NO138646B - Fremgangsmaate til adskillelse av damp- eller gassformede forurensninger fra en luft eller gass-stroem med adsorbsjonsfiltre - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til adskillelse

av damp- eller gassformede forurensninger fra en luft- eller gass-

strøm med adsorbsjonsfiltre, hvor etter oppnåelse av en bestemt

oppladning av en av adsorbsjonsfiltrene, desorberes de deri adsor-

berte forurensninger i motstrøm ved hjelp av en inert gass, frem-

stilt ved støkiometrisk forbrenning av kull, koks eller hydrokar-

boner.

Fremgangsmåte til adskillelse av damp- eller gass-

formede forurensninger fra en luft- eller gasstrøm under an-

vendelse av adsorbsjonsfiltre er kjent og omtales i lærebøker for fremgangsmåteteknikk eller også i Brailleul, Bratzler, Herbert og Vollmer "Aktive Kohle", Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart (1962). Problematikken ved slike anlegg består i etter oppladning ved

en desorbsjon igjen å befri dem fra deres oppladning og å behandle desorbatet således at dets uttreden i den fri atmosfære hindres.

Hertil foreslås i tysk patent nr. 704.350 til utdrivning av de adsorberte stoffer å anvende varmgasser som dessuten føres i et krets-

løp og å utfelle desorbatet på selv av kretsløp-gass ikke gjennom-strømmede flater. Derved kan det på grunn av temperaturavhengig-

het og damptrykket av forurensningene ikke hindres at etter om-

kobling fra "desorbering" til "adsorbering" forlater gass oppladet med forurensninger adsorbereren. Denne ulempe omgås ifølge tysk patent nr. 1.619.850, idet desorbatet adskilles i kretsløp, ikke ved kondensasjon , men ved tilsetning av den nødvendige forbrennings-

luft ved forbrennere. Da imidlertid denne forbrenning bare er omtrent støkiometrisk ved høy desorbatmengde, sogar foregår understøkiometrisk, blander det seg undertiden sterktluktende oksydasjonsprodukter, som f.eks. aldehyder som med den fra krets-løpet utgående overskuddsgass, kan komme ut i omgivelsene.

Dette unngås igjen ifølge belgisk patent nr. 768.739, idet det foreslås å se bort fra kretsløp og å foreta desorbsjonen med en inert gass fremstilt av forbrenning av hydrokarboner å tilføre den med desorbat oppladede inertgass til et forbrenningskammer, og der å forbrenne med det for en fullstendig forbrenning nødvendige luftoverskudd. De to sistnevnte fremgangsmåter fører derfor til forbrenning av desorbatet, en ulempe som spesielt er av betydning ved tilbakeførbare 'forurensninger, bortsett fra at denne forbren-ningsprosess er forbundet med dannelse av nitrogenoksyder. En ytterligere ulempe ved denne mot desorbat forbrenninger rettede fremgangsmåte er nødvendigheten av en til forbrenningskammeret etterkoblet ytterligere avgassrensning, f.eks. en gassvasker, når det er tilstede halogenerte forbindelser blant forurensningene som skal utskilles, og hvis forbrenning fører til dannelse av halogenhydrogen.

Til grunn for oppfinnelsen ligger nu den oppgave å tilveiebringe en fremgansmåte av ovennevnte type som overvinner denne ulempe. Hertil foreslås ifølge oppfinnelsen at det av inertgass medførte desorbat tilbakeføres i luft- eller gasstrømmen som skal renses.

Dessuten kan det være hensiktsmessig å befri den dannede inertgass ved tørkning før innføring i adsorbsjonsfiltret for vann, for ved kondensasjon ved avkjøling å få et vannfritt desorbat og således kan det spares ytterligere skylleprosesser.

Prinsippet for en mulig anordning til gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er vist på figuren. An-ordningen består i det vesentlige av brenneren 1, adsorbsjonsfiltret 2, kjøleren 3 og skylleinnretning H. Videre er luft-strømmen betegnet med 5» råluftstrømmen med 6, desorbatstrømmen med 7 og tilbakeføring av inertgass med desorbatrester med 8. De stiplede linjer betyr hver gang rørledninger som ikke befinner seg i drift. På de steder hvor de sammentreffer med gjennomtrukkede linjer er det anordnet omkoblingsventiler eller treveis-klaffer.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen går ut fra en desorbsjon av det oppladede adsorbsjonsfilter ved hjelp av inertgass fra en støkiometrisk forbrenning av kull, koks eller av flytende eller gassformede hydrokarboner, samt bygass,kokeri-

gass, giktgass, avgasningsgass eller lignende. Den derved dannede inertgass har et vannduggpunkt på under ca. 30°C, når det anvendes kull, koks eller herav avledede gasser som bygass, kokeri-gass, giktgass, avgasningsgass eller lignende som brennstoff, resp. en slik av under ca. 60°C, når det benyttes hydrokarboner til inert-gassfrembringelse. Den etter desorbsjonen følgende avkjøling til .kondensasjon av desorbatet kan bare føres således at den forløper over vannduggpunktet . Derved fåes i mange tilfeller et helt,

i noen tilfeller i det minst omtrent vannfritt kondensat av desorbatet. Partialtrykk av forurensning ved kondensasjonstemperaturen er derved uten vesentlig betydning, da inertgassen med de deri ennu etter kondensasjonstrinnet og ved adskillelsen av utkonden-sert desorbat inneholdte desorbatrester i luft- eller gasstrømmen som skal renses . Det kan derfor sees bort fra en spesiell fremgangsmåte tekniksk omstendelig kondensasjon og adskillelse av gjenvunnet desorbat fra vannet. Den spesielle fordel ved en slik fremgangsmåteføring av desorbatet ved kjøling og tilbake-føring av desorbsjonsmidlet i luft- eller gasstrømmen som skal renses, er overraskende økologisk fordelaktighet ved denne fremgangsmåte, da den også er anvendbar når ved en forbrenning av desorbatet opptrer økologisk skadelig forbrenningsprodukter som f.eks. halogenhydrogener, og hvor avvannsproblemer må unngås. Dessuten sees at de med hensyn til deres omgivelsesinnvirkning problematiske nitrogenoksyder ikke behøver å tas hensyn til, da deres dannelse som kjent er koblet med forbrenningsprosesser som unngså ifølge oppfinnelsen. Videre muliggjøres en mer rasjonell energiutnyttelse. Således fremkommer energisparing av energi før desorbsjonen, på grunn av de ikke nødvendige energikrevende frembringelse av vanndamp, samt fra energisparing ved kondensa-sjonen, da kjøllasten ikke unødig øker kondensasjonsvarmen av vanndampen, hvilke virker spesielt'for energibalansen ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, da fordampningsvarmen av vannet er overordentlig stor.

Som eksempel for den overraskende økonomi ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, skal det anvendes et stort acetonbad med kantavsugning. I dette bad renses finmekaniske deler. Ved dette anlegg går det daglig tapt ved toskifts drift ca. 700 kg aceton ved fordampning. Disse acetondamper ble tidligere tilsvarende pålegg fra driftsoppsyn avbrent i fakkel med tilsvarende luftoverskudd eller også gjort uskadelig ved høy innføring i atmosfæren utenfor innvirkningsområdet på omgivelsen. Denne for-dampede del av oppløsningsmidlet ble avskrevet som driftsmiddel-tap, fordi et vanlig gjenvinningsanlegg av den kjente type ikke arbeidet kostdekkende og investering av et gjenvinningsanlegg ikke kunne være berettiget i forhold til avbrenning eller høy innføring i atmosfæren.

Anleggsomkostningene for et anlegg ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som også muliggjør gjenvinning, viser seg 1/3 lavere enn anleggsomkostningene for anlegg til oppløsnings-middelgjenvinning etter de hittil kjente fremgangsmåter med de nødvendige rektifiseringsanlegg. Omkostningssammenligning gir i et slikt tilfelle den overraskende fordel for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen av avluft/avgassrensning med desorbatgjenvinning,

at økonimitersklen som ved de vanlige fremgangsmåter går rundt ca. 3 g/m^ oppløsningsmiddeldel i avluften (resp. avgassen), kunne nedsettes til mer enn halvparten til verdier rundt ca. 1,2 g/m^. Ved foreliggende eksempel viser det seg ved anvendelsen av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen en besparelse på ca. 40 % ref.

til de hittil avskrevne driftsmiddelomkostninger for aceton som er gått tapt.

Endelig fremkommer ytterligere en fordel som da spesielt kommer til uttrykk når det i foruréUsningene forekommer slike med høyt kokepunkt. Driftsteknisk er den oppgave å desorbere stoffer med høyt kokepunkt ved anvendelsen av inertgass mindre vanskelig å løse enn ved anvendelse av vanndamp etter den vanlige metode, da den nødvendige,høyere enn den angjeldende koketempera-tur liggende desorbsjonstemperatur, er å oppnå vesentlig enklere ved anvendelse av inertgass. Å desorbere rundt f.eks. 1 kg tetra-lin, som koker ved 208°C, er det nødvendig ca. 8 kg varmdamp av 230°C. Derimot er det relativt lett mulig å gjennomføre desorbsjonen med en inertgass, fremstilt av støkiometrisk forbrenning ved 450°C, dertil kreves ca. 5 kg inertgass.

Por å fremstille denne inertgass forbre-nes eksempelvis støkio-metrisk 0,3 kg propan/butan-blanding. Derimot er det alene alle-rede for frembringelse av den for desorbsjonseksemplene nødvendige vanndamp av 230°C å påføre en varmemengde på ca. 22 500 kJ. Stoffet som skal utdrives, desorberes desto hurtigere og full-stendigere jo høyere desorbsjonstemperaturen ligger, for det er ikke den høye fordampnings-(og kondensasjons-)varme av vannet som utgjør vanndampens desorbsjonsevne, men desorbsjonsevnen av det desorbsjonsmiddel bestemmes ved den temperatur, hvorved desorbsjonen gjennomføres. Dessuten har spylingen av adsorbsjonsfiltret under desorbsjonen med det tilsvarende desorbsjonsmiddel likeledes betraktelig innvirkning. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kombinerer desorbsjonen av et oppladet adsorbsjonsfilter med en for denne desorbsjon fremstilt inertgass som under desorbsjonen samtidig spyler adsorbsjonsfiltret med kjølig, og dermed med kondensasjon av desorbatet og med tilbakeføring av den ennu med desorbatrester oppladede inertgasser i luft- eller gass-strømmen som skal renses. Ved dette valgte eksempel ligger anleggsomkostningene ved bare ca. 25% av omkostningene for et vanlig anlegg med vanndamp desorbsjon. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er overlegen overfor de hittil kjente og anvendte fremgangsmåter, såvel med hensyn til den nødvendige desorbsjonstid som også med hensyn til fullstendigheten av desorbsjonen.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til adskillelse av damp- eller gassformede forurensninger fra en luft- eller gasstrøm med adsorb-sjonsfiltere, hvor det etter oppnåelse av en bestemt oppladning av et av adsorbsjonsfilteret desorberes de deri adsorberte forurensninger ved hjelp av en ved støkiometrisk forbrenning av kull, koks eller hydrokarboner fremstilt inertgass i motstrøm, karakterisert ved at det av inertgassen med-førte desorbat utkondenseres og inertgassen etter adskillelse av det kondenserte desorbat tilbakeføres i den luft- eller gasstrøm som skal renses .