace de 40 minutes 243 kg de vapeur d'eau.As described in Example 1, 81 kg of organic substance is fixed in the adsorber, then it is desorbed by means of steam at a pressure of 1.2 bar and at a temperature of 450 K. For this purpose, 243 kg of water vapor is consumed within 40 minutes.

Le mélange de vapeur sortant de l'adsorbeur a une température de 435 K et une teneur en chaleur de 9090 kJ/kg 35 et on le brûle dans le brûleur à l'aide d'une flame auxiliai- ! * *>» » - 10 - re. Si l'on établit une température de sortie du gaz de combustion de 523 K, avec 10 % de perte par les parois, on obtient, en partant de 1 kg de mélange, 7720 kJ de chaleur utilisable.The vapor mixture leaving the adsorber has a temperature of 435 K and a heat content of 9090 kJ / kg 35 and is burned in the burner using an auxiliary flame! * *> »» - 10 - re. If a combustion gas outlet temperature of 523 K, with 10% loss through the walls, is established, starting from 1 kg of mixture, 7720 kJ of usable heat.

5 Avec cette quantité de chaleur, on peut fabriquer 2,78 kg de vapeur d'eau à une température de 450 K. Après déduction du besoin spécifique de vapeur nécessaire à la régénération - 0,76 kg/kg - il reste encore 2,03 kg de vapeur/kg de mélange, utilisables pour d'autres buts. Il s'y 10 ajoute encore la quantité de vapeur qui se forme par suite de la chaleur de la flamme auxiliaire.5 With this quantity of heat, we can make 2.78 kg of water vapor at a temperature of 450 K. After deduction of the specific need for steam necessary for regeneration - 0.76 kg / kg - there are still 2, 03 kg of steam / kg of mixture, usable for other purposes. To this is added the quantity of vapor which forms as a result of the heat of the auxiliary flame.

Les exemples 1 et 2 montrent que par le procédé selon l'invention, en brûlant les corps organiques séparés de l'air, on peut fabriquer non seulement la quantité de vapeur 15 nécessaire à la régénération, mais deux ou trois fois cette quantité. Il est visible en outre qu'à mesure que la température de régénération augmente, la quantité de vapeur que l'on peut retirer du système augmente en valeur absolue et relative.Examples 1 and 2 show that by the process according to the invention, by burning the organic bodies separated from the air, it is possible to produce not only the quantity of vapor necessary for regeneration, but two or three times this quantity. It is also visible that as the regeneration temperature increases, the quantity of vapor which can be withdrawn from the system increases in absolute and relative value.

20 Le procédé selon l'invention résout un problème de protection de l'environnement, en ce sens que par le procédé, on peut éliminer les substances nocives de l'air et d'autres gaz industriels et il assure en outre - sous forme de vapeur d'eau - 1'utilisation·de la teneur en chaleur des substances 25 organiques qui, autrement, se perdent sans être utilisées.The process according to the invention solves an environmental protection problem, in that the process can remove harmful substances from the air and other industrial gases and it also provides - in the form of water vapor - the use of the heat content of organic substances which would otherwise be lost without being used.

Exemple 3Example 3

De la façon décrite à l'Exemple 1 et dans le même appareil, on fixe dans l'adsorbeur 78,7 kg de substance organique. De la substance organique fixée, 60 % sont bien 30 solubles dans l'eau, 40 % sont insolubles dans l'eau. On désorbe les corps organiques en l'espace d'une heure avec 338 kg de vapeur à une température de 390 K. Par condensation du mélange de vapeur, on obtient 31,5 kg de phase organique qui contient 0,1 % d'eau, ainsi que 385 kg de phase aqueuse ayant 35 une teneur en composés organiques de 12,3 % en poids. La φ * •m * - 11 - substance organique formant la phase organique peut, après traitement (séchage), être ramenée à nouveau au circuit technologique.As described in Example 1 and in the same apparatus, 78.7 kg of organic substance are fixed in the adsorber. Of the attached organic material, 60% is well soluble in water, 40% is insoluble in water. The organic bodies are desorbed over the course of an hour with 338 kg of steam at a temperature of 390 K. By condensation of the vapor mixture, 31.5 kg of organic phase are obtained which contains 0.1% water , as well as 385 kg of aqueous phase having an organic compound content of 12.3% by weight. The organic substance forming the organic phase can, after treatment (drying), be brought back to the technological circuit again.

On brûle dans un appareil de combustion la phase 5 aqueuse qui a une teneur en chaleur de 3760 kJ/kg, à l'aide de 22,2 m^/h de méthane comme combustible supplémentaire. Il se forme par heure 207 kg de vapeur d'eau, ce qui représente environ 60 % de la quantité de vapeur nécessaire à la régénération.The aqueous phase, which has a heat content of 3760 kJ / kg, is burnt in a combustion apparatus, using 22.2 m 3 / h of methane as additional fuel. 207 kg of water vapor is formed per hour, which represents approximately 60% of the quantity of steam necessary for regeneration.

10 Avec ce procédé, on peut récupérer la substance or ganique séparée de l'air avec une qualité convenant à la réutilisation. On rend inoffensifs par combustion les corps organiques solubles, en même temps on obtient ainsi une part notable de la vapeur nécessaire à la régénération.With this method, the organic substance separated from the air can be recovered with a quality suitable for reuse. Soluble organic bodies are rendered harmless by combustion, at the same time a significant part of the vapor necessary for regeneration is thus obtained.

15 Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'inven tion ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du 20 technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de laAs is apparent from the above, the invention is in no way limited to those of its modes of implementation, embodiment and application which have just been described more explicitly; on the contrary, it embraces all the variants which may come to mind of the technician in the matter, without departing from the framework or from the

portée, de la présente invention. Mscope of the present invention. M

Claims

"- 12 -% - - --... 1 °) Process for removing organic bodies from air and other industrial gases and then making them harmless by taking advantage of their heat content, process practiced in a adsorption device connected to a combustion device and characterized in that the bodies are fixed. organic substances present as impurities in air or other industrial gases, in an adsorber filled with activated carbon and / or another adsorbent with large specific surface area and that once the adsorber is saturated, they are desorbed at by means of saturated steam under pressure or by means of superheated steam, which is condensed, if desired, the mixture of vapor of organic substances and water obtained during desorption, which is eliminated Separable organic constituents of the condensate and the remaining part is burned with the aid of auxiliary energy and thus made harmless and the quantity of heat generated is taken advantage of. 2) Method according to claim 1, characterized in that to ensure continuous operation, at least two and in some cases three or four adsorbers are used. 3 °) Process according to any one of claims 1 and 2, characterized in that one carries out the regeneration-ration of the adsorbers with pressurized or superheated steam, between 370 and 520 K, preferably between 390 and 450 K. 4 °) Process according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that by combustion of the organic compounds contained in the vapors desorbed by means of water vapor, water vapor, which is partly brought back to the adsorbers as a desorption agent and partly removed from the system for other uses. 35 5) Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that by burning, in a combustion device connected to the adsorbers, part of the desorbed vapor mixture of the adsorbers, the water vapor necessary to desorb the organic compounds is produced and the remaining part is burned in another combustion apparatus, which is thus made harmless and that advantage is taken of the amount of heat given off. 6 °) Process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the vapor mixture 10 containing organic bodies and obtained during the vaporization of the adsorbers is condensed, cooled and qu it is separated into an organic phase and an aqueous phase also containing organic bodies, the organic phase is reused after treatment and the aqueous phase containing organic bodies is burned, using auxiliary energy , in combustion devices, that it is thus made harmless and that one takes advantage of the quantity of heat released to produce the water vapor necessary for vaporization and / or that it is withdrawn from the system and that it is also used. * Y 3