PL185339B1 - Sposób oczyszczania gazu obojętnego opuszczającego reaktor polikondensacji - Google Patents
Sposób oczyszczania gazu obojętnego opuszczającego reaktor polikondensacjiInfo
- Publication number
- PL185339B1 PL185339B1 PL93308147A PL30814793A PL185339B1 PL 185339 B1 PL185339 B1 PL 185339B1 PL 93308147 A PL93308147 A PL 93308147A PL 30814793 A PL30814793 A PL 30814793A PL 185339 B1 PL185339 B1 PL 185339B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- oxygen
- gas
- reactor
- stream
- solid
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 11
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 11
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 8
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 8
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018879 Pt—Pd Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 3
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 3
- QRMPKOFEUHIBNM-UHFFFAOYSA-N 1,4-dimethylcyclohexane Chemical compound CC1CCC(C)CC1 QRMPKOFEUHIBNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-dichlorophosphoryloxybenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1OP(Cl)(Cl)=O VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 125000006159 dianhydride group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000006252 electrolytic conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 235000019256 formaldehyde Nutrition 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8668—Removing organic compounds not provided for in B01D53/8603 - B01D53/8665
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/30—Controlling by gas-analysis apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/04—Purification or separation of nitrogen
- C01B21/0405—Purification or separation processes
- C01B21/0411—Chemical processing only
- C01B21/0416—Chemical processing only by oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
- C08G63/88—Post-polymerisation treatment
- C08G63/90—Purification; Drying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2210/00—Purification or separation of specific gases
- C01B2210/0043—Impurity removed
- C01B2210/0068—Organic compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Sposób oczyszczania gazu obojetnego opuszczajacego reaktor polikondensacji w fazie stalej aromatycznych zywic poliestrowych ze zwiazków organicznych, polegajacy na doda- waniu strumienia z gazem zawierajacym tlen lub tlenem i cyrkulowaniu strumienia gazowego przez zloze katalityczne zawierajace Pt lub mieszaniny Pt i Pd osadzone na obojetnym, poro- watym nosniku w temperaturach od 250 do 600°C, znamienny tym, ze gaz zawierajacy tlen, korzystnie powietrze lub tlen dodaje sie w ilosci stechiometrycznej w stosunku do ilosci za- nieczyszczen organicznych lub w tak niewielkim nadmiarze, ze gaz na wylocie z reaktora ut- leniania zawiera do 10 ppm tlenu, korzystnie w temperaturze na zlozu katalitycznym 250-350°C i strumien gazowy recyrkuluje sie bezposrednio do reaktora polikondensacji w fazie stalej. PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania gazu obojętnego opuszczającego reaktor polikondensacji w fazie stałej aromatycznych żywic poliestrowych ze związków organicznych, które tworzą się w procesie polikondensacji i następnie ponowną recyrkulacją oczyszczonego gazu obojętnego do reaktora polikondensacji w fazie stałej.
Wynalazek dotyczy w szczególności sposobu oczyszczania odlotowego gazu obojętnego z reaktorów do polikondensacji w fazie stałej (SSP) przy wytwarzaniu żywic poliestrowych.
Zanieczyszczenia w strumieniach gazu obojętnego (azotu) stosowanegojako gaz czyszczący w reaktorach SSP tworzą aldehydy i glikole (aldehyd octowy i glikol etylenowy w przypadku politereftalanu etylenu) oraz oligomery glikoli.
Zanieczyszczenia te odpędzane z płatków polimeru nagromadzają się w strumieniu gazu obojętnego. Ich zawartość w gazie przeznaczonym do oczyszczania, określona w równoważnikach metanowych, wynosi do 2000-3000 ppm lub nawet powyżej.
Znany z opisu patentowego EP-B-222714 sposób oczyszczania gazu odlotowego z reaktora SSP prowadzony jest w wielu etapach:
etap - etap utleniania, w reaktorze utleniania, zanieczyszczeń organicznych do CO2; przy użyciu dużego nadmiaru tlenu lub gazu zawierającego tlen, na przykład powietrza, tak by przy wylocie strumień gazowy zawierał nadmiar tlenu wynoszący 50-500 ppm, w temperaturze 500-600°C cyrkulując strumień gazu przez złoże katalityczne;
etap - etap uwodornienia, w reaktorze uwodornienia, nadmiaru tlenu (z etapu 1) wynoszący 50-500 ppm, który nie może być wprowadzony razem z gazem oczyszczającym ponownie do reaktora polikondensacji w fazie stałej z uwagi na możliwość utlenienia i/lub degradacji polimeru. Tlen uwodorniony jest do H2O i stężenie tlenu spada do wartości poniżej 1 ppm w strumieniu gazu opuszczającym reaktor uwodornienia;
etap - etap suszenia gazu, z poprzedniego etapu, przez przepuszczenie przez żel krzemionkowy, sita molekularne itp. od wody, którajest odpędzana z procesu polikondensacji z etapu 1 oraz z etapu 2 (uwodornienia tlenu do H2O); i etap zawracania, czyli recyrkulacji oczyszczonego gazu obojętnego do reaktora polikondensacji w fazie stałej (SSP).
Z publikacji J. Warycha „Oczyszczanie przemysłowe gazów odlotowych” WNT, Warszawa 1988 r. rozdział 3.4, znane są ogólne metody spalania. Jednak stwierdza się, że zasadniczym celem spalania zanieczyszczeń gazowych jest przekształcenie ich w możliwie jak największym stopniu w obojętne substancje. Bardziej ekonomiczną metodą ze względu na mniejsze zapotrzebowanie energii jest spalanie katalityczne zanieczyszczeń. Proces spalania w tym przypadku musi być traktowany indywidualnie. Spalanie katalityczne umożliwia całkowite unieszkodli185 339 wienie zanieczyszczeń o bardzo małych stężeniach. Przebieg spalania zgodnie ze stechiometria reakcji spalania wymagałby nieskończenie długiego czasu i idealnego wymieszania reagentów. W warunkach rzeczywistych do całkowitego (stechiometrycznego) spalania jest wymagany zawsze nadmiar tlenu (powietrza). O efektywności spalania zanieczyszczeń oprócz właściwego nadmiaru powietrza, decydują również takie istotne czynniki, jak czas kontaktu reagentów, temperatura spalania, itp.
Pomimo prostoty przedstawionych przykładowo reakcji spalania, w praktyce spalanie zanieczyszczeń gazowychjest skomplikowane. Zdolność węglowodorów do utleniania katalitycznego w dużym stopniu zależy od ich struktury. Węglowodory o dużej masie molowej utleniają się łatwiej niż o masie małej.
Sprawność neutralizacji zanieczyszczeń zależy od wielu zmiennych, od typu katalizatora, powierzchni i objętości katalizatora, rozkładu wielkości porów, składu gazu, stężenia tlenu, jednorodności przepływu gazu przez warstwę, temperatury.
Z publikacji tej wynika, że nie jest sprawaprostąi oczywistą ustalenie najkorzystniejszych parametrów procesu katalitycznego utleniania, gdyż jest to w praktyce dużo bardziej skomplikowane i zależy od bardzo wielu czynników.
Sposób według wynalazku oczyszczania gazu obojętnego opuszczającego reaktor polikondensacji w fazie stałej aromatycznych żywic poliestrowych ze związków organicznych polega na tym, że prowadzi się utlenianie katalityczne w reaktorze utleniania zanieczyszczeń zawartych w gazie opuszczającym reaktor polikondensacji w fazie stałej w temperaturze korzystnie 250-350°C na złożu katalitycznym zawierającym Pt lub mieszaniny Pt i Pd osadzone na obojętnym, porowatym nośniku, stosując gaz zawierający tlen, korzystnie powietrze lub tlen w ilości stechiometrycznej w stosunku do ilości zanieczyszczeń organicznych lub w tak niewielkim nadmiarze, że gaz na wylocie z reaktora utleniania (etap 1) zawiera tlen w ilości do 10 ppm, to jest w ilości dopuszczalnej do recyrkulacji tego gazu bezpośrednio do reaktora polikondensacji w fazie stałej (SSP), bez konieczności osuszania tego gazu i bez zagrożenia, że utlenienie i/lub degradacja polimeru (żywicy poliestrowej) przy takim stężeniu tlenu wpłyną na jej jakość.
Dzięki zastosowaniu sposobu według wynalazku można wyeliminować etap 2 ze znanego stanu techniki (EP-B-222714) to znaczy etap uwodornienia w reaktorze uwodornienia nadmiaru tlenu do H2O, którego w sposobie według wynalazku już nie ma. Wyeliminowany jest etap 3 stosowany w znanym procesie ze stanu techniki, to znaczy suszenie gazów z etapu uwodornienia (etap 2), ponieważ ilość wody, która wytwarza się w procesie według wynalazku, jest dużo mniejsza można, bezpośrednio po etapie utleniania katalitycznego w reaktorze utleniania, recyrkulować oczyszczone gazy do reaktora polikondensacji w fazie stałej.
Z porównania sposobu według wynalazku ze znanymi ze stanu techniki wynika, że sposób ten jest korzystny i nieoczywisty, ponieważ prowadzać sposób oczyszczania gazów sposobem według wynalazku z konkretnego procesu - procesu polikondensacji w fazie stałej aromatycznych żywic poliestrowych, na drodze utleniania na złożu katalitycznym w temperaturze 250-600°C korzystnie 250-350°C, przy użyciu stechiometrycznej ilości tlenu lub tak niewielkiego nadmiaru tlenu, że gaz na wylocie, z reaktora utleniania, zawiera do 10 ppm tlenu (w przykładzie uzyskano nawet wartość 3,6 ppm) uzyskuje się nieoczekiwane, korzystne efekty, takie jak pominięcie etapu 2 - uwodornienia nadmiaru tlenu do wody, gdyż nie ma tego nadmiaru; pominięcie etapu 3 suszenia gazów oczyszczonych, gdyż nie ma wody z etapu 2 i można recyrkulować bezpośrednio oczyszczone gazy z reaktora utleniania do reaktora polikondensacj i w fazie stałej, bez zagrożenia utlenienia i/ lub degradacji polimeru.
W przypadku procesów ciągłych, przebiegających na dużą skalę, ustalenie parametrów (w tym przypadku ilości tlenu w reaktorze utleniania), nie było proste i oczywiste, o czym świadczy znany z opisu patentowego EP-B-222174 sposób oraz publikacja J. Warycha a uzyskane efekty to jest pominięcie etapu uwodornienia w reaktorze uwodornienia i suszenia gazów przed recyrkulacją, są efektami nieoczywistymi dla tego procesu.
Aby przeprowadzić oczyszczanie w sposób ciągły, należy w sposób ciągły kontrolować stechiometrię reakcji utleniania; należy śledzić ilość tlenu zawartego w strumieniu gazu na wylo4
185 339 cie z reaktora do utleniania za pomocą urządzeń zdolnych do wykrywania tlenu w ilościach rzędu ppm (10 ppm lub poniżej) przy bardzo krótkich czasach opóźnienia (poniżej kilku sekund), włącznie z pobieraniem próbki.
Czujniki tlenu oparte na tlenku cyrkonu stanowią analizatory przydatne w realizacji sposobu według wynalazku. Czujniki takie zawierają materiał ceramiczny oparty na tlenku cyrkonu domieszkowanym itrem, który po ogrzaniu do temperatury powyżej 620°C przekształca się w przewodnik elektrolityczny jonów tlenowych i jest zdolny do działaniajako celka do oznaczania stężenia tlenu.
Czujnik zazwyczaj wytwarza się w postaci sondy z porowatymi platynowymi powłokami na wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni. Powietrze lub gaz o znanym stężeniu tlenu, stosowany jako gaz odniesienia, cyrkuluje na zewnątrz rurki; od wewnętrznej strony cyrkuluje próbka analizowanego gazu. Strumień jonów tlenu wykazuje skłonność do migracji od zewnętrznej do wewnętrznej powierzchni czujnika; w stanie równowagi między elektrodami Pt ustala się różnica potencjałów, zależna od różnicy stężeń tlenu w gazach wewnątrz i na zewnątrz czujnika.
Czujniki takie wykazują czasy opóźnienia nawet poniżej około 5 s. Analizatory z tlenku cyrkonu są opisane w literaturze i dostępne w handlu. Do producentów czujników z tlenku cyrkonu należą: Panametrics, Rosemounts, Hartman & Brown Westinghouse i Systech. Oprócz wyżej wspomnianych czujników stosować można również inny czujnik, nawet działający na odmiennych zasadach, pod warunkiem że jest on zdolny do wykrywania ilości tlenu na poziomie ppm przy czasach analizy poniżej około 5 s.
Temperatura utleniania wynosi od 250 do 600°C i zależy głównie od rodzaju stosowanego katalizatora. Jako katalizator stosuje się platynę lub platynę/pallad, osadzone na obojętnym nośniku. Do przykładowych odpowiednich nośników należy y-tlenek glinu i krzemionka.
Stwierdzono, co stanowi kolejny aspekt wynalazku, że temperaturę można obniżyć do poziomu 250-350°C, w porównaniu z niezbędną temperaturą 500-600°C wymaganą w znanych procesach, stosując katalizator Pt-Pd osadzony na γ-tlenku glinu specjalnego typu, o powierzchni właściwej ponad 70-80 m2/g, gęstości nasypowej 0,6-0,7 g/cm3, porowatości 0,5-0,6 cm3/g i o wielkości cząstek 2-4 mm. Zawartość Pt i Pd wynosi po około 1,5% wag.
Stosować można również katalizatory zawierające tylko Pt (1-2% wag.) osadzoną na '/-tlenku glinu.
Katalizatory utleniania typu Pt lub Pt-Pd, przydatne w sposobie według wynalazku, sąznane.
Na rynku dostępne są katalizatory o znakach towarowych F 257 Id/D-lPAD 115/100 DA1; W 257 Id/d - IPAD 215/100 DB1; i EF 2038 Id/D-IPAD 115/215 100 D/H z DEGUSSAoraz K 0144 -IPAD 11/60 II/A i KO - IPAD 25/60 Id/B z HERAEUS.
Poniżej podano szczegółowy opis realizacji procesu sposobem według wynalazku.
Temperatura gazu odlotowego (zazwyczaj azotu) z reaktora SSP wynosi około 200-240°C. Najpierw gaz filtruje się i wtryskuje się do niego powietrze w takiej ilości, która zapewnia całkowite spalanie zanieczyszczeń, dopuszczając maksymalny nadmiar tlenu na wylocie z reaktora około 10 ppm.
Mieszaninę powietrza z azotem ogrzewa się do temperatury 250-350°C i wprowadza się do reaktora do utleniania, w którym następuje spalanie zanieczyszczeń w wyniku cyrkulacji strumienia przez złoże katalizatora zawierającego Pt lub Pt-Pd.
Strumień gazu przesyła się z kolei do wymiennika w celu odzyskania ciepła, a następnie do drugiego stadium, w którym temperatura wynosi 200°C. Strumień gazowy na wylocie z reaktora zawiera jedynie azot, dwutlenek węgla i wodę. Zawartość ditlenku węgla stabilizuje się na pewnym poziomie w wyniku strat w całej instalacji SSP, z tym że działa on jak gaz obojętny z uwagi na obojętność chemiczną.
Żywice poliestrowe, które wytwarza się w reaktorze SSP, stanowią produkty polikondensacji aromatycznego kwasu dwukarboksylowego, zwłaszcza kwasu tereftalowego lub jego estru, z diolami o 1-12 atomach węgla, takimi jak glikol etylenowy, 1,4-dimetylolocykloheksan i 1,4-butanodiol. Do korzystnych żywic należy politereftalan etylenu i poiitereftalan butylenu.
Określenie żywice poliestrowe obejmuje również elastomeryczne żywice poliestrowe zawie185 339 rające segmenty pochodzące od glikolu polietylenowego, a także kopoliestry zawierające do około 20% cząstek pochodzących od kwasów dikarboksylowych innych niż kwas tereftalowy, takich jak kwas izoftalowy.
Przy wytwarzaniu żywic w układzie SSP stosować można dodatek poprawiający jakość żywicy, np. przyspieszający reakcję polikondensacji i/lub reakcję polikondensacji w fazie stałej. Do korzystnych dodatków poprawiających jakość należą dibezwodniki aromatycznych kwasów tetrakarboksylowych. Korzystnym związkiem jest dwubezwodnik piromelitowy. Środek poprawiający jakość stosuje się zazwyczaj w ilości około 0,05-2% wagowo.
Żywica może również zawierać zwykłe dodatki takie jak stabilizatory, barwniki, środki opóźniające palność i środki zarodkotwórcze.
Sposób według wynalazku wykorzystać można nie tylko do oczyszczania odlotowego gazu obojętnego z reaktora SSP, ale również do oczyszczania gazu obojętnego zawierającego dowolnego typu zanieczyszczenia organiczne, pod warunkiem, że utleniają się one do CO2 i wody w warunkach procesu.
Poniższy przykład ilustruje wynalazek nie ograniczając jego istoty.
Przykła d. W tabeli 1 podano przepływy różnych cyrkulujących strumieni w instalacji do oczyszczania gazu odlotowego z reaktora do polikondensacji w stanie stałym politereftalanu etylenu o zdolności produkcyjnej 68 ton/dzień.
Liczbą 1 oznaczono strumień azotu kierowany do oczyszczania, liczbą 2 strumień po etapie utleniania, liczbą 3 strumień powietrza wtryskiwanego do strumienia azotu, a liczbą 4 strumień oczyszczonego gazu.
W etapie utleniania stosuje się taką ilość powietrza, aby w strumieniu gazu na wylocie z reaktora uzyskać stężenie tlenu poniżej 5 ppm.
Mieszaninę powietrza z azotem ogrzewa się do temperatury około 300°C przed wprowadzeniem do reaktora do utleniania, w którym cyrkuluje się jąprzez złoże cząstek katalizatora z Pt (1,5% wag.) i Pd (1,5% wag.) na nośniku z y-tlenku glinu o powierzchni właściwej 100 m2/g i porowatości 0,54 cm3/g (katalizator EF 2038Id/D IPAD 115/215 100 PH z HERAEUS).
Tabela 1
| Strumień gazowy | ||||
| Składniki | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Woda, kg/h | 9,5 | 4,66 | <5 ppm | |
| Azot, kg/h | 2430 | 2443 | 13,4 | 2443 |
| Aldehyd octowy, kg/h | 0,3 | |||
| Glikol etylenowy, kg/h | 2,1 | |||
| Łącznie węglowodory, kg/h | 2,5 | < 10 ppm | <10 ppm | |
| Tlen, kg/h | ślady | <5 ppm | 3,6 | <5 ppm |
| CO2, kg/h | 65 | 68,7 | 68,7 |
185 339
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz
Cena 2,00 zł.
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentoweSposób oczyszczania gazu obojętnego opuszczającego reaktor polikondensacji w fazie stałej aromatycznych żywic poliestrowych ze związków organicznych, polegający na dodawaniu strumienia z gazem zawierającym tlen lub tlenem i cyrkulowaniu strumienia gazowego przez złoże katalityczne zawierające Pt lub mieszaniny Pt i Pd osadzone na obojętnym, porowatym nośniku w temperaturach od 250 do 600°C, znamienny tym, że gaz zawierający tlen, korzystnie powietrze lub tlen dodaje się w ilości stechiometrycznej w stosunku do ilości zanieczyszczeń organicznych lub w tak niewielkim nadmiarze, że gaz na wylocie z reaktora utleniania zawiera do 10 ppm tlenu, korzystnie w temperaturze na złożu katalitycznym 250-350°C i strumień gazowy recyrkuluje się bezpośrednio do reaktora polikondensacji w fazie stałej.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT93MI001576A IT1265166B1 (it) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | Procedimento per la purificazione di gas inerti |
| PCT/EP1993/003117 WO1995002446A1 (en) | 1993-07-16 | 1993-11-08 | Process for the purification of inert gases |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL308147A1 PL308147A1 (en) | 1995-07-24 |
| PL185339B1 true PL185339B1 (pl) | 2003-04-30 |
Family
ID=11366623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL93308147A PL185339B1 (pl) | 1993-07-16 | 1993-11-08 | Sposób oczyszczania gazu obojętnego opuszczającego reaktor polikondensacji |
Country Status (25)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5547652A (pl) |
| EP (1) | EP0660746B2 (pl) |
| JP (1) | JP3550399B2 (pl) |
| KR (1) | KR100205297B1 (pl) |
| CN (1) | CN1072974C (pl) |
| AT (1) | ATE149871T1 (pl) |
| AU (1) | AU671327B2 (pl) |
| BR (1) | BR9307200A (pl) |
| CA (1) | CA2143099C (pl) |
| CO (1) | CO4180426A1 (pl) |
| CZ (1) | CZ290293B6 (pl) |
| DE (1) | DE69308864T3 (pl) |
| DK (1) | DK0660746T4 (pl) |
| ES (1) | ES2100577T5 (pl) |
| HU (1) | HU215097B (pl) |
| IL (1) | IL109693A (pl) |
| IT (1) | IT1265166B1 (pl) |
| JO (1) | JO1791B1 (pl) |
| MX (1) | MX9404052A (pl) |
| MY (1) | MY110926A (pl) |
| PL (1) | PL185339B1 (pl) |
| RU (1) | RU2126710C1 (pl) |
| SK (1) | SK280626B6 (pl) |
| TW (1) | TW305770B (pl) |
| WO (1) | WO1995002446A1 (pl) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1272916B (it) * | 1995-01-20 | 1997-07-01 | M & G Ricerche Spa | Procedimento per la purificazione di gas inerti di ricilo da reattori di policondensazione allo stato solido di resine poliestere |
| US5612011A (en) * | 1993-07-16 | 1997-03-18 | Sinco Engineering S.P.A. | Process for the purification of inert gases |
| IT1271293B (it) * | 1994-12-16 | 1997-05-27 | M & G Ricerche Spa | Procedimento per la policondensazione allo stato solido di resine poliestere |
| IT1275478B (it) | 1995-07-05 | 1997-08-07 | M & G Ricerche Spa | Resine poliestere aventi migliorate proprieta' |
| IT1283083B1 (it) * | 1996-05-30 | 1998-04-07 | Sinco Eng Spa | Procedimento perfezionato per la produzione di resine poliestere |
| IT1285524B1 (it) * | 1996-10-18 | 1998-06-08 | Sinco Eng Spa | Procedimento per il raffreddamento di resine poliestere e/o poliammidiche |
| DE19835186A1 (de) * | 1998-08-04 | 2000-02-10 | Buehler Ag | Verfahren zur Reinigung eines Gasstromes |
| RU2150989C1 (ru) * | 1999-01-05 | 2000-06-20 | ПЕРМСКИЙ ЗАВОД им. С.М. КИРОВА | Способ очистки газовых выбросов от акролеина |
| RU2159666C1 (ru) * | 1999-11-24 | 2000-11-27 | Дыкман Аркадий Самуилович | Способ очистки промышленных газовых выбросов |
| US6749821B1 (en) | 2001-12-03 | 2004-06-15 | Uop Llc | Process for the purification of inert gases |
| US6703479B1 (en) | 2001-12-03 | 2004-03-09 | Uop Llc | Process and apparatus for cooling polymer in a reactor |
| BRPI0418829A (pt) * | 2004-05-11 | 2007-11-13 | Uop Llc | processo para a purificação de impurezas orgánicas de uma corrente de gás inerte de reciclo |
| RU2275232C2 (ru) * | 2004-07-23 | 2006-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ | Способ очистки инертного газа от метана |
| DE102004041370A1 (de) * | 2004-08-25 | 2006-03-02 | Bühler AG | Festphasen-Polykondensation von Polyester mit Prozessgas-Reinigung |
| WO2007127786A2 (en) * | 2006-04-28 | 2007-11-08 | Wellman, Inc. | Methods for making polyester resins in falling film melt polycondensation reactors |
| JP5419865B2 (ja) * | 2008-04-10 | 2014-02-19 | 日揮ユニバーサル株式会社 | Ｐｅｔ延伸炉内ガスの浄化用触媒、同触媒を用いるｐｅｔ延伸炉内ガスの浄化方法およびｐｅｔ延伸炉の汚れ防止方法 |
| GB0817109D0 (en) | 2008-09-18 | 2008-10-29 | Johnson Matthey Plc | Catalyst and process |
| DE102009009957A1 (de) | 2009-02-23 | 2010-08-26 | Bühler AG | Verfahren zur Herstellung von Polyesterpartikeln bei hohem Durchsatz in einer Linie |
| US20100284892A1 (en) * | 2009-05-06 | 2010-11-11 | American Air Liquide, Inc. | Process For The Purification Of A Carbon Dioxide Stream With Heating Value And Use Of This Process In Hydrogen Producing Processes |
| RU2685299C1 (ru) | 2016-06-21 | 2019-04-17 | Юоп Ллк | Способ и устройство для кристаллизации и повышения молекулярной массы полимерных частиц |
| US11298853B2 (en) | 2016-06-21 | 2022-04-12 | Uop Llc | Processes and apparatuses for conditioning polymer particles for an SSP reactor |
| CN106006578B (zh) * | 2016-07-13 | 2018-05-18 | 成都普瑞得科技有限公司 | 含有机物的氮气的净化处理工艺、净化处理反应器及净化处理系统 |
| CN107715869B (zh) * | 2017-11-13 | 2020-10-13 | 成都普瑞得科技有限公司 | 一种脱除氮气中有机物的催化剂及其在脱除氮气中有机物中的应用 |
| RU185227U1 (ru) * | 2018-09-12 | 2018-11-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Устройство для очистки инертных газов |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2756121A (en) * | 1954-02-08 | 1956-07-24 | Standard Oil Co | Oxidation of waste gases |
| SU592436A1 (ru) * | 1975-12-29 | 1978-02-15 | Всесоюзный Центральный Научно-Исследовательский Институт Охраны Труда Вцспс | Способ очистки газовоздушной смеси |
| JPS5360369A (en) * | 1976-11-11 | 1978-05-30 | Hitachi Chem Co Ltd | Deodorizing method for exhaust gas from drying process for substrateimpregnated with phenol resin |
| JPS57130534A (en) * | 1981-02-05 | 1982-08-13 | Yoichi Yamamoto | Purification of formaldehyde-contng. air |
| JPS60187323A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-24 | Hitachi Ltd | 炭化水素除去方法 |
| DE3424532C1 (de) * | 1984-07-04 | 1986-01-23 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Verfahren zur Optimierung des Kraftstoff-Luft-Verhaeltnisses im instationaeren Zustand bei einem Verbrennungsmotor |
| US4579723A (en) * | 1985-03-28 | 1986-04-01 | The Boc Group, Inc. | Methods for purifying inert gas streams |
| DE3527175A1 (de) * | 1985-07-30 | 1987-02-12 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur erkennung des alterungszustandes eines abgaskatalysators bei einem mit (lambda)-sonderregelung des kraftstoff-luft-verhaeltnisses ausgeruesteten verbrennungsmotor |
| DD240672B5 (de) * | 1985-09-04 | 1994-11-10 | Leuna Werke Gmbh | Verfahren zur Reinigung von Kohlendioxid |
| IT1188199B (it) * | 1985-11-15 | 1988-01-07 | Cobarr Spa | Procedimento per la produzione di poliestere ad elevato peso molecolare ed a basso contenuto di gruppo vinilestere |
| SU1346215A1 (ru) * | 1985-12-27 | 1987-10-23 | Дзержинский Филиал Государственного Научно-Исследовательского Института По Промышленной И Санитарной Очистке Газов | Способ очистки отход щих газов от органических веществ |
| SU1386262A1 (ru) * | 1986-02-27 | 1988-04-07 | Институт газа АН УССР | Способ термокаталитической очистки отход щих газов |
| DE3628572A1 (de) * | 1986-08-22 | 1988-03-03 | Bosch Gmbh Robert | Heizbare lambdasonde |
| US4919903A (en) * | 1986-10-20 | 1990-04-24 | Ford Motor Company | Method of catalytically oxidizing methanol vapor accompanied by little or no excess oxygen |
| SU1544466A1 (ru) * | 1987-08-13 | 1990-02-23 | Прибалтийский Сектор Центрального Проектно-Конструкторского Бюро "Ремстройпроект" | Способ очистки отход щих газов от примесей углеводородов |
| JP2600785B2 (ja) * | 1988-04-09 | 1997-04-16 | トヨタ自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
| DE3933480A1 (de) * | 1989-10-06 | 1991-04-18 | Hagenmaier Hans Paul | Verfahren zur verringerung der emission von organischen produkten unvollstaendiger verbrennung |
| DE4003939A1 (de) * | 1990-02-09 | 1991-08-14 | Degussa | Katalysator fuer die reinigung der abgase von brennkraftmaschinen |
| JP3232590B2 (ja) * | 1991-04-03 | 2001-11-26 | 株式会社豊田中央研究所 | 酸化触媒 |
| JPH0620885A (ja) † | 1992-06-30 | 1994-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | チップ状固体電解コンデンサ |
-
1993
- 1993-07-16 IT IT93MI001576A patent/IT1265166B1/it active IP Right Grant
- 1993-11-08 AU AU54209/94A patent/AU671327B2/en not_active Expired
- 1993-11-08 JP JP50430295A patent/JP3550399B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-08 BR BR9307200A patent/BR9307200A/pt not_active IP Right Cessation
- 1993-11-08 HU HU9500792A patent/HU215097B/hu unknown
- 1993-11-08 CZ CZ1995678A patent/CZ290293B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1993-11-08 DE DE69308864T patent/DE69308864T3/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-08 KR KR1019950701018A patent/KR100205297B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-08 WO PCT/EP1993/003117 patent/WO1995002446A1/en not_active Ceased
- 1993-11-08 US US08/397,209 patent/US5547652A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-08 DK DK93924600T patent/DK0660746T4/da active
- 1993-11-08 PL PL93308147A patent/PL185339B1/pl unknown
- 1993-11-08 SK SK335-95A patent/SK280626B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1993-11-08 CA CA002143099A patent/CA2143099C/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-08 ES ES93924600T patent/ES2100577T5/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-08 EP EP93924600A patent/EP0660746B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-08 RU RU95109448A patent/RU2126710C1/ru active
- 1993-11-08 AT AT93924600T patent/ATE149871T1/de active
-
1994
- 1994-05-06 TW TW083104391A patent/TW305770B/zh not_active IP Right Cessation
- 1994-05-19 IL IL10969394A patent/IL109693A/en not_active IP Right Cessation
- 1994-05-30 MX MX9404052A patent/MX9404052A/es unknown
- 1994-06-16 CN CN94106465A patent/CN1072974C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1994-07-07 MY MYPI94001775A patent/MY110926A/en unknown
- 1994-07-08 CO CO94029828A patent/CO4180426A1/es unknown
- 1994-07-13 JO JO19941791A patent/JO1791B1/en active
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL185339B1 (pl) | Sposób oczyszczania gazu obojętnego opuszczającego reaktor polikondensacji | |
| US5612011A (en) | Process for the purification of inert gases | |
| KR20110053481A (ko) | 촉매 및 공정 | |
| JP3585307B2 (ja) | 不純物を含む不活性ガスの精製方法 | |
| RU2140811C1 (ru) | Способ очистки промышленных газовых выбросов от органических кислородосодержащих соединений | |
| TH11660B (th) | กระบวนการสำหรับทำให้แกสเฉื่อยบริสุทธิ์ | |
| JPS61197024A (ja) | 廃ガス中の有害物質の濃度を低下させる方法及び装置 | |
| TH16876A (th) | กระบวนการสำหรับทำให้แกสเฉื่อยบริสุทธิ์ | |
| US5738835A (en) | Process for the purification of process gases by catalytic oxidation | |
| TH23576A (th) | กระบวนการสำหรับทำความบริสุทธิ์ให้แก่แกสเฉื่อยที่ป้อนกลับจากปฏิกรณ์สำหรับปฏิกิริยาการรวมตัวเป็นโพลีเมอร์ในสถานะของแข็งโพลีเอสเทอร์เรซิน | |
| GB2158986A (en) | Method and apparatus for burning radioactive organic waste | |
| TH13666B (th) | กระบวนการสำหรับทำความบริสุทธิ์ให้แก่แกสเฉื่อยที่ป้อนกลับจากปฏิกรณ์สำหรับปฏิกิริยาการรวมตัวเป็นโพลีเมอร์ในสถานะของแข็งโพลีเอสเทอร์เรซิน | |
| ATE79833T1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur elektrochemischen, katalytischen oxidation von schwefeldioxid zu schwefelsaeure. | |
| RU2004320C1 (ru) | Способ изготовлени катализатора дл очистки газов | |
| RU1660278C (ru) | Способ приготовлени катализатора дл сжигани топлива | |
| RU2000118937A (ru) | Способ получения фталонитрила |