Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszcza¬ nia strumienia powietrza lub gazu z dajacych sie spalac lub pochlaniac przez filtry zanieczyszczen w postaci gazów lub par.W znanych sposobach i urzadzeniach do oczysz¬ czania powietrza i innych gazów unoszacych w so¬ bie zanieczyszczenia, oddzielenie lub calkowite zlik¬ widowanie szkodliwych par i gazów badz jest w ogóle nie spotykane badz tez dokonywane jest to bardzo duzym nakladem kosztów. Tak wiec pró¬ bowano najpierw pozbywac sie tych substancji przez silne rozcienczenie ich powietrzem atmosfe¬ rycznym, do czego nalezy równiez wyrzucanie do górnych warstw atmosfery.Nie uzyskano jednak dotychczas zadnego grun¬ townego rozwiazania tego problemu poniewaz sil¬ ne rozcienczenie powietrzem atmosferycznym lub wynoszenie w górne warstwy atmasfery mozna wprawdzie tolerowac w okolicach slabo zaludnio¬ nych gdzie ponadto wystepuja silne wiatry ale nie jest to zadne rozwiazanie w przypadku okolic gdzie nie wystepuja silne wiatry i tym samym nastepuje duze zageszczenie tych szkodliwych substancji lot¬ nych w powietrzu co w duzym stopniu przyczynia sie do zanieczyszczenia powietrza.W ramach walki z zanieczyszczeniem powietrza szkodliwymi skladnikami gazowymi gazów spali¬ nowych, o ile wchodza tutaj w gre gazy palne lub dajace sie spalac albo tez zanieczyszczenia w po¬ staci par, czyniono dotychczas rózne próby pole- 95 80 2 gajace na przypuszczaniu takich zanieczyszczonych gazów przez filtry adsorpcyjne, jak na przyklad warstwe wegla aktywowanego i oddzielanie w ten sposób zanieczyszczen zwlaszcza w postaci par albo tez przez wprowadzenie do tak zwanych dopalaczy i przeksztalcenie w nich szkodliwych substancji w substancjie nieszkodliwe, przy czym przykladem idealnego -spalania moze 'byc przeksztalcenie w calo¬ sci czystego weglowodoru w dwutlenek wegla i wode. Czyniono równiez próby obnizania tempe¬ ratur spalania przez zastosowanie katalizatorów.Jednakze oba te sposoby nie doprowadzily do spo¬ dziewanego celu poniewaz w obu przypadkach po¬ zbycie sie szkodliwych gazów lub par jest mozliwe jedynie kosztem bardzo duzych nakladów, które sa w wiekszosci przypadków nieuniknione. Na przy¬ klad zastosowanie filtrów z wegla aktywowanego jest ekonomiczne gdy stezenie zanieczyszczen nie przekracza 5 mg Nm8 powietrza, poniewaz przy wyzszych stezeniach nastepuje szybkie nasycenie filtra adsorbowana substancja.Natomiat dopalanie zanieczyszczen dajacych sie spalic zanieczyszczen staje sie ekonomiczne dopiero przy stezeniu powyzej 100 mg na Nm8. Udzial tych zanieczyszczen potrzebny do uzyskania z samego spalania temperatury wystarczajacej dla reakcji zupelnego utlenienia zanieczyszczen i przejscia ich w nieszkodliwe zwiazki jest jeszcze wiekszy. Aby jednak umilknac tego, ze pnzy zbyt malej tempera¬ turze niespalone skladniki przedostana sie do czy- 85 37985 379 3 stego powietrza musi byc zastosowane dodatkowe ogrzewanie mieszaniny gazów. Próbowano wiec od¬ zyskiwac cieplo odlotowe za pomoca wymienników ciepla i dostarczac je ponownie do procesu spala¬ nia albo tez w celu uzupelniajacego ogrzania do¬ prowadzic dodatkowe cieplo. Przez to jednak urza¬ dzenia stosowane do tego celu sa tak kosztowne, ze przy uzyciu dotychczas zanych sposobów katali¬ tycznego dopalania usuwanie na tej drodzej naj¬ czesciej wystepujacych stezen ponizej 100 mg na NmJ zupelnie sie nieoplaca. Tak wiec pozostaje za¬ kres stezen od 5 do 100 mg/Nm8 powietrza dla któ¬ rego nie istnieje zadne zadowalajace rozwiazanie usuwania pilnych zanieczyszczen powietrza.Aby objac ten pozostaly zakres stezen opracowa¬ no juz sposób oczyszczania strumieni powietrza lub gazu zanieczyszczonych palnymi zanieczyszcze¬ niami w postaci par i gazów za pomoca filtrów ad- sonpcyjnych, kftóre to filtry pó osiagnieciu znaczne¬ go obciazenia oddzielana substancja poddaje sie de- isorpcji pizez przepuszczanie w przeciwnym kierun¬ ku ogrzanego powierza a uwolnione substancje uprzednio zaadsorbowane poddaje sie dopalaniu katalitycznemu a czesc mieszaniny skladajacej sie z reszty powietrza i spalonej substancji zdesorbo¬ wanej jest ponownie przepuszczana przez filtr az zapelnienie filtra zaadsorbowarna substancja zmniej¬ szy sie do tego stopnia, ze bedzie on mógl byc zno¬ wu zastosowany do oczyszczania strumienia po¬ wietrza lub gazu. Jednakze wystepuja przy tym tak zwane zjawiska zatrucia katalizatora na przy¬ klad organicznymi zwiazkami fosforu, przez co ka¬ talizator traci powoli swoje dzialanie.Inny znany sposób dotyczy przemyslowego od¬ zyskiwania rozpuszczalników przy procesach pro¬ dukcyjnych, przy których wydzielaja sie one w po¬ staci pary a ich zawartosc w powietrzu zgodnie z przepisami inspekcji przemyslowej musi byc kon¬ trolowana.W znanym sposobie unieszkodliwiania par roz¬ puszczalników stosuje sie miedzy innymi filtry z wegla aktywowanego aby z zassanej mieszaniny powietrza i gazu i par, w której znajduja sie rów¬ nie pary rozpuszczalnika, zaadsorbowac te ostatnie i tym samym oddzielic od powietrza. Desorpcja te¬ go rozpuszczalnika nastepuje w znany sposób przez odparowanie, aby filtr adsorpcyjny uwolnic od za¬ adsorbowanej substancji i ponownie uczynic go chlonnym. Z reguly taka substancje zdesorbowana poddaje sie chlodzeniu i oddziela od wody, jesli nie zachodzi tutaj potrzeba dodatkowej destylacji, jak to ma miejsce w przypadku rozpuszczalnych w wo¬ dzie rozpuszczalników takich jak alkohole, ace¬ ton itp.Istotna wada tych sposobów jest uzyskiwana przy desorpcji mieszanina zdesorbowanych substancji z woda, na skutek uzywanej przy desorpcji pary wodnej i zwiazanej z tym koniecznosci stosowania specjalnych urzadzen do oddzielania uwolnionej w ten sposób z adsorbentu substancji od wody.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wyzej wspomnianych wad znanych sposobów oczyszczania gazów z palnych zanieczyszczen w postaci gazowej lub par.Dla osiagniecia tego celu postawiono sobie za za¬ danie opracowac przemyslowy sposób oczyszczania strumieni gazu lub powietrza z palnych zanieczy¬ szczen w postaci par lub gazów jak równiez za¬ nieczyszczen dajacych sie adsorbowac w filtrach, który to sposób dalby sie zastosowac bez znacznych nakladów technicznych i byl ekonomiczny w sto¬ sowaniu przy niewielkich stopniach zanieczyszczen.Zadanie to rozwiazano dzieki sposobowi wedlug wynalazku, który polega na tym, ze strumien po- wietrza lub gazu z palnych dajacych dajacych sie adsorbowac przez filtry zanieczyszczen w posta¬ ci gazów lub par, oczyszcza sie przez filtr adsorp¬ cyjny, przy czym filtr po osiagnieciu ustalonego stopnia zaadsorbowania palnych zanieczyszczen poddaje sie desorpcji za pomoca gazu obojetnego otrzymanego przez spalanje wegla koksu lub weglo¬ wodorów, przeplywajacego przez filtr korzystnie w przeciwpradzie do oczyszczanego powietrza, po czym ten gaz obojetny wraz ze zdesorbowanymi przez ten gaz zanieczyszczeniami chlodzi sie a skroplone w ten sposób zanieczyszczenia wraz ze skroplona woda oddziela sie od pozostalego gazu obojetnego. Sposób ten charakteryzuje sie tym, ze gaz obojetny wytwarza sie bezposrednio przed adsorberem, przez spalanie materialu zawierajace¬ go wegiel a przed wprowadzeniem go do adsorbera chlodzi sie do okolo 650°C i suszy.Celowe jest przy tym przepuszczanie oczyszczo¬ nego strumienia powietrza na przemian z gazem obojetnym przez rózne filtry adsorpcyjne tak, aby proces oczyszczania przebiegal nieprzerwanie.* Ponadto zgodnie z wynalazkiem gaz obojetny wykorzystany do desporcji, po jego oddzieleniu od skroplonej wody i zdesorbowanej substancji, do- prowadza sie do strumienia oczyszczanego powie¬ trza lub gazu i wraz z nim przepuszcza sie przez filtr aktualnie pracujacy w kierunku adsorpcji, przez co reszta zanieczyszczen pozostala w tym ga¬ zie nie przechodzi do czystego powietrza ale zo- 40 staje oddzielona.Wreszcie równiez celowe jest aby gaz obojetny przed uzyciem go do desorpcji wysuszyc lub wysu¬ szyc i ochlodzic w celu uzyskania bezwodnego de- sorbatu a tym samym zaoszczedzenia na przepro- 45 wadzaniu dodatkowej operacji oddzielania wody.Zasada sposobu wedlug wynalazku jest przedsta¬ wiona schematycznie na zalaczonym rysunku. Caly uklad sklada sie tutaj z palnika 1, filtrów adsorp- cyjnych 2, chlodnicy 3 i urzadzenia oddzielajace- 50 go 4. Strumien oczyszczonego powietrza oznaczo¬ no przez 5, strumien zanieczyszczonego powietrza 6, strumien substancji zdesorbowanej przez 7 a za¬ wracanie gazu obojetnego z reszta nieoddzielonej substancji zdesorbowanej przez 8. Liniami przery- 55 wanymi zaznaczono kazdorazowo nie wykorzysty¬ wane w danej chwili przewody. W miejscach gdzie linie sie spotykaja lub przecinaja zastosowano za¬ wory przelaczajace lub dwudrogowe.Sposób wedlug wynalazku opiera sie na zastoso- oo waniu do desorpcji gazu obojetnego pochodzacego ze stechiometrycznego lub niestechiometrycznego spalania wegla, koksu lub podobnych stalych pa¬ liw, cieklych lub gazowych weglowodorów jak tez gazu miejskiego, gazu koksowniczego, wielkopieco- 65 wego, wytlewnego i tym podobnych tak ze po osta-85 379 tecznym ochlodzeniu desorbatu do skroplenia po¬ trzebne sa minimalne naklady techniczne poniewaz zdesorbowana substancja jest w tym przypadku wolna od wody lub zawiera jej niewielkie ilosci a mozna równiez, niewielkim kosztem, wysuszyc 5 zupelnie gaz obojetny przed uzyciem go do desorp¬ cji. Szczególna zaleta takiego polaczenia desorpcji za pomoca gazu obojetnego z ostatecznym chlodze¬ niem desorbatu jest dwukrotna oszczednosc na zu¬ zytej energii. Po pierwsze zaoszczedzona zostaje ip energia zwykle potrzebna na wytworzenie pary wodnej do desorpcji, która tutaj nie jest potrzebna a z drugiej strony uzyskuje sie oszczednosc na zu¬ zyciu energii potrzebnej na chlodzenie, które w sposobie wedlug wynalazku, na skutek braku wil- 15 goci, wymaga znacznie mniej energii.Ta zaleta dziala wyraznie na korzysc sposobu wedlug wynalazku poniewaz jak wiadomo cieplo parowania wody jest wyjatkowo duze.Jako przyklad zaskakujacej oplacalnosci tego spo- 20 sobu zostanie przytoczona kapiel acetonowa z za¬ stosowaniem wyciagu, w której to kapieli myto drobne czesci mechaniczne. Przy tej instalacji wy¬ puszczano do atmosfery okolo 700 kg acetonu dzien¬ nie na skutek parowania. Te pary acetonu byly, 25 zgodnie z przepisami inspekcji przemyslowej, w ten sposób unieszkodliwiane, ze po zmieszaniu z wy¬ starczajaca iloscia powietrza byly podpalane lub przez wydmuchiwanie poza obszar, gdzie mogly one dzialac szkodliwie. Ta ilosc rozpuszczalnika mu- so siala z koniecznosci pójsc na straty poniewaz od¬ zyskiwanie go w urzadzeniach dotychczas znanych i mozliwych do zastosowania nie mogly zmienic sie w granicach kosztów utraconego rozpuszczalni¬ ka i • inwestycje w urzadzenie do odzysku w po- 35 równaniu z innymi metodami unieszkodliwiania nie znajdywala uzasadnienia.Zastosowanie calego urzadzenia odzyskowego pra¬ cujacego na zasadzie sposobu wedlug wynalazku wiaze sie z kosztami stanowiacymi V3 samych tylko *o kosztów urzadzenia rektyfikacyjnego jakie potrze¬ ba bylo stosowac przy znanych sposobach desorp¬ cji. Porównanie kosztów wskazuje na zaskakujace zalety sposobu wedlug wynalazku w zastosowaniu do odzyskiwania rozpuszczalników, poniewaz przy 43 dotychczasowych sposobach próg oplacalnosci sto¬ sowania urzadzen odzyskanych wynosil 3 g/m8 od¬ prowadzanego do atmosfery rozpuszczalnika, a przy zastosowaniu sposobu wedlug wynalazku obniza sie on do 1,2 g/m8. Z przedstawionego przykladu wy- 50 nika oszczednosc wynoszaca okolo 40°/o dotychczas spisywanych na straty kosztów utraconego przez wyparowanie acetonu.Wreszcie jeszcze jedna zaleta sposobu wedlug wynalazku ujawnia sie przy zastosowaniu go w 55 przypadku substancji o wysokich temperaturach wrzenia. Desorpcja substancji o wysokich tempe¬ raturach wrzenia przebiega duzo latwiej przy za¬ stosowaniu sposobu wedlug wynalazku, przy uzy¬ ciu gazu obojetnego, niz mialoby to miejsce w w przypadku zastosowania pary wodnej zgodnie z do¬ tychczasowa metoda. Desorpcja substancji o wyso¬ kich temperaturach wrzenia daje sie znacznie lat¬ wiej przeprowadzic za pomoca gazu obojetnego. Tak na przyklad do desorpcji 1 kg tetraliny, której tem¬ peratura wrzenia wynosi 208°C, potrzeba okolo 8 kg pary przegrzanej o temperaturze okolo 230°C.W przeciwienstwie do tego desorpcja przy uzyciu gazu obojetnego jest stosunkowo latwa jesli zasto¬ suje sie na przyklad gaz obojetny pochodzacy ze spalania gazu miejskiego i majacy temperature 450°C. Uwalniana substancja bedzie desorbowala sie tym szybciej im wyzsza bedzie temperatura de¬ sorpcji. Jest to oczywiste w przypadku zastosowa¬ nia na przyklad wspomnianego gazu miejskiego.W tym przykladzie zastosowanie wynalazku po¬ zwala na obnizenie nakladów na urzadzenie do ad¬ sorpcji tetraliny do 25°/o dotychczas potrzebnych nakladów na urzadzenie z wykorzystaniem pary wodnej do desorpcji. Dla okreslenia zdolnosci do desorpcji nie jest miarodajnym wysokie cieplo pa¬ rowania i skraplania pary wodnej ale temperatura i objetosciowy wydatek przeplywu gazu plucza¬ cego. £posób wedlug wynalazku polegajacy na de¬ sorpcji za pomoca gazu obojetnego w polaczeniu z nastepujacym po tym chlodzeniem i kondensacja desorbatu przewyzsza wiec znaczenie dotychczas znane sposoby desorpcji, zarówno pod wzgledem czasu trwania jak i uzysku desorbatu, jesli porów¬ na sie oczywiscie te same desorbowane substancje. PL