NO842535L

NO842535L - PROCEDURE FOR AA EXCAVATED ORGANIC SUBSTANCES FROM GASES

Info

Publication number: NO842535L
Application number: NO842535A
Authority: NO
Inventors: Vendel Illes; Zoltan Nagy; Otto Szalai
Original assignee: Magyar Asvanyolaj Es Foeldgaz
Priority date: 1983-06-24
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1984-12-27
Also published as: SE8403350L; FI842517A0; SE8403350D0; HU193539B; LU85425A1; FI842517A; DE3423169A1; HUT33976A; BE899961A; DK306784A; DK306784D0; NL8401979A

Description

Oppfinnelsen angår, en fremgangsmåte for utvinning av organiske stoffer fra gasser, ved hjelp av adsorpsjon og påfølgende uskadeliggjørelse ved forbrenning. The invention relates to a method for extracting organic substances from gases by means of adsorption and subsequent neutralization by combustion.

Innen et mangfold av industrielle prosesser dannes gass-strømmer som inneholder damper av organiske stoffer. Slike gasser dannes f.eks. ved fremstilling av laminater, klebe-bånd, lydbånd, fotopapir, kunstfibre (acetat- og viskose-fibre), cellofan, plastfolier, metallfolier, innen dyptrykk-og bestrykningsindustrien ved fremstilling av kunstlær og impregnerte tekstiler, ved lakkering innen møbelindistrien, Gas streams containing vapors of organic substances are formed within a variety of industrial processes. Such gases are formed e.g. in the production of laminates, adhesive tapes, audio tapes, photographic paper, synthetic fibers (acetate and viscose fibres), cellophane, plastic foils, metal foils, in the gravure printing and coating industry in the production of artificial leather and impregnated textiles, in varnishing in the furniture industry,

i legemiddelfabrikker ved fremstilling av virkestoffer og mellomprodukter, ved kjemisk rensing og ved avfetting av metaller, lær og ull. in pharmaceutical factories for the production of active substances and intermediates, for chemical cleaning and for degreasing metals, leather and wool.

De i de ovenfor oppramsede og andre produksjons-prosesser hyppigst anvendte organiske stoffer er alkoholer, ethere, estere, ketoner, alifatiske og aromatiske hydro-carboner og klor- og svovelholdige organiske stoffer. Disse stoffer kommer i alminnelighet ut i omgivelsene sammen med bærergasstrømmen (luft). The most frequently used organic substances in the above-mentioned and other production processes are alcohols, ethers, esters, ketones, aliphatic and aromatic hydrocarbons and organic substances containing chlorine and sulphur. These substances are generally released into the environment together with the carrier gas flow (air).

Fjernelsen av de nevnte stoffer fra de industrielle av-gasser (avluften) er ønskelig av økonomiske og også av økologiske grunner, og i mange tilfeller er den nødvendig. Disse er på den ene side verdifulle, og på den annen side er The removal of the aforementioned substances from the industrial waste gases (exhaust air) is desirable for economic and also for ecological reasons, and in many cases it is necessary. These are on the one hand valuable, and on the other hand are

de fleste av disse giftige for den menneskelige organisme og for dyreorganismene og må derfor hindres fra å slippes ut i omgivelsene. most of these are toxic to the human organism and to animal organisms and must therefore be prevented from being released into the environment.

For å redusere utslippet av organiske stoffer kan kon-densasjon, fysikalsk og kjemisk absorpsjon, adsorpsjon og dessuten katalytisk og termisk efterforbrenning anvendes. To reduce the emission of organic substances, condensation, physical and chemical absorption, adsorption and also catalytic and thermal post-combustion can be used.

En gjenvinning er ikke mulig med de tre første av de nevnte metoder. Recovery is not possible with the first three of the methods mentioned.

Kondensasjonen og den fysikalske absorpsjon er i alminnelighet ikke anvendbare på grunn av den lave konsentrasjon av de organiske stoffer (fra noen tiendedels gram opp til 20 g/m 3). Den kjemiske absorpsjon kommer bare på tale i spesielle tilfeller hvor det organiske stoff som skal ekstraheres, reagerer godt med absorbenten og hvor denne prosess er reversibel. Condensation and physical absorption are generally not applicable due to the low concentration of the organic substances (from a few tenths of a gram up to 20 g/m 3 ). The chemical absorption only comes into question in special cases where the organic substance to be extracted reacts well with the absorbent and where this process is reversible.

For å fjerne organiske stoffer, f.eks. oppløsningsmiddel-damper fra gasstrømmer, f.eks. avluft, som forekommer i bare små konsentrasjoner, anvendes som oftest adsorpsjon. De organiske stoffer blir da bundet til adsorbenter med stor spesifikk overflate, som oftest til aktivt kull (Kohl-Riesenfeld: Gas Purification, McGraw-Hill, New York-Toronto-London, 1960, s. 415). Ved adsorpsjonen blir de organiske stoffer sterkt anriket på overflaten av det aktive kull. To remove organic substances, e.g. solvent vapors from gas streams, e.g. exhaust air, which occurs in only small concentrations, is most often used for adsorption. The organic substances are then bound to adsorbents with a large specific surface, most often to activated carbon (Kohl-Riesenfeld: Gas Purification, McGraw-Hill, New York-Toronto-London, 1960, p. 415). During the adsorption, the organic substances are strongly enriched on the surface of the activated carbon.

De adsorberte organiske stoffer blir i alminnelighet desorbert fra det aktive kull ved anvendelse av lavtrykks-vanndamp og ved en temperatur av 380-400 K. Dampene blir kondensert, hvorved en organisk fase (av organisk stoff som ikke er oppløselig vann) og en vandig fase (kondensert vanndamp og de organiske stoffer som er blitt oppløst i vann) blir dannet. The adsorbed organic substances are generally desorbed from the activated carbon using low-pressure water vapor and at a temperature of 380-400 K. The vapors are condensed, whereby an organic phase (of organic matter that is not soluble in water) and an aqueous phase (condensed water vapor and the organic substances that have been dissolved in water) are formed.

Den organiske fase blir dersom den inneholder flere organiske stoffer, fraksjonert i sine komponenter ved hjelp av destillasjon. De organiske stoffer blir vanligvis skilt fra den vandige fase ved hjelp av destillasjon. Denne arbeidsprosess er ganske kostbar fordi innholdet av organiske stoffer i den vandige fase i alminnelighet er lavt (10-20 vekt%) og separeringen vanskeliggjøres på grunn av dannelsen av azeotrope blandinger. If the organic phase contains several organic substances, it is fractionated into its components by means of distillation. The organic substances are usually separated from the aqueous phase by means of distillation. This work process is quite expensive because the content of organic substances in the aqueous phase is generally low (10-20% by weight) and the separation is made difficult due to the formation of azeotropic mixtures.

For å uskadeliggjøre og kalorimessig å utnytte organiske stoffer som foreligger i luftstrømmen i lav konsentrasjon, blir også katalytiske og termiske efterforbrenninger anvendt. Den termiske efterforbrenning utføres ved 870- In order to neutralize and calorically utilize organic substances present in the air flow in low concentration, catalytic and thermal afterburners are also used. The thermal afterburning is carried out at 870-

1270 K, og i overensstemmelse hermed blir meget hjelpe-brensel (i form av hjelpeflammer) forbrukt, hvorved prosessen blir dyr. Med økende konsentrasjon av det organiske stoff blir imidlertid behovet for ytterligere brensel hurtig mindre, og prosessens virkningsgrad forbedres (Chimia _3_6, nr. 2, 87 1982/). 1270 K, and accordingly a lot of auxiliary fuel (in the form of auxiliary flames) is consumed, making the process expensive. However, with increasing concentration of the organic matter, the need for additional fuel quickly decreases, and the efficiency of the process improves (Chimia _3_6, no. 2, 87 1982/).

Den katalytiske efterforbrenning utføres ved 570-770 K, og dens varmebehov er derfor lavere enn ved den termiske for brenning. Det er imidlertid en ulempe at katalysatoren i flere tilfeller hurtig blir deaktivert. The catalytic afterburning is carried out at 570-770 K, and its heat requirement is therefore lower than in the case of thermal burning. However, it is a disadvantage that the catalyst is quickly deactivated in several cases.

For ekstraksjon og kalorimessig utnyttelse av organiske stoffer som inneholdes i luftstrømmer, er i de senere år den såkalte adsorpsjons-oxydasjonsprosess (AdSOX) blitt utviklet ved kombinasjon av adsorpsjonen med den termiske efterforbrenning. For the extraction and calorific utilization of organic substances contained in air streams, in recent years the so-called adsorption-oxidation process (AdSOX) has been developed by combining the adsorption with the thermal post-combustion.

Ved denne prosess blir de organiske stoffer ekstrahert fra luften ved hjelp av aktivt kull i en adsorpsjonsinnretning, og de blir derefter desorbert med varm (670K) røk-gass, og røkgassen som inneholder de organiske stoffer blir tilført til en termisk forbrenningsinnretning (Wasser, Luft u. Betrieb 25 (4) 38 /1981/). In this process, the organic substances are extracted from the air using activated carbon in an adsorption device, and they are then desorbed with hot (670K) flue gas, and the flue gas containing the organic substances is fed to a thermal combustion device (Wasser, Luft u. Betrieb 25 (4) 38 /1981/).

Sammenlignet med den termiske efterforbrenning byr AdSox-prosessen på den fordel at som følge av den tilsiktede sterke anrikning ved hjelp av adsorpsjonen og desorpsjonen som foretas ved høy temperatur, må bare en vesentlig mindre gassmengde oppvarmes til 870-1270 K. Sammenlignet med den vanlige adsorpsjon er det imidlertid en ulempe at det for desorpsjonen anvendes varm (ca. 670 K) røkgass som også inneholder oxygen i mindre mengder. På grunn av den høye temperatur og nærværet av oxygen blir en del av de organiske forbindelser spaltet, oxydert, på overflaten av det aktive kull, og det dannes også ikke-flyktige, høymolekylære forbindelser som forårsaker en hurtig deaktivering av det aktive kull. For å kompensere dette må det aktive kull hyppig (f.eks. efter hver 5. syklus) reaktiveres. Dette foretas med røkgass med høy temperatur (1020 K). På grunn av den høye temperatur må adsorpsjonsinnretningene være spesielt konstruerte innretninger av høyverdige materialer, og dette øker omkostningene. Compared to the thermal afterburning, the AdSox process offers the advantage that, as a result of the intended strong enrichment by means of the adsorption and desorption carried out at high temperature, only a significantly smaller amount of gas has to be heated to 870-1270 K. Compared to the usual adsorption however, it is a disadvantage that hot (approx. 670 K) flue gas is used for the desorption, which also contains oxygen in smaller quantities. Due to the high temperature and the presence of oxygen, part of the organic compounds are split, oxidized, on the surface of the activated carbon, and non-volatile, high-molecular compounds are also formed which cause a rapid deactivation of the activated carbon. To compensate for this, the active charcoal must be frequently (e.g. after every 5 cycles) reactivated. This is done with flue gas at a high temperature (1020 K). Because of the high temperature, the adsorption devices must be specially designed devices made of high-quality materials, and this increases the costs.

For å oppheve ulempene ved AdSox-prosessen og for å utnytte den sterke anrikningsvirkning ved adsorpsjonen er ifølge oppfinnelsen en ny adsorpsjons-oxydasjonsprosess blitt utviklet ved hjelp av hvilken organiske stoffer som foreligger i mindre konsentrasjon/kan ekstraheres fra luft- og andre industrielle gasstrømmer og uskadeliggjøres ved forbrenning under utnyttelse av deres varmeverdi. In order to eliminate the disadvantages of the AdSox process and to utilize the strong enrichment effect of the adsorption, according to the invention, a new adsorption-oxidation process has been developed with the help of which organic substances that are present in lower concentration/can be extracted from air and other industrial gas streams and rendered harmless by burning while utilizing their heating value.

Hovedtrinnene ved fremgangsmåten er vist på Fig. 1.The main steps in the procedure are shown in Fig. 1.

Den foreliggende fremgangsmåte beror på at de organiske stoffer som foreligger i luft eller andre industrielle gasser i form av forurensning, bindes i et adsorpsjons-apparat som er fylt med aktivt kull og/eller med en annen adsorbent med stor spesifikk overflate, og efter metning av adsorbenten desorberes fra adsorbentens overflate ved hjelp av vanndamp, og at de organiske stoffer som befinner seg i blandingen som erholdes ved desorberingen, helt eller delvis forbrennes i forbrenningsinnretninger og derved uskadeliggjøres, idet den derved dannende varmemengde utnyttes for fremstilling av vanndampen som er nødvendig for desorpsjonen, og/eller for andre formål. The present method is based on the fact that the organic substances present in air or other industrial gases in the form of pollution are bound in an adsorption apparatus which is filled with activated carbon and/or with another adsorbent with a large specific surface area, and after saturation of the adsorbent is desorbed from the surface of the adsorbent with the help of water vapour, and that the organic substances found in the mixture obtained during the desorption are completely or partially incinerated in combustion devices and thereby rendered harmless, as the amount of heat thus generated is utilized for the production of the water vapor necessary for the desorption , and/or for other purposes.

Luften og/eller en annen industriell gass som inneholder de organiske stoffer i lav (fra noen tiendedels gram til 20 g/m 3) konsentrasjon, blir ved hjelp av en vifte 3 presset med jevn hastighet gjennom laget av aktivt kull som befinner seg i en adsorberingsinnretning 1. De organiske stoffer bindes til det aktive kull, og den rensede gass kommer ut i det fri fra adsorberingsinnretningen. Efter at adsorberingsinnretningen er blitt mettet (fullt belastet), blir luften som er forurenset med organiske stoffer, om-bøyd til en annen, nyregenerert adsorberingsinnretning, og den belastede adsorberingsinnretning blir regenerert. The air and/or another industrial gas containing the organic substances in a low (from a few tenths of a gram to 20 g/m 3 ) concentration is forced by means of a fan 3 at a constant speed through the layer of activated carbon located in a adsorption device 1. The organic substances are bound to the activated carbon, and the purified gas comes out into the open air from the adsorption device. After the adsorbing device has been saturated (fully loaded), the air contaminated with organic substances is diverted to another, newly regenerated adsorbing device, and the loaded adsorbing device is regenerated.

Regenereringen utføres med en brenner 2 som står i forbindelse med adsorpsjonsinnretningen, under utnyttelse av strålingsvarmen i forbrenningsrommet og varmeinnholdet i den på grunn av de varme røkgasser dannede vanndamp som står under trykk og/eller er overopphetet til den ønskede temperatur og hvis strømningsretning i adsorberingsinnretningen er motsatt i forhold til luftens strømningsretning. Føde-vannet som er nødvendig for dannelsen av dampen, innføres i brenneren ved hjelp av en pumpe 5. Trykket hhv. tempera-turen for dampen som anvendes for regenereringen, og den dampmengde som ledes inn i den belastede adsorberingsinnretning, velges slik at desorpsjonen av de organiske stoffer finner sted i løpet av 10-80, fortrinnsvis 20-60, minutter. Efter at dampbehandlingen er blitt avsluttet, blir laget med aktivt kull i adsorberingsinnretningen og med en temperatur av 370-470 K og mettet med vanndamp ved denne temperatur, tørket ved innføring av eventuelt oppvarmet luft og avkjølt. Luften som er nødvendig for tørkingen og av-kjølingen, blåses med jevn hastighet inn i adsorberingsinnretningen ved hjelp av en vifte 4 og trer i blanding med den rensede gass i adsorberingsinnretningen som har den nøyaktige arbeidstakt, ut i det fri. Ved tørkingen og av-kjølingen har luften en hastighet som er 0,1-0,3 ganger den strømningshastighet som anvendes ved metningen (i arbeids-takten). Varigheten av tørkingen og avkjølingen er 10-50, fortrinnsvis 25-35, minutter. The regeneration is carried out with a burner 2 which is connected to the adsorption device, utilizing the radiant heat in the combustion chamber and the heat content of the water vapor formed due to the hot flue gases which is under pressure and/or superheated to the desired temperature and whose flow direction in the adsorption device is opposite in relation to the air flow direction. The feed water, which is necessary for the formation of the steam, is introduced into the burner by means of a pump 5. The pressure or the temperature of the steam used for the regeneration, and the amount of steam which is led into the loaded adsorption device, is chosen so that the desorption of the organic substances takes place within 10-80, preferably 20-60, minutes. After the steam treatment has ended, the layer is made with activated carbon in the adsorption device and at a temperature of 370-470 K and saturated with water vapor at this temperature, dried by introducing any heated air and cooled. The air required for the drying and cooling is blown at a constant speed into the adsorber device by means of a fan 4 and enters the open air, mixing with the purified gas in the adsorber device which has the exact working rate. During drying and cooling, the air has a speed that is 0.1-0.3 times the flow speed used for saturation (in the work cycle). The duration of the drying and cooling is 10-50, preferably 25-35, minutes.

For kontinuerlig å kunne foreta gassrensingen trengs minst to adsorberingsinnretninger, hvorav i den ene adsor-bering foregår (blir mettet og står i arbeidstakt), mens den annen regenereres. Det er viktig at varigheten av regenereringen må være mindre enn varigheten av metningen hhv. høyst oppvise den samme verdi. For å sikre en jevn drift av forbrenningsinnretningen er det gunstig å til- In order to be able to carry out the gas purification continuously, at least two adsorption devices are needed, in one of which adsorption takes place (becomes saturated and is in working order), while the other is regenerated. It is important that the duration of the regeneration must be less than the duration of the saturation or at most show the same value. To ensure smooth operation of the combustion device, it is beneficial to

koble fire eller flere adsorberingsinnretninger til en eneste forbrenningsinnretning. I dette tilfelle vil alltid i det minste én adsorberingsinnretning befinne seg under dampbehandling, dvs. at dampen som inneholder organiske stoffer, strømmer kontinuerlig til forbrenningsinnretningen. connect four or more adsorption devices to a single combustion device. In this case, at least one adsorption device will always be under steam treatment, i.e. the steam containing organic substances flows continuously to the combustion device.

Den foreliggende fremgangsmåte byr på de følgende fordeler sammenlignet med den kjente AdSox-prosess: Desorpsjonen av de organiske stoffer fra adsorbenten utføres med vanndamp ved en temperatur av høyst 520 K, fortrinnsvis 390-450 K. Ved AdSox-prosessen anvendes for desorpsjonen røkgass med en temperatur av ca. 670 K. Sammenlignet med røkgassen byr vanndampen på den betydelige fordel at den ikke inneholder forurensende forbrenningsprodukter (sot, tjære eller svovelforbindelser etc.) og intet oxygen. Av denne grunn beskadiger den ikke det aktive kull og inn-går heller ikke reaksjon med de adsorberte organiske stoffer. Ved regenereringstemperaturen blir også vanndampen som sådan adsorbert i mindre mengder på det aktive kull og utøver derved en fortrengende virkning på de på det aktive kull adsorbert bundne organiske stoffer, hvilket fører til en hurtigere og mer fullstendig desorpsjon. Av denne grunn finner desorpsjonen hurtig sted også ved lavere temperaturer (under 470 K), og spaltnings- og polymerisasjonsreaksjoner av de organiske stoffer forekommer ikke. The present method offers the following advantages compared to the known AdSox process: The desorption of the organic substances from the adsorbent is carried out with water vapor at a temperature of no more than 520 K, preferably 390-450 K. In the AdSox process, flue gas is used for the desorption with a temperature of approx. 670 K. Compared to the flue gas, the water vapor offers the significant advantage that it contains no polluting combustion products (soot, tar or sulfur compounds etc.) and no oxygen. For this reason, it does not damage the activated carbon, nor does it react with the adsorbed organic substances. At the regeneration temperature, the water vapor as such is also adsorbed in smaller quantities on the activated carbon and thereby exerts a displacing effect on the bound organic substances adsorbed on the activated carbon, which leads to faster and more complete desorption. For this reason, desorption takes place quickly even at lower temperatures (below 470 K), and decomposition and polymerization reactions of the organic substances do not occur.

Ved AdSox-prosessen er en spesiell innretning nødvendig for dannelse av inertgass (inertgassgenerator) for fremstilling av oxygenfattig røkgass for regenereringen av adsorberingsinnretningen, og dette øker investeringsomkost— ningene. In the AdSox process, a special device is required for the formation of inert gas (inert gas generator) for the production of oxygen-poor flue gas for the regeneration of the adsorption device, and this increases the investment costs.

Adsorberingsinnretningen og armaturene som anvendes for AdSox-prosessen, må også være laget av materialer som tåler The adsorption device and fittings used for the AdSox process must also be made of materials that can withstand

en temperatur av 1020 K, og adsorberingsinnretningens kappea temperature of 1020 K, and the adsorption device's jacket

må være forsynt med luftavkjølingsmulighet som krever en ytterligere vifte. For å resirkulere den varme røkgass er varmebestandige gassvifter og kostbare varmevekslere nød-vendige. must be provided with an air cooling option that requires an additional fan. To recycle the hot flue gas, heat-resistant gas fans and expensive heat exchangers are necessary.

Den foreliggende fremgangsmåte krever ingen spesielle materialer for innretningene, og gassviften og fødevanns-pumpen arbeider ved omgivelsestemperaturen. I brenneren kan den fremstilte varmemengde anvendes enkelt og med god virkningsgrad for dannelse av damp. Systemet som er dannet av adsorberingsinnretningene og forbrenningsinnretningen ved sammenkobling kan lett avstemmes og enkelt automatiseres. Fremgangsmåten er også egnet for delvis gjenvinning av organiske stoffer når gassen som skal renses også inneholder vannuoppløselige organiske stoffer. Denne variant av den foreliggende fremgangsmåte er vist på Fig. 2. The present method does not require any special materials for the devices, and the gas fan and feed water pump work at ambient temperature. In the burner, the amount of heat produced can be used easily and with good efficiency for the formation of steam. The system formed by the adsorption devices and the combustion device when connected can be easily adjusted and easily automated. The method is also suitable for partial recovery of organic substances when the gas to be purified also contains water-insoluble organic substances. This variant of the present method is shown in Fig. 2.

Denne variant består i at de organiske stoffer som er blitt bundet i adsorberingsinnretningen 1, desorberes fra det aktive kull med damp som er blitt fremstilt i en brenner 7 som er umiddelbart forbundet med adsorberingsinnretningen, eller i en av denne uavhengig kjele. Vanndampen blir sammen med dampene av det organiske stoff kondensert i en konden-sator 2 og avkjølt til omgivelsestemperaturen i en kjøler 3, This variant consists in the organic substances that have been bound in the adsorption device 1 being desorbed from the activated carbon with steam that has been produced in a burner 7 which is immediately connected to the adsorption device, or in one of its independent boilers. The water vapor is condensed together with the vapors of the organic substance in a condenser 2 and cooled to the ambient temperature in a cooler 3,

og den erholdte blanding blir derefter delt i en organisk fase og i en vandig fase i en separator 4. Den organiske fase som består av vannuoppløselige, organiske stoffer, and the mixture obtained is then divided into an organic phase and an aqueous phase in a separator 4. The organic phase consisting of water-insoluble organic substances,

oppsamles i beholderen 5, og den vandige fase som inneholder de vannoppløselige organiske stoffer, oppsamles i beholderen 6. Komponentene i den organiske fase kan skilles fra hverandre ved destillasjon og tilbakeføres til den teknologiske prosess. is collected in container 5, and the aqueous phase containing the water-soluble organic substances is collected in container 6. The components in the organic phase can be separated from each other by distillation and returned to the technological process.

Den vandige fase blir transportert inn i brenneren eller kjelen ved hjelp av en pumpe 10, og de organiske forbindelser som inneholdes i den vandige fase, blir uskadeliggjort ved forbrenning, mens den produserte varme utnyttes for fremstilling av vanndampen som er nødvendig for regenereringen, eller den utnyttes for andre formål. The aqueous phase is transported into the burner or boiler by means of a pump 10, and the organic compounds contained in the aqueous phase are rendered harmless by combustion, while the heat produced is utilized for the production of the water vapor necessary for the regeneration, or the used for other purposes.

Denne fremgangsmåte byr på den ene side på den fordel at en del av de organiske stoffer kan gjenvinnes med en kvalitet som er egnet for videre anvendelse. På den annen side er det fordelaktig at det organiske stoff forekommer i den vandige fase i kondensert tilstand i forholdsmessig høy konsentrasjon, hvilket innebærer lite volum og for-enkling av lagring og transport. Ved denne fremgangsmåte behøver forbrenningsinnretningen som anvendes for å for-brenne den vandige fase, ikke å være direkte forbundet med adsorpsjonsinnretningen, idet den vandige fase også kan forbrennes i en allerede foreliggende kjele. On the one hand, this method offers the advantage that part of the organic substances can be recovered with a quality that is suitable for further use. On the other hand, it is advantageous that the organic substance occurs in the aqueous phase in a condensed state in a relatively high concentration, which implies a small volume and simplification of storage and transport. In this method, the combustion device used to burn the aqueous phase does not need to be directly connected to the adsorption device, since the aqueous phase can also be burned in an already existing boiler.

Ytterligere detaljer og fordeler ved den foreliggende fremgangsmåte er nedenfor beskrevet ved hjelp av tre ut-førelseseksempler. De første to eksempler angår den ut-førelsesform av fremgangsmåten hvor den blanding av damp og organiske stoffer som kommer ut av adsorberingsinnretningen efter desorpsjonen, tilføres direkte til forbrenningsinnretningen uten på forhånd å kondenseres. Det tredje eksempel angår den delvise gjenvinning av de organiske stoffer. Further details and advantages of the present method are described below with the help of three design examples. The first two examples relate to the embodiment of the method where the mixture of steam and organic substances that comes out of the adsorption device after desorption is fed directly to the combustion device without being condensed beforehand. The third example concerns the partial recovery of the organic substances.

Eksempel 1Example 1

Luft med værelsetemperatur og inneholdende 6,12 g/m<3>organiske forurensninger, hvorav 58% er vannuoppløselige og 42% er lett vannoppløselige, blir med en hastighet av 5000 m^/h innført i en adsorpsjonsanordning med to adsorberingsinnretninger hvorav hver inneholder 1000 kg aktivt kull. Metningssyklusen (adsorpsjonssyklusen) varer i 2,65 timer. I løpet av denne tid blir 81 kg organisk stoff bundet av det aktive kull. Derpå blir de organiske stoffer desorbert med damp med en temperatur av 390 K og et trykk av 2 bar. Dampbehandlingen varer i 50minutter og krever 324 kg damp. Air at room temperature and containing 6.12 g/m<3> of organic pollutants, of which 58% are water-insoluble and 42% are slightly water-soluble, is introduced at a speed of 5000 m^/h into an adsorption device with two adsorption devices, each of which contains 1000 kg activated charcoal. The saturation cycle (adsorption cycle) lasts 2.65 hours. During this time, 81 kg of organic matter is bound by the activated charcoal. The organic substances are then desorbed with steam at a temperature of 390 K and a pressure of 2 bar. The steam treatment lasts 50 minutes and requires 324 kg of steam.

Dampblandingen som kommer ut fra adsorberingsinnretningen, har en temperatur av 375 K og en varmeverdi av 1740 kcal/kg og blir forbrent ved hjelp av en hjelpeflamme i forbrenningsinnretningen som er direkte forbundet med adsorpsjonsanordningen. Ved en utløpstemperatur for røk-gassen som er regulert til 523 K, og ved et veggtap av 10% blir 1412 kcal utnyttbar varme utvunnet pr. kg forbrent dampblanding. The vapor mixture that comes out of the adsorption device has a temperature of 375 K and a heat value of 1740 kcal/kg and is burned by means of an auxiliary flame in the combustion device which is directly connected to the adsorption device. At an outlet temperature for the flue gas that is regulated to 523 K, and at a wall loss of 10%, 1412 kcal usable heat is extracted per kg of burnt steam mixture.

Ved hjelp av denne varmemengde kan 2,19 kg mettet damp med en temperatur av 390 K dannes. Av denne blir 0,8 kg/ kg blanding forbrukt for desorpsjon av de organiske stoffer. Efter at denne mengde er blitt fratrukket, blir fremdeles 1,39 kg damp/kg blanding tilgjengelig som varme som kan utnyttes for andre formål. Hertil kommer også den dampmengde som dannes på grunn av varmen fra hjelpeflammen. Using this amount of heat, 2.19 kg of saturated steam with a temperature of 390 K can be formed. Of this, 0.8 kg/kg mixture is consumed for desorption of the organic substances. After this amount has been deducted, 1.39 kg steam/kg mixture is still available as heat that can be used for other purposes. In addition, there is also the amount of steam that is formed due to the heat from the auxiliary flame.

Eksempel 2Example 2

81 kg organisk stoff bindes i adsorberingsinnretningen på den måte som er beskrevet i eksempel 1, og det blir derefter desorbert med vanndamp med en trykk av 1,2 bar og en temperatur av 450 K. For dette formål forbrukes 243 kg vanndamp i løpet av 40 minutter. Dampblandingen som kommer ut av adsorberingsinnretningen, har en temperatur av 435 K og en varmeverdi av 2175 kcal/kg og forbrennes i brenneren ved hjelp av en hjelpeflamme. Ved å regulere utløpsrøkgass-temperaturen til 523 K og ved et veggtap av 10% fås 1847 kcal utnyttbar varme pr. 1 kg blanding. 81 kg of organic matter is bound in the adsorption device in the manner described in example 1, and it is then desorbed with steam at a pressure of 1.2 bar and a temperature of 450 K. For this purpose, 243 kg of steam is consumed during 40 minutes. The steam mixture that comes out of the adsorption device has a temperature of 435 K and a heating value of 2175 kcal/kg and is burned in the burner with the help of an auxiliary flame. By regulating the outlet flue gas temperature to 523 K and at a wall loss of 10%, 1847 kcal usable heat is obtained per 1 kg mixture.

Ved hjelp av denne varmemengde kan 2,78 kg vanndamp med en temperatur av 450 K dannes. Efter at det spesifikke damp-behov, dvs. 0,75 kg/kg, som er nødvendig for regenereringen er blitt fratrukket, forblir fremdeles 2,03 kg damp/kg blanding tilgjengelig for andre formål. Dertil kommer også den dampmengde som dannes på grunn av varmen fra hjelpeflammen. Using this amount of heat, 2.78 kg of water vapor with a temperature of 450 K can be formed. After the specific steam demand, i.e. 0.75 kg/kg, necessary for the regeneration has been deducted, 2.03 kg steam/kg mixture still remains available for other purposes. In addition, there is also the amount of steam that is formed due to the heat from the auxiliary flame.

Eksemplene 1 og 2 viser at ved hjelp av den foreliggende fremgangsmåte ved forbrenning av de organiske stoffer som er blitt separert fra luften, kan ikke bare den dampmengde som er nødvendig for regenereringen, men også to til tre ganger denne mengde dannes. Det fremgår dessuten at ved økningen av regnereringstemperaturen vokser den dampmengde som kan trekkes ut fra systemet, såvel absolutt som relativt. Examples 1 and 2 show that by means of the present method, by burning the organic substances that have been separated from the air, not only the amount of steam required for the regeneration, but also two to three times this amount can be formed. It also appears that when the calculation temperature is increased, the amount of steam that can be extracted from the system increases, both absolutely and relatively.

Ved den foreliggende fremgangsmåte løses et problem i forbindelse med beskyttelse av omgivelsene idet ved hjelp av fremgangsmåten de skadelige stoffer kan fjernes fra luften og andre industrielle gasser, og ved fremgangsmåten sikres dessuten, i form av vanndamp, en kalorimessig utnyttelse av de organiske stoffer som ellers ville gå tapt ubenyttet. The present method solves a problem in connection with the protection of the environment, since by means of the method the harmful substances can be removed from the air and other industrial gases, and the method also ensures, in the form of water vapour, a calorific utilization of the organic substances that would otherwise would be lost unused.

Eksempel 3Example 3

78,7 kg organisk stoff bindes i absorberingsinnretningen på den måte som er beskrevet i eksempel 1 og ved anvendelse av den samme anordning. 60% av det bundne organiske stoff er lett oppløselig i vann, og 40% er uoppløselig i vann. 78.7 kg of organic matter is bound in the absorption device in the manner described in example 1 and using the same device. 60% of the bound organic matter is easily soluble in water, and 40% is insoluble in water.

De organiske stoffer blir desorbert i løpet av en time ved anvendelse av 338 kg damp med en temperatur av 390 K. Når dampblandingen kondenseres, fås 31,5 kg organisk fase som inneholder 0,1 vekt% vann, og dessuten 385 kg vandig fase med et innhold av 12,3 vekt% organiske forbindelser. Det organiske stoff som danner den organiske fase, kan efter en behandling (tørking) igjen tilføres til det teknologiske krets-løp. The organic substances are desorbed within one hour using 338 kg of steam with a temperature of 390 K. When the steam mixture is condensed, 31.5 kg of organic phase containing 0.1% by weight of water are obtained, and in addition 385 kg of aqueous phase with a content of 12.3% by weight of organic compounds. The organic substance that forms the organic phase can be fed back into the technological cycle after treatment (drying).

Den vandige fase som har en varmverdi av 900 kcal/kg, forbrennes i en forbrenningsanordning under anvendelse av 22,2 m 3/h methan som tilsatsbrensel. Derved dannes 207 kg vanndamp pr.time som utgjør ca. 60% av den dampmengde som er nødvendig for regenereringen. The aqueous phase, which has a heating value of 900 kcal/kg, is burned in a combustion device using 22.2 m 3 /h of methane as additional fuel. This creates 207 kg of water vapor per hour, which amounts to approx. 60% of the amount of steam required for the regeneration.

Ved hjelp av denne utførelsesform av den foreliggende fremgangsmåte kan det organiske stoff som er blitt skilt ut fra luften, gjenvinnes med en kvalitet som er egnet for fornyet anvendelse. De oppløselige, organiske stoffer blir uskadeliggjort ved forbrenning, og samtidig blir på denne måte en betydelig del av den damp utvunnet som er nødvendig for regenereringen. By means of this embodiment of the present method, the organic matter that has been separated from the air can be recovered with a quality that is suitable for renewed use. The soluble, organic substances are rendered harmless by combustion, and at the same time, in this way, a significant part of the steam necessary for the regeneration is recovered.

Claims

1. Procedure for the extraction of organic substances from air and other industrial gases with subsequent neutralization of these substances at the same time as calorific utilization of their heat value, where the procedure is carried out in an adsorption device which is connected to a combustion device, characterized in that the organic substances that are present in the air or in the other industrial gases in the form of pollution are bound in an adsorption device that is filled with activated carbon and/or with another adsorbent with a large specific surface area, and after saturation of the adsorption device is desorbed with the help of saturated steam under pressure or with the help of superheated water steam, the steam mixture of organic substances and water formed during the desorption being possibly condensed, the organic components that can be separated from the condensate are removed, and the remaining part is incinerated with the help of auxiliary energy and thereby harmless res and the generated amount of heat is utilised.

2. Method according to claim 1, characterized in that at least two, possibly three or four, adsorption devices are used to ensure continuous operation.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the regeneration of the adsorption device is carried out using water vapor which is under pressure or is superheated and has a temperature of 370-520 K, preferably 390-450 K.

4. Method according to claims 1-3, characterized in that water vapor is produced by burning the organic compounds contained in the vapors that have been desorbed using water vapor, and that the water vapor formed is partly returned to the adsorption devices as a desorption agent and partly removed from the system for other purposes.

5. Method according to claims 1-3, characterized in that water vapor which is ---suitable for the desorption of the organic compounds from the adsorption devices, is formed by burning a part of the vapor mixture desorbed from the adsorption devices in a combustion device that is connected to the adsorption devices, and that the remaining part is burned in another combustion device and thereby rendered harmless, and that the generated amount of heat is utilized.

6. Method according to claims 1-3, characterized in that the steam mixture which contains organic substances and which is formed during the steam treatment in the adsorption devices, is condensed and cooled and separated into an organic phase and an aqueous phase which also contains organic substances, the organic phase on new is used after a treatment, and the aqueous phase containing organic substances is incinerated in incinerators using auxiliary energy and thereby rendered harmless, and that the amount of heat generated is utilized for the formation of the water vapor necessary for the steam treatment, and/or removed from the system and utilized in another way.