PL167912B1

PL167912B1 - Sposób oczyszczania gazów i cieczy, zwłaszcza z zanieczyszczeń chemicznych

Info

Publication number: PL167912B1
Application number: PL29168991A
Authority: PL
Inventors: Marek Kulazynski; Bohdan Radomyski
Original assignee: Marek Kulazynski; Bohdan Radomyski
Priority date: 1991-09-10
Filing date: 1991-09-10
Publication date: 1995-12-30

Abstract

Sposób oczyszczania gazów i cieczy, zwłaszcza z zanieczyszczeń chemicznych polegający na przepuszczaniu przez węgiel aktywny jako środek chłonny, posiadający kształt dający największą powierzchnię zetknięcia przy najmniejszej objętości, znamienny tym, że gazy lub ciecze przepuszcza się przez konwertor wypełniony węglem aktywnym w postaci monolitycznych bloków o dowolnym przekroju lub przez bloki mineralno węglowe, przy czym bloki ułożone są w konwertorze tak, że tworząjednolitą warstwę o strukturze plastra miodu, zaś każdy blok zawiera cienkościenne, wzdłużne, równoległe i obustronnie otwarte kanaliki.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania gazów i cieczy, zwłaszcza z zanieczyszczeń chemicznych.

Znany jest ze stanu techniki np. z polskiego opisu patentowego nr 5179, sposób wytwarzania węgla czynnego, nadającego się szczególnie do zastosowania w przemyśle jako środek chłonny. Sposób charakteryzuje się tym, że wytwarzany węgiel czynny, który stanowi produkt przemysłowy, zostaje przystosowany do użytku w przemyśle jako środek chłonny przez nadanie mu kształtu dającego największą powierzchnię zetknięcia przy najmniejszej objętości bez zmniejszenia wytrzymałości produktu.

Znany jest również formowany węgiel aktywny np. z polskiego zgłoszenia patentowego nr P 244 899. Rozwiązanie charakteryzuje się tym, że formowany węgiel aktywny posiada otwór dowolnego kształtu wzdłuż osi obrotu, przy czym stosunek pola poprzecznego przekroju otworu do pola poprzecznego przekroju walca wynosi 1:10-1:100.

Celem rozwiązania według wynalazku jest zastąpienie kawałków węgla, dużymi monolitycznymi blokami o dowolnym przekroju zawierające cienkościenne kanaliki lub przez bloki mineralno węglowe z cienkościennymi kanalikami.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że gazy lub ciecze przepuszcza się przez konwertor wypełniony węglem aktywnym w postaci monolitycznych bloków o dowolnym przekroju lub przez bloki mineralno węglowe, przy czym bloki ułożone są w konwertorze tak, że tworzą jednolitą warstwę o strukturze plastra miodu, zaś każdy blok zawiera cienkościenne wzdłużne, równoległe i obustronnie otwarte kanaliki.

Korzystnym skutkiem rozwiązania są małe opory przepływu, nie zapychanie się kanalików nawet przy dużym zapyleniu, minimalny stopień ścierania się monolitycznych bloków węglowych. Uzyskuje się najkorzystniejsze rozwinięcie powierzchni w jednostce objętości. Monolityczny blok daje się łatwo regenerować, co wydłuża znacznie jego żywotność oraz eliminuje energochłonne urządzenia wentylacyjne.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania.

Przykład I. Przez konwertor o wymiarach 50 X 50 X 100 cm wypełniony węglem aktywnym w formie monolitycznych kształtek o wymiarach 5 X 5 X 100 cm, posiadających kanaliki wzdłużne, równoległe i obustronnie otwarte o przekroju kwadratu o wymiarach 1 X 1 mm oraz grubości ścianki 1 mm, i ułożonych w konwertorze tak, że tworzą jednolitą warstwę o strukturze plastra miodu, przepuszcza się wodę zawierającą 0,1 części wagowych zanieczyszczeń w postaci oleju z szybkością 30 m³ H2O/m³ węgla w postaci monolitycznego bloku/godz. W czasie przepływu wody przez kształtkę uformowaną z węgla, następuje sorpcja zanieczyszczeń olejowych na rozwiniętej powierzchni węgla. W wyniku tego zawartość oleju w wodzie opuszczającej konwertor wynosi poniżej 0,001 części wagowych.

167 912

Przykład II. Przez konwertor o wymiarach 50X50X 100cm wypełniony węglem aktywnym w formie monolitycznych kształtek o wymiarach 5X5X100cm, posiadających kanaliki wzdłużne, równoległe i obustronnie otwarte o przekroju kwadratu o wymiarach 1 X 1 mm oraz grubości ścianki 1 mm, i ułożonych w konwertorze tak, że tworzą jednolitą warstwę o strukturze plastra miodu, przepuszcza się powietrze kopalniane z szybkością 10,000 m3/m3 monolitycznego bloku/godz. Powietrze wchodzące do konwertora zawiera 70ppmNOx. W czasie przepływu powietrza kopalnianego przez kształtkę uformowaną z węgla, na jego powierzchni następuje sorpcja tlenków azotu, w wyniku czego powietrze wychodzące z konwertora zawiera poniżej 1 ppmNOx.

Przykład III. Przez konwertor o wymiarach 50X50X 100cm wypełniony węglem aktywnym w formie monolitycznych kształtek o wymiarach 5 X 5 X 100 cm, posiadających kanaliki wzdłużne, równoległe i obustronnie otwarte o przekroju trójkąta o boku 2X2mm oraz grubości ścianki 1 mm, ułożonych w konwertorze tak, że tworzą jednolitą warstwę o strukturze plastra miodu, przepuszcza się w temperaturze od 20- 180°C, gaz przemysłowy zawierający SO2 w ilości 0,2 części wagowych z szybkością 10,000 m3/m³ węgla w postaci monolitycznego bloku/godz. W czasie przepływu powietrza przez uformowaną kształtkę węglową następuje sorpcja SO2, na aktywnej powierzchni węgla, który w obecności tlenu w tych warunkach utlenia się do SO3. Powietrze wychodzące z konwertora zawiera poniżej 0,002 części wagowe SO2. Następnie przez konwertor przepuszcza się przegrzaną parę wodną w celu desorpcji kwasu siarkowego.

Przykład IV. Przez konwertor o wymiarach 50X 50 X 100 cm wypełniony monolitycznymi kształtkami mineralnowęglowymi wytworzonymi z węgla aktywnego zmieszanego z sitem cząsteczkowym 13X w stosunku 2:1 o wymiarach 5X5X100cm, posiadających cienkościenne, wzdłużne i obustronnie otwarte kanaliki, ułożone w konwertorze tak, że tworzą jednolitą warstwę o strukturze plastra miodu. Kanaliki te są o przekroju kwadratu o boku 2X2 mm i grubości ścianki 1 mm, przez które przepuszcza się wodę zawierającą 0,1 części wagowych oleju z szybkością 30m3H2O/m3 monolitycznego bloku/godz. W czasie przepływu wody przez uformowaną kształtkę następuje sorpcja zanieczyszczeń olejowych na rozwiniętej powierzchni węgla. Zawartość oleju w wodzie opuszczającej konwertor wynosi poniżej 0,001 części wagowych.

Przykład V. Przez konwertor o wymiarach 50X50X 100cm wypełniony monolitycznymi kształtkami mineralnowęglowymi wytworzonymi z węgla aktywnego zmieszanego z sitem cząsteczkowym 13X w stosunku 1:1 o wymiarach 5X5X100cm, posiadających cienkościenne, wzdłużne, równoległe i obustronnie otwarte kanaliki, o przekroju kwadratu o wymiarach 1X1 mm oraz ściance grubości 0,8 mm, przepuszcza się powietrze kopalniane z szybkością 10,000 m3/m3 monolitycznego bloku/godz. Powietrze wychodzące z konwertora zawiera 7OppmNOx. W czasie przepływu powietrza kopalnianego przez kształtkę uformowaną z węgla, na jego powierzchni następuje sorpcja tlenków azotu w wyniku czego powietrze wychodzące z konwertora zawiera poniżej 1 ppm NOx.

Przykład VI. Przez konwertor o wymiarach 50X 50 X 100cm wypełniony węglem aktywnym zawierającym 10 części wagowych V2Os, w formie monolitycznych kształtek o wymiarach 5X5X 100cm, posiadających kanaliki wzdłużne, równoległe i obustronnie otwarte o przekroju kwadratu o boku 4 mm i grubości ścianki 1 mm, przepuszcza się spaliny o temperaturze 170°C, zawierające tlenki azotu w ilości 800ppmNOx. Przed konwertorem wprowadza się amoniak w ilości 1600 ppm przez specjalne dysze rozpyłowe. Tlenki azotu reagują z amoniakiem dając na powierzchni katalizatora węglowego w formie monolitycznego bloku wolny azot i wodę. Gaz po wyjściu z konwertora zawiera poniżej 2ppmNOx.

Przykład VII. Gaz przemysłowy zawierający siarkowodór w ilości 5 g S/m3 przepuszcza się wraz z powietrzem w ilości 3-4 części wagowych lub z odpowiednią ilością tlenu i dodatkiem około 0,3 g/m3 amoniaku, przez konwertor o wymiarach 50 X 50 X 100 cm wypełniony węglem aktywnym w formie monolitycznych kształtek o wymiarach 10 X 10 X 100 cm, posiadających kanaliki wzdłużne, równoległe i obustronnie otwarte o przekroju koła o średnicy 3 mm. Zawartość siarkowodoru po przejściu przez konwertor spada do wartości poniżej 1 mg/m3. Węgiel nasyca się przy tym siarką elementarną do około 80 części wagowych swej wagi. Siarkę pozostałą na węglu

167 912 wypłukuje się przy pomocy siarczku amonowego, w roztworze którego siarka rozpuszcza się na wielosiarczek, ten zaś regeneruje się przez podgrzewanie w kolumnie rozkładowej w temperaturze powyżej 114°C. Wydzielona siarka spływa w stanie stopionym wraz z wodą w dół konwertora, a siarczek amonowy wraz z częścią wody destyluje górą i wraca do obiegu.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zl

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób oczyszczania gazów i cieczy, zwłaszcza z zanieczyszczeń chemicznych polegający na przepuszczaniu przez węgiel aktywny jako środek chłonny, posiadający kształt dający największą powierzchnię zetknięcia przy najmniejszej objętości, znamienny tym, że gazy lub ciecze przepuszcza się przez konwertor wypełniony węglem aktywnym w postaci monolitycznych bloków o dowolnym przekroju lub przez bloki mineralno węglowe, przy czym bloki ułożone są w konwertorze tak, że tworzą jednolitą warstwę o strukturze plastra miodu, zaś każdy blok zawiera cienkościenne, wzdłużne, równoległe i obustronnie otwarte kanaliki.