NO339092B1 - Fremgangsmåte for behandling av flyktige organiske forbindelser ved bruk av gassturbin og behandlingssystem for flyktige organiske forbindelser - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for behandling av flyktige organiske forbindelser ved bruk av gassturbin og behandlingssystem for flyktige organiske forbindelser

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for behandling og et behandlingssystem for en gassformig, flyktig organisk forbindelser ved bruk av en gassturbin. Foreliggende søknad er basert på japansk patentsøknad nr. 2006-021163, inngitt 30. januar, 2006, hvis innhold herved innlemmes som referanse.

Fabrikker som bruker forskjellige typer flyktige organiske forbindelser så som toluen, xylen eller lignende er forsynt med behandlingsanlegg for behandling av avgasser inneholdende flyktige organiske forbindelser. Som en fremgangsmåte for behandling av en flyktig organisk forbindelse i slike behandlingsanlegg, blir avgass inneholdende den flyktige organiske forbindelsen først ført til et adsorpsjonsapparat, og den flyktige organiske forbindelsen blir absorbert i et adsorpsjonsmiddel så som aktivt karbon, og deretter blir den flyktige organiske forbindelsen adsorbert i adsorpsjonsmiddelet, desorbert fra adsorpsjonsmiddel ved bruk av damp og blandet med dampen. Deretter blir dampen som har adsorbert den flyktige organiske forbindelsen kondensert og det kondenserte vannet blir destillert, slik at den flyktige organiske forbindelsen og vannet blir separert. Deretter blir den derved separerte, flyktige organiske forbindelsen brent og dekomponert.

I en konvensjonell behandlingsmetode, i tillegg til kostnader som er nødvendige for installasjon av et behandlingsanlegg, øker driftskostnadene til anlegget. Det er blitt foreslått en teknikk for behandling og dekomponering av en flyktig organisk forbindelse, uten ekstra kostnader, ved bruk av en eksisterende gassturbin som er plassert i fabrikken (se for eksempel japansk ikke-gransket patentsøknad, første publikasjoner nr. 2003-322324, nr. 2004-036492 og nr. 2004-184003).

I oppfinnelsen beskrevet i japansk ikke-gransket patentsøknad, første publikasjon, nr. 2003-322324, blir en farlig substans fjernet fra en flyktig organisk forbindelse, og ført til en luftinntaksåpning til en gassturbin, og blir deretter komprimert sammen med luft i en kompressor. Den komprimerte luften inneholdende den farlige substansen, blir ført til en forbrenner og brenngass blir samtidig tilført til denne, og de brennes for derved å drive en turbin. Den skadelige substansen blir forbrent i forbrenneren og blir derved gjort uskadelig og blir deretter sluppet ut i atmosfæren sammen med avgassen fra gassturbinen.

I oppfinnelsene beskrevet i japansk ikke-granskede patentsøknader, første publikasjoner nr. 2004-036492 og nr. 2004-184003, blir avfallsfluid inneholdende en flyktig organisk forbindelse tilført direkte til en forbrenner og det blir også tilført brenngass til denne og deretter blir de brent i forbrenner for derved å drive en turbin. Avfallsfluidet som inneholder en skadelig substans blir brent i forbrenneren og gjort uskadelig og blir deretter sluppet ut i atmosfæren sammen med avgassen fra gassturbinen.

For øvrig, i den ovenfor beskrevne metoden med behandling av en flyktig organisk forbindelser, brukes det damp hvorved den flyktige organiske forbindelsen blir desorbert fra adsorpsjonsmiddelet. Ved desorpsjonstidspunktet vil derfor en del av dampen bli kondensert og gå over til kondensert vann. Det kondenserte vannet blir sluppet ut som dreneringsvann fra adsorpsjonsapparatet og inneholder en flyktig organisk forbindelse. For å oppnå fullstendig dekomponering eller behandling av den flyktige organiske forbindelsen, er det nødvendig å utføre en dekomponeringsprosess med hensyn til den flyktige organiske forbindelsen som er tilstede i avløpsvannet. For å utføre dette er det spesielt nødvendig å tilveiebringe avløpsvanns behandlingsutstyr for dekomponering av den flyktige organiske forbindelse som er i avløpsvannet, og det er derfor en bekymring for at utstyrskostnadene øker. Videre, jo større mengde avløpsvann, desto større blir det nødvendige behandlingsutstyret for avløpsvann. Kostnadene til behandlingsutstyret for avløpsvannet vil derved øke.

Fra norsk patentsøknad 19842535 er det kjent en fremgangsmåte for utvinning av organiske stoffer fra gasse ved hjelp av absorpsjon og påfølgende uskadeliggjørelse ved forbrenning. De organiske stoffene som er tilstede som forurensning i luften eller i andre industrielle gasser, blir bundet i en absorpsjonsinnretning som er fylt med aktivt kull og/eller annen absorbent og blir deretter desorbert ved hjalp av mettet eller overopphetet damp og blir deretter forbrent.

Foreliggende oppfinnelse har blitt funnet opp i lys av ovenstående omstendigheter med den hensikt å undertrykke eller forhindre kondensasjon av damp ved desorpsjonstidspunktet, og derved redusere kostnadene for behandling av en flyktig organisk forbindelse.

For å oppnå denne hensikten, er det i henhold til oppfinnelsen tilveiebrakt et behandlingssystem for en flyktig organisk forbindelse innbefattende: et adsorpsjonsapparat i hvilket en flyktig organisk forbindelse i gass som skal behandles blir adsorbert i et forutbestemt adsorpsjonsmiddel, og nevnte adsorberte flyktige organiske forbindelse blir desorbert ved bruk av damp under trykk og blandet med dampen; og

en gassturbin med en forbrenner hvor dampen blandet med den flyktige

organiske forbindelsen blir brent,

hvilket behandlingssystem er kjennetegnet ved at tilførsel av både komprimert luft oppvarmet ved å bli komprimert og dampen til absorpsjonsapparatet, blir kondensasjon av dampen i absorpsjonsapparatet ved tidspunktet for desorpsjonen av den flyktige organiske forbindelse undertrykt eller forhindre.

Som en andre løsning i henhold til behandlingssystemet for den flyktige organiske forbindelsen, er det tilveiebrakt en innretning i den første løsningen hvor komprimert luft matet fra gassturbinen blir tilført til adsorpsjonsapparatet for derved å undertrykke eller forhindre kondensasjonen av dampen.

Som en tredje løsning i henhold til behandlingssystemet for den flyktige organiske forbindelsen er det tilveiebrakt en innretning i den første og andre løsningen, hvor komprimert luft av adsorpsjonsapparatet blir tilført til forbrenner og brukes som forbrenningsgass.

Som en fjerde løsning i henhold til behandlingssystemet for den flyktige organiske forbindelsen er det tilveiebrakt en innretning i hvilken som helst av den første til tredje løsningen, hvor den ytterligere innbefatter en damp-bypass reguleringsventil som regulerer en strøm av damp direkte tilført til forbrenneren uten å føres gjennom adsorpsjonsapparatet.

Som en femte løsning i henhold til behandlingssystemet for den flyktige organiske forbindelsen er det tilveiebrakt en innretning i den fjerde løsningen, hvor den ytterligere innbefatter et sugeapparat som er tilveiebrakt mellom adsorpsjonsapparatet og damp-bypass reguleringsventilen og som drives av damp som skal tilføres til adsorpsjonsapparatet slik at komprimert luft til gassturbinen blir tilført til adsorpsjonsapparatet.

Som en sjette løsning i henhold til behandlingssystemet for den flyktige organiske forbindelsen er det tilveiebrakt en innretning i hvilken som helst av den første til fjerde løsningen, hvor den ytterligere innbefatter et sugeapparat som er tilveiebrakt ved en damptilførselsåpning til adsorpsjonsapparatet og som drives av damp som skal tilføres adsorpsjonsapparatet slik at den komprimerte luften til gassturbinen blir tilført til adsorpsjonsapparatet.

Som en syvende løsning i henhold til behandlingssystemet for den flyktige organiske forbindelsen er det tilveiebrakt en innretning i den femte eller

sjette løsningen, hvor sugeapparatet innbefatter en ejektor.

Som en åttende løsning i henhold til behandlingssystemet for den flyktige organiske forbindelsen er det tilveiebrakt en innretning i hvilken som helst av den første til syvende løsningen, hvor den ytterligere innbefatter et dampgenereringsapparat som genererer damp ved bruk av varme fra forbrenningsgassen som kommer ut fra gassturbinen.

På den annen siden, i henhold til den foreliggende oppfinnelse, er det tilveiebrakt en innretning som en første løsning i henhold til en fremgangsmåte for behandling av en flyktig organisk forbindelse ved bruk av en gassturbin, hvor innretningene eller fremgangsmåten for behandling av en flyktig organisk forbindelse ved bruk av en gassturbin, innbefatter: adsorbere i et adsorpsjonsmiddel en flyktig organisk forbindelse i gass som skal behandles; desorbere den flyktige organiske forbindelsen adsorbert i adsorpsjonsmiddelet fra adsorpsjonsmiddelet ved bruk av damp og blande den med dampen, under en trykksatt tilstand og en tilstand hvor kondensasjon av dampen blir undertrykket eller forhindret ved bruk av trykkluft; og brenne dampen blandet med den flyktige organiske forbindelsen i en forbrenner til gassturbinen.

Som en annen løsning i henhold til fremgangsmåten for behandling av den flyktige organiske forbindelsen ved bruk av gassturbinen, er det tilveiebrakt en innretning i den første løsningen hvor den komprimerte luften blir generert av gassturbinen.

Som en tredje løsning i henhold til fremgangsmåten for behandling av den flyktige organiske forbindelsen ved bruk av gassturbinen, er det tilveiebrakt en innretning i den første og andre løsningen, hvor den komprimerte luft som brukes for desorpsjon av den flyktige organiske forbindelsen fra adsorpsjonsmiddelet blir tilført til forbrenneren for å virke som forbrenningsluft.

Som en fjerde løsning i henhold til fremgangsmåte for behandling av den flyktige organiske forbindelsen ved bruk av gassturbinen, er det tilveiebrakt en innretning i hvilken som helst av den første til tredje løsningen, hvor en del av dampen blir tilført direkte til forbrenneren uten å brukes for desorpsjon av den flyktige organiske forbindelsen.

Som en femte løsning i henhold til fremgangsmåten for behandling av den flyktige organiske forbindelsen ved bruk av gassturbinen, er det tilveiebrakt en innretning i hvilken som helst av den første til fjerde løsningen, hvor tilstanden, i hvilken kondensasjonen av dampen blir undertrykket ved bruk av komprimert luft, er relatert til oppvarming av dampen ved bruk av den komprimerte luften i en for-prosess før desorpsjon av den flyktige organiske forbindelsen fra adsorpsjonsmiddelet ved bruk av dampen.

Som en sjette løsning i henhold til en fremgangsmåte for behandling av den flyktige organiske forbindelsen ved bruk av gassturbinen, er det tilveiebrakt en innretning i hvilken som helst av den første til fjerde løsningen, hvor tilstand, i hvilken kondensasjonen av dampen blir undertrykket ved bruk av komprimert luft, er relatert til en blanding av dampen og den komprimerte luften og ved å bruke blandingen for desorpsjon av den flyktige organiske forbindelsen.

I henhold til foreliggende oppfinnelsen, siden den flyktige organiske forbindelsen adsorbert i adsorpsjonsmiddelet blir desorbert fra adsorpsjonsmiddelet ved bruk damp i en tilstand hvor kondensasjonen av dampen blir undertrykket eller forhindret ved bruk av komprimert luft, er det ikke noe behov for å tilveiebringe et anlegg for å behandle kondensert vann inneholdende flyktige organiske forbindelser. Selv om et slikt anlegg kan være tilstede, kan størrelsen derav reduseres. Det er derved mulig å redusere utstyrskostnadene sammenlignet med det konvensjonelle anlegget.

Ovennevnte og ytterligere hensikter, trekk og fordeler med oppfinnelsen, vil fremgå av den etterfølgende detaljerte beskrivelsen av spesielle utførelsesformer derav, spesielt med henvisning til de medfølgende tegninger hvor like henvisningstall i de forskjellige figurene anvendes for å angi like komponenter. Figur 1 viser skjematisk en karakteristisk utforming av et behandlingssystem for en flyktig organisk forbindelse i henhold til en første utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 2 er en driftsskisse som viser en driftsovergang for behandlingssystemet for den flyktige organiske forbindelsen i henhold til den første utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 3 viser skjematisk en karakteristisk utførelse av et behandlingssystem for en flyktig organisk forbindelse i henhold til en andre utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 4 er en driftsskisse som viser en driftsovergang for behandlingssystemet for den flyktige organiske forbindelsen i henhold til den andre utførelsesform av foreliggende oppfinnelse.

Utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet med henvisning til tegningene.

Første utførelsesform

Figur 1 er en skisse som viser strukturen til behandlingssystemet A1 for en flyktig organisk forbindelse i henhold til en første utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. I denne figuren angir henvisningstall 1 adsorpsjonsapparat, 2 en gassturbin, 3 et dampgenereringsapparat, 4 en kompressor, 5 en forbrenner, 6 en turbin, 7 en last, 8 en damp-bypass reguleringsventil, 9 en dampinjeksjons reguleringsventil, 10 en tiiførselsventil for gass som skal behandles (heretter ganske enkelt referert til som "tiiførselsventil for ubehandlet gass"), 11 en utløpsventil for behandlet gass, 12 en damptilførselsventil, 13 en damputløpsventil, 14 en kjøleluft vifte, 15 en kjøleluft tiiførselsventil, 16 en trykkluft tiiførselsventil og 17 en ejektor.

Som vist i Figur 1 er adsorpsjonsapparatet 1 plassert parallelt med hensyn til tiiførselsbanen for behandlet gass (eller gass som skal behandles) og en tilførselsbane for damp. Som beskrevet senere implementeres adsorpsjonsapparatet 1 alternerende en fjerning av en flyktig organisk forbindelse fra gassen som skal behandles (eller den ubehandlede gassen).

I adsorpsjonsapparat 1 blir en flyktig organisk forbindelse som er tilstede i gassen som skal behandles adsorbert i indre adsorpsjonsmiddel hvorved denne flyktige organiske forbindelsen blir fjernet fra gassen som skal behandles, og den flyktige organiske forbindelsen adsorbert i adsorpsjonsmiddelet blir desorbert ved hjelp av damp under trykk og blandes i dampen. Som et eksempel på adsorpsjonsmiddel kan det anvendes aktivt karbon.

Mer detaljert, i adsorpsjonsapparatet 1, blir en gass som skal behandles (ubehandlet gass) tilført utenfra, mens damp blir tilført fra dampgenereringsapparatet 3. Deretter blir den behandlede gassen med den flyktige organiske forbindelsen fjernet, sluppet ut, og samtidig blir en damp med den flyktige organiske forbindelsen også blandet i denne sluppet ut og matet inn i forbrenneren 5 til gassturbinen 2. Videre er adsorpsjonsapparatet konstruert slik at luft blir tilført ved hjelp av kjøleluftviften 14 fra utsiden for å kjøle adsorpsjonsmiddelet beskrevet over.

Gassturbinen 2 består av kompressoren 4, forbrenneren 5 og turbinen 6. Som vist er kompressoren 4 og turbinen 6 forbundet med lasten 7 på en aksial måte. Kompressoren 4 komprimerer luft tilført utenfra og tilfører deretter den komprimerte luften til forbrenneren 5 og trykklufttiiførselsventil 16.

I forbrenneren 5 blir damp inneholdende en flyktig organisk forbindelse tilført via damputløpsventilen 13, ejektoren 17 og dampinjeksjonsreguleringsventilen 9 fra adsorpsjonsapparatet 1, og den ovenfor beskrevne komprimerte luften, og brenngass tilført utenfra, blir blandet og deretter forbrent. Det ble derved dannet en forbrenningsgass med høy temperatur som deretter føres til turbinen 6. Turbinen 6 roterer som følge av kinetiske energi og trykk fra forbrenningsgassen for derved å generere en drivkraft for en ytre last 7. Forbrenningsgassen, etter å ha blitt brukt for å rotere turbinen, blir sluppet ut og tilført til dampgenereringsapparatet 3. Dampen inneholdende den organiske forbindelsen, mens den forblir i en trykksatt tilstand, blir tilført til et forbrenningsområde i forbrenneren 5 og brennes sammen med brenngassen. Ytre lasten 7 er for eksempel en dynamo eller generator.

Dampinnretningsapparatet 3 som bruker varme tilført fra gassturbinen 2 for å danne damp, er en type varmeveksler. Dampgenereringsapparatet 3 er for eksempel en kjele for gjenvinning av overskuddsvarme. Dampen i en trykksatt tilstand, generert i dampgenereringsapparatet 3, føres ut for bruk i anlegget og blir så tilført til damptiiførselsventilen 12, dampinjeksjonsreguleringsventilen 9 og ejektoren 17.

Damp-bypass reguleringsventilen 8 er en ventil som er plassert mellom et innløp til damptiiførselsventilen 12 og et utløp fra ejektoren 17 (eller en damputløpsåpning til dampgenereringsapparatet 3 og innløpet til ejektoren 17). Damp-bypass reguleringsventilen 8 gjør det mulig at en del av dampen som skal tilføres adsorpsjonsapparatet 1 strømmer direkte inn i dampinjeksjonsreguleringsventilen 9 uten å passere gjennom adsorpsjonsapparatet 1. Det følger at damp-bypass reguleringsventilen 8 er for å tilføre en del av damp sluppet ut fra dampgenereringsapparatet 3 til dampinjeksjonsreguleringsventilen 9, hvor adsorpsjonsapparatet 1 blir by passet.

Dampinjeksjonsreguleringsventilen 9 er tilveiebrakt mellom damp-bypass reguleringsventilen 8 og gassturbinen 2 (spesielt forbrenneren 5) og kontrollerer injeksjonsmengden av en damp med hensyn til gassturbinen 2. Tilførselsventilen 10 for ubehandlet gass er en åpne/lukkeventil som er tilveiebrakt med en tilførselsåpning for ubehandlet gass til adsorpsjonsapparatet 1 og som regulerer tilførsel/avstengning av ubehandlet gass med hensyn til adsorpsjonsapparat 1.

Utløpsventilen 11 for behandlet gass er en åpne/lukkeventil som er tilveiebrakt ved en utløpsåpning for behandlet gass til adsorpsjonsapparat 1 og som regulerer utslipp/avstengning av behandlet gass fra adsorpsjonsapparatet 1. Damptiiførselsventilen 12 er en åpne/lukkeventil som er tilveiebrakt ved en damptiiførselsåpning til adsorpsjonsapparatet 1 og som regulerer tilførsel/avstengning av damp med hensyn til adsorpsjonsapparatet 1. Damputløpsventilen 13 er en åpne/lukkeventil som er tilveiebrakt ved en damp (inneholdende forbindelse) utløpsåpning til adsorpsjonsapparatet 1 og som kontrollerer utslipp/avstenging av damp inneholdende forbindelse av adsorpsjonsapparatet 1.

Kjøleluftviften 14 er en kraftkilde for å tilføre kjøleluft til adsorpsjonsapparatet 1. Kjølelufttilførselsventilen 15 er åpne/lukkeventil som er tilveiebrakt mellom kjøleluftviften 14 og adsorpsjonsapparat 1 og som regulerer tilførsel/avstengning av kjøleluft med hensyn til adsorpsjonsapparatet 1. Tilførselsventilen for trykkluft er en åpne/lukkeventil som er tilveiebrakt med en tilførselsåpning for komprimert luft til adsorpsjonsapparatet 1 og som regulerer tilførsel/avstengning av komprimert luft med hensyn til adsorpsjonsapparatet 1.

Ejektoren 17 er en dampdrevet type sugeapparat som er tilveiebrakt mellom damputløpsåpningen til dampgenereringsapparatet 3 og en innløpsende til dampinjeksjonsreguleringsventilen 9 (eller en utløpsende av damp-bypass reguleringsventilen 8) og som trekker komprimert luft fra adsorpsjonsapparatet 1 i henhold til velkjente forstøvningsprinsipper. Mer spesielt trekker ejektoren 17 komprimert luft fra adsorpsjonsapparatet 1 gjennom damputløpsventilen 13 ved å bruke en strøm av damp tilført fra dampgenereringsapparatet 3 og blander den komprimerte luften inn i dampen.

Det vil nå bli gitt en detaljert beskrivelse av drift av det angitte behandlingssystemet A1 for flyktig organisk forbindelse med henvisning til Figur 2 som viser en driftsovergang.

I figur 2 er alle ventilene i en lukket tilstand vist med et sort ventilsymbol og hver ventil i en åpen tilstand er representert med et hvitt ventilsymbol. Som vist i figur 2 i behandlingsanlegget for den flyktige organiske forbindelsen A1, i henhold til åpen/lukket tilstand til åpne/lukkeventilene (tiiførselsventil 10 for ubehandlet gass, utløpsventil 11 behandlet gass, damptiiførselsventil 12, damputløpsventil 13, kjøleluft tiiførselsventil 15 og trykklufttilførselsventil 16) prosessene (adsorpsjonsprosessen, kompresjonsprosessen, oppvarmingsprosessen, desorpsjonsprosessen, spyleprosessen og avkjølingsprosessen) er respektivt angitt. Som respons til sekvensielle endringer i åpen/lukket tilstanden til åpne/lukkeventiler, blir prosessene utført gjentatte ganger med hensyn til adsorpsjonsprosessen, kompresjonsprosessen, oppvarmingsprosessen, desorpsjonsprosessen, spyleprosessen, avkjølingsprosessen og tilbake til adsorpsjonsprosessen.

I adsorpsjonsprosessen blir hver av tilførselsventilen 10 for ubehandlet gass og utløpsventilen 11 for behandlet gass satt i en åpnet tilstand, og hver av damptiiførselsventilen 12, damputløpsventilen 13, kjølelufttilførselsventilen 15 og tilførselsventilen 16 for trykkluft er satt i en lukket tilstand. Den ubehandlede gassen (dvs. gass som skal behandles) blir derved tilført til adsorpsjonsapparatet 1 via tilførselsventilen 10 for ubehandlet gass og den behandlede gassen blir sluppet ut fra adsorpsjonsapparatet 1 via utløpsventilen 11 for behandlet gass. Denne tilførte ubehandlede gassen blir ført gjennom en adsorbent eller adsorpsjonsmiddel (for eksempel aktivt karbon) for å desorbere og fjerne den flyktige organiske forbindelsen, og blir deretter ført ut via utløpsventilen 11 for behandlet gass som behandlet gass som ikke inneholder noen flyktig organisk forbindelse.

Etter at denne adsorpsjonsprosessen er ferdig, blir kun tilførselsventilen 16 for komprimert luft åpnet, hvorved kompresjonsprosessen starter. I kompresjonsprosessen blir komprimert luft fra kompressoren 4 til gassturbinen 2 deretter tilført via tilførselsventilen 16 for komprimert luft til adsorpsjonsapparatet 1 slik at det indre trykket i dette øker.

Deretter blir kun tilførselsventilen 16 for komprimert luft og damputløpsventilen 13 satt åpne slik at prosessen til behandlingssystemet A1 for den flyktige organiske forbindelsen blir endret til oppvarmingsprosessen. I oppvarmingsprosessen blir komprimert luft oppvarmet til 100-400°C av kompressoren 4, deretter tilført via tilførselsventilen 16 for komprimert luft til adsorpsjonsapparatet 1. Den komprimerte luften i adsorpsjonsapparatet 1 blir deretter sluppet ut og tilført til forbrenneren 5 via damputløpsventilen 13, ejektoren 17 og dampinjeksjonsreguleringsventilen 9. Det indre av adsorpsjonsapparatet 1 blir derved oppvarmet til 100°C eller mer under et forutbestemt trykk.

Som beskrevet over, i oppvarmingsprosessen, blir komprimert luft sluppet ut fra kompressoren 4 ført gjennom adsorpsjonsmiddelet fylt i adsorpsjonsapparatet 1 og sluppet utfra dette, og tilføres deretter til forbrenneren 5. Generelt, spesielt på grunn av trykktap i adsorpsjonsapparatet 1, er det vanskelig å tilføre en nødvendig strømningsrate (eller mengde) av komprimert luft fra adsorpsjonsapparatet 1 til forbrenneren 5 for å øke temperaturen inne i adsorpsjonsapparatet til 100°C eller mer i en forutbestemt kort tidsperiode. I foreliggende behandlingssystem A1 for den flyktige organiske forbindelse blir denne ulempen løst ved å tilveiebringe ejektoren 17. Ved hjelp av en strøm av damp tilført gjennom damp-bypass reguleringsventilen 8 fra dampgenereringsapparatet 3, presser ejektoren 17 komprimert luft ut av adsorpsjonsapparatet 1 slik at en tilstrekkelig strømningsmengde komprimert luft blir ført gjennom adsorpsjonsapparatet 1.

Etter at denne oppvarmingsprosessen er ferdig, blir kun damptiiførselsventilen 12 og damputløpsventilen 13 åpnet hvorved desorpsjonsprosessen starter. I desorpsjonsprosessen blir damp tilført fra

dampgenereringsapparatet 3, deretter ført gjennom damptiiførselsventilen 12 til adsorpsjonsapparatet 1. Sammen med dette blir damp inneholdende en flyktig organisk forbindelse som er blitt desorbert fra adsorpsjonsmiddelet på grunn av dampens virkning (eller ganske enkelt betegnet som dampholdig forbindelse) sluppet ut fra adsorpsjonsapparatet 1 og deretter tilført til forbrenneren 5 via damputløpsventilen 13, ejektoren 17 og dampinjeksjonsventilen 9.

I oppvarmingsprosessen, som er en forprosess før desorpsjonsprosessen, blir det indre av adsorpsjonsapparatet 1 oppvarmet til 100°C eller mer som beskrevet over. I desorpsjonsprosessen vil derfor damp som har blitt tilført til adsorpsjonsapparatet 1 ikke kondensere i adsorpsjonsapparatet 1 og blir holdt i en gassformig tilstand. Med andre ord, i adsorpsjonsapparatet 1 til behandlingssystemet A1 for den flyktige organiske forbindelsen, blir vanndamp eller damp ikke kondensert slik at det ikke er nødvendig med noe utstyr for behandling av slikt kondensert vann som avløpsvann.

I denne desorpsjonsprosessen, når en tilstrekkelig mengde av en flyktig organisk forbindelse har blitt desorbert fra adsorpsjonsmiddelet, blir kun damputløpsventilen 13 og komprimert lufttilførselsventilen 16 åpnet slik at prosessen endres til spyleprosessen. I spyleprosessen blir komprimert luft tilført via komprimert lufttilførselsventilen 16 til adsorpsjonsapparatet 1, og samtidig blir luften gradvis sluppet ut fra adsorpsjonsapparatet 1. Som et resultat blir damp eller vanndamp som er igjen i adsorpsjonsapparatet 1 sluppet ut fra adsorpsjonsapparatet 1 av tilført komprimert luft slik at det indre av adsorpsjonsapparat 1 blir tørket.

Når denne prosessen er ferdig, blir kun utløpsventilen 11 for behandlet gass og kjølelufttilførselsventilen 15 åpnet slik at prosessen endres til kjøleprosessen.

I kjøleprosessen blir luft tilført fra kjøleluftviften 14 tilført via kjølelufttilførselsventilen 15 til adsorpsjonsapparatet 1, og samtidig blir en gass i dette sluppet ut via utløpsventilen 11 for behandlet gass, hvorved det indre av adsorpsjonsapparatet 1 blir avkjølt til romtemperatur (eller normal temperatur). Med den derved utførte kjøleoperasjonen, blir den ovenfor beskrevne adsorpsjonsprosessen utført under et miljø med normal temperatur som derved er dannet i adsorpsjonsapparatet 1.

I foreliggende utførelsesform, siden oppvarmingsprosessen er tilveiebrakt som en forprosess før desorpsjonsprosessen, er det mulig å forhindre at vanndamp blir kondensert til kondensert vann i adsorpsjonsapparat 1 slik at det ikke dannes avløpsvann i adsorpsjonsapparatet 1. Derved blir det unødvendig å tilveiebringe utstyr for behandling av avløpsvann og kostnadene for utstyr kan derved reduseres.

Videre, i oppvarmingsprosessen, selv om komprimert luft sluppet ut fra adsorpsjonsapparatet 1 inneholder en flyktig organisk forbindelse, er mengden derav liten. I foreliggende utførelsesform blir den komprimerte luften matet til forbrenneren 5 for behandling. På den annen side er det unødvendig med dedikert utstyr eller anlegg for behandling eller dekomponering av slik komprimert luft inneholdende en flyktig organisk forbindelse, og utstyrskostnadene kan derved reduseres.

For øvrig, i foreliggende behandlingssystem A1 for flyktig organisk forbindelse, i tillegg til vanndamp (eller damp) inneholdende forbindelse sluppet ut fra adsorpsjonsapparatet 1, blir vanndampen (eller dampen) som har blitt matet gjennom damp-bypass reguleringsventilen 8 tilført via dampinjeksjonsreguleringsventilen 9 til forbrenneren 5. Med andre ord, i foreliggende behandlingssystem A1 for flyktig organisk forbindelse, siden damp-bypass reguleringsventilen 8 er tilveiebrakt i dette, kan mengden av vanndamp for adsorpsjon av forbindelsen (eller forbindelsesadsorpsjonsmengden)

innstilles individuelt eller separat.

Andre utførelsesform

For eksempel, forutsatt at forbrenningsdampmengden er en strømningsrate R1, erforbindelsesadsorpsjonsmengden en strømningsrate R2 (hvor R1 > R2) og differansen i strømningsrate mellom R1 og R2 blir tilført via damp-bypass reguleringsventilen 8 til dampinjeksjonsreguleringsventilen 9. Kravene for både forbrenningsdampmengden og forbindelsesadsorpsjonsmengden kan tilfredsstilles. Tilfellet hvor R1 < R2 kan forutsettes. Dette er imidlertid ikke praktisk fordi det forekommer en tilstand hvor forbindelsesadsorpsjonsdampmengden ikke i sin helhet blir behandlet av gassturbinen 2.

Figur 3 viser skjematisk et behandlingssystem A2 for en flyktig organisk forbindelse i henhold til en andre utførelsesform av foreliggende oppfinnelse.

Sammenlignet med behandlingssystemet A1 for flyktig organisk forbindelse vist i Figur 1, er plasseringen (eller stedet) til ejektoren 17 i behandlingssystemet A2 for den flyktige organiske forbindelsen forskjellig fra den i behandlingssystemet A1 for den flyktige organiske forbindelsen. Strukturen til behandlingssystemet A2 for den flyktige organiske forbindelsen, bortsett fra plasseringen av ejektoren 17, er lik strukturen til behandlingssystemet A1 forden flyktige organiske forbindelsen i den første utførelsesformen. I lys av dette vil kun slike forskjeller bli beskrevet under.

I behandlingssystemet A2 for den flyktige organiske forbindelsen er ejektoren 17 tilveiebrakt ved damptiiførselsåpningen til adsorpsjonsapparatet 1) eller mellom damptiiførselsventilen 12 og adsorpsjonsapparatet 1) og drives av damp som strømmer fra damptiiførselsventilen 12 til adsorpsjonsapparatet 1. Komprimert luft fra kompressoren 4 blir tilført ejektoren 17 via komprimert lufttilførselsventilen 16. Denne komprimerte luften blir tvungen ført mot adsorpsjonsapparatet 1 ved hjelp av dampstrømmen tilført via damptiiførselsventilen 12 til adsorpsjonsapparatet 1.

Figur 4 er en skisse som viser driftsovergangene til den derved utformede behandlingssystemet A2 for flyktig organisk forbindelse. I adsorpsjonsprosessen er kun tilførselsventilen 10 for ubehandlet gass og utløpsventilen 11 for behandlet gass åpnet slik at gassen som skal behandles blir tilført adsorpsjonsapparatet 1 via tilførselsventilen 10 for ubehandlet gass, og at gassen som har blitt behandlet eller behandlet gass blir ført gjennom utløpsventilen 11 for behandlet gass. I oppvarmingsprosessen, som er en etterprosess etter adsorpsjonsprosessen, blir kun tilførselsventilen for komprimert luft åpnet slik at komprimert luft blir ført inn i adsorpsjonsapparatet 1 via tilførselsventilen 16 for komprimert luft slik at adsorpsjonsapparatet 1 blir trykksatt.

I desorpsjonsprosessen eller etter at adsorpsjonsapparatet 1 har blitt komprimert, blir kun damptiiførselsventilen 12, damputløpsventilen 13 og tilførselsventilen 16 for komprimert luft åpnet slik at damp deretter tilføres til adsorpsjonsapparatet 1, damp inneholdende forbindelse blir deretter sluppet ut fra adsorpsjonsapparatet 1, og komprimert luft oppvarmet til 100°C til 400°C blir deretter tilført til adsorpsjonsapparatet 1 ved hjelp av drift av ejektoren 17. Med andre ord i foreliggende behandlingsanlegg A2 for flyktig organisk forbindelse, blir damp ved et nivå på 100°C og komprimert luft ved 100°C til 400°C dannet og deretter tilført til adsorpsjonsapparatet 1, hvorved damp kan oppvarmes av den komprimerte luften og partialtrykket av damp kan reduseres og kondenseringstemperaturen kan senkes.

I foreliggende behandlingssystem A2 for flyktig organisk forbindelse, i et innledende trinn av adsorpsjonsprosessen eller ved tidspunktet for start av tilførsel av en blandet gass bestående av dampen og den komprimerte luften med hensyn til adsorpsjonsapparatet 1, selv om damp blir kondensert i en viss grad. Etter start kan imidlertid kondensasjonen av damp i adsorpsjonsapparatet 1 i stor grad undertrykkes og derved kan et volum av avløpsvann fra adsorpsjonsapparatet 1 reduseres drastisk sammenlignet med det som er konvensjonelt. Som et resultat kan behandlingsutstyr for avløpsvann reduseres eller miniatyriseres og utstyrskostnadene kan av denne årsak reduseres.

Videre som kan ses av en sammenligning av Figur 2 og 4, blir i foreliggende behandlingssystem A2 for flyktig organisk forbindelse, den blandede gassen bestående av dampen og den komprimerte luften tilført til adsorpsjonsapparatet 1 i desorpsjonsprosessen, hvorved det er unødvendig med dedikert utstyr for oppvarmingsprosessen. På grunn av den lille prosesskonstanten, kan effektiviteten til behandlingen av ubehandlet gass (eller gassbehandlingseffektiviteten) forbedres.

I tillegg er en av de prinsipielle ideene at ved tilførsel av komprimert luft (spesielt luft med høyt trykk og høy temperatur) dannet i gassturbinen 2 til adsorpsjonsapparatet 1, kan kondensasjon av damp i adsorpsjonsapparatet 1 undertrykkes eller forhindres. Foreliggende oppfinnelse er derved ikke i seg selv begrenset til utførelsesformene beskrevet over. For eksempel kan det tenkes følgende modifikasjoner. (1) I hver av utførelsesformene beskrevet over, blir kondensasjon av damp i adsorpsjonsapparatet 1 undertrykket eller forhindret ved bruk av komprimert luft generert i kompressoren 4 til gassturbinen 2. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til komprimert luft generert i en kompressor. Det er også tenkelig med en konstruksjon hvorved kondensasjonen blir undertrykket eller forhindret ved å tilveiebringe et dedikert apparat for å generere komprimert luft og ved å anvende komprimert luft generert i det dedikerte apparatet. (2) I hver av utførelsesformene beskrevet over anvendes ejektoren 7 som et sugeapparat. Det kan imidlertid brukes andre typer sugeapparat. For eksempel er det tenkelig med en turbolader. (3) Søkeren har inngitt en internasjonal PCT-søknad nr. PCT/JP2005/015061 med tittel" Fremgangsmåte for behandling av flyktig organisk forbindelse ved bruk av gassturbin og behandlingssystem for flyktig organisk forbindelse", hvor konseptet med adsorpsjon og desorpsjon av flyktig organisk forbindelse er den samme som i foreliggende oppfinnelse. I denne internasjonale søknaden er det beskrevet at et mangfold adsorpsjonsapparatet er tilveiebrakt og opereres alternerende og, som en forprosess før en adsorpsjonsprosess, er det tilveiebrakt en anrikningsprosess hvor flyktig organisk forbindelse i gassen som skal behandles blir anriket. Anvendelse av teknikken beskrevet i denne internasjonale søknaden for foreliggende oppfinnelse er tenkelig. (4) I hver av utførelsesformene beskrevet over er dampinjeksjonsreguleringsventilen 9 tilveiebrakt ved en nedstrøms side av damp-bypass reguleringsventilen 8 i en dampstrømningsretning (eller mellom damp-bypass reguleringsventilen 8 og gassturbinen 2). Dampinjeksjonsreguleringsventilen 9 kan imidlertid være tilveiebrakt ved en oppstrøms side av en damp-bypass reguleringsventil 8 (eller mellom dampgenereringsapparatet 3 og damp-bypass reguleringsventilen 8). I denne konstruksjonen kan det oppnås samme drift og effekter.

Claims (14)

1. Behandlingssystem (A1, A2) for en flyktig organisk forbindelse innbefattende: et adsorpsjonsapparat (1) i hvilket en flyktig organisk forbindelse i gass som skal behandles blir adsorbert i et forutbestemt adsorpsjonsmiddel, og nevnte adsorberte flyktige organiske forbindelse blir desorbert ved bruk av damp under trykk og blandet med dampen; og en gassturbin (2) med en forbrenner (5) hvor dampen blandet med den flyktige organiske forbindelsen blir brent, karakterisert vedat ved tilførsel av både komprimert luft oppvarmet ved å bli komprimert og dampen til absorpsjonsapparatet (1), blir kondensasjon av dampen i absorpsjonsapparatet (1) ved tidspunktet for desorpsjonen av den flyktige organiske forbindelse undertrykt eller forhindre.

2. Behandlingssystem i henhold til krav 1, karakterisert veda t komprimet rluft matet fra gassturbinen (2) blir tilført til adsorpsjonsapparatet (1) for derved å undertrykke eller forhindre kondensasjonen av dampen.

3. Behandlingssystem i henhold til krav 1, karakterisert vedat komprimert luft fra adsorpsjonsapparatet (1) blir tilført til forbrenneren (5) og brukt som forbrenningsgass.

4. Behandlingssystem i henhold til krav 1, karakterisert vedat det ytterligere innbefatter en damp-bypass reguleringsventil (9) som regulerer en strøm av damp direkte tilført til forbrenneren (5) uten å ha passert gjennom adsorpsjonsapparatet (1).

5. Behandlingssystem i henhold til krav 4, karakterisert vedat det videre innbefatter et sugeapparat (17) som er tilveiebrakt mellom adsorpsjonsapparatet (1) og damp-bypass reguleringsventilen (9) og som drives av damp som skal tilføres til adsorpsjonsapparatet (1) slik at komprimert luft fra gassturbinen (2) blir tilført til adsorpsjonsapparatet (1).

6. Behandlingssystem i henhold til krav 1, karakterisert vedat det videre innbefatter et sugeapparat (17) som er tilveiebrakt ved en damptilførselsåpning til adsorpsjonsapparatet (1), og som drives av damp som skal tilføres til adsorpsjonsapparatet (1) slik at den komprimerte luften fra gassturbinen (2) blir tilført til adsorpsjonsapparatet (1).

7. Behandlingssystem i henhold til krav 5 eller 6, karakterisert vedat sugeapparatet innbefatter en ejektor (17).

8. Behandlingssystem i henhold til krav 1, karakterisert veda t det videre innbefatter et dampgenereringsapparat (3) som genererer damp ved bruk av varme fra forbrenningsgassen som kommer fra gassturbinen (2).

9. Fremgangsmåte for behandling av en flyktig organisk forbindelse ved bruk av en gassturbin (2) innbefattende: adsorbere i et adsorpsjonsmiddel, en flyktig organisk forbindelse i gass som skal behandles, karakterisert vedat fremgangsmåten videre innbefatter: tilføre både komprimert luft oppvarmet ved å bli komprimert og damp rundt absorpsjonsmiddelet; desorbere den flyktige organiske forbindelsen adsorbert i adsorpsjonsmiddelet fra adsorpsjonsmiddelet ved bruk av damp og blande den med dampen, under en trykksatt tilstand, og en tilstand hvor kondensasjon av dampen blir undertrykket eller forhindret ved bruk av komprimert luft; og brenne dampen blandet med den flyktige organiske forbindelsen i en forbrenner (5) til gassturbinen (2).

10. Fremgangsmåte i henhold til krav 9, karakterisert vedat den komprimerte luften er generert av gassturbinen (2).

11. Fremgangsmåte i henhold til krav 9, karakterisert vedat den komprimerte luften brukes for å desorbere den flyktige organiske forbindelsen fra adsorpsjonsmiddelet tilført til forbrenneren (5), for å virke som forbrenningsluft.

12. Fremgangsmåte i henhold til krav 9, karakterisert veda t en del av dampen blir tilført direkte til forbrenneren (5) uten å bli brukt for å desorbere den flyktige organiske forbindelsen.

13. Fremgangsmåte i henhold til krav 9, karakterisert vedat tilstanden i hvilken kondensasjonen av dampen blir undertrykket ved bruk av den komprimerte luften, er relatert til oppvarming av dampen ved bruk av den komprimerte luften i en forprosess før desorpsjon av den flyktige organiske forbindelsen fra adsorpsjonsmiddelet ved bruk av dampen.

14. Fremgangsmåte i henhold til krav 9, karakterisert veda t tilstanden i hvilken kondensasjonen av dampen blir undertrykt ved bruk av den komprimerte luften er relatert til blanding av dampen og den komprimerte luften og la blandingen virke for desorpsjon av den flyktige organiske forbindelsen.