RU1799611C - Способ выделени примесей органических веществ или их смесей, образующих гетероазеотропы с водой, из газовых выбросов химических процессов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам рекуперации органических веществ из газовых выбросов различных производств, использующих эти вещества в качестве растворителей . В процессах окраски и сушки промышленной продукции растворители, ограниченно растворимые в воде (например , этилацетат, толуол, ксилол, бензин, че- тыреххлористый углерод), испар ютс  в воздух, вследствие чего образуютс  газовые выбросы, из которых они извлекаютс  адсорбционным способом.

Цель изобретени  - сокращение расходов вод ного пара и охлаждающей воды и упрощение технологической схемы процесса .

На чертеже представлена принципиальна  технологическа  схема проведени  процесса рекуперации смеси этилацетата и бензина, где 1 - адсорбер; 2 - дистилл тор; 3 - конденсатор; 4 - сепаратор; 5 - промежуточна  цистерна (емкость) дл  хранени  водного сло ; 6 - цистерна (приемник) дл  хранени  смеси этилацетата и бензина; 7 - насос дл  транспорта смеси этилацетата и бензина в производство.

Пример. Паровоздушна  смесь, содержаща  пары этилацетата и бензина в массовом соотношении 1 : 1 с суммарной концентрацией органических паров 2-3 г/м3. при температуре 20-30° С подаетс  в стекл нную адсорбционную колонку 1 со

XI

ю

ю о

коростью в расчете на полное сечение коонки 1000 м3/м2ч.

Внутренний диаметр колонки 0,022 м,. высота сло  угл  (АР-В ГОСТ 8703-74) в коонке 0,7 м. В процессе адсорбции пары бензина и этилацетата поглощаютс  активным углем, а очищенный воздух выбрасыватс  в атмосферу. Динамическа  активность гл  при ногоцикловой работе составл ет ,0 %. Проскок паров этилацетата через колонку с очищенным воздухом фиксируетс  с помощью калориметра ФЭК. При указанной инамической активности к завершению насыщени  адсорбента концентраци  паров этилацетата в очищенном воздухе составл ет 50 мг/м3. Процесс рекуперации смеси паров этилацетата и бензина осуществл етс  по двухфазному циклу (адсорбци -десорбци ).

После насыщени  активного угл  парами растворителей до проскока колонку переключают в фазу десорбции.

Дл  этого с помощью клапана перекрывают подачу загр зненного потока в колонку и закрывают клапан на выходе очищенного воздуха из адсорбера. Затем открывают клапан на выходе паров рекуперата в фазе десорбции из адсорбера и в колонку противотоком по отношению к потоку паровоздушной смеси подают вод ной пар . Вод ной пар на входе в колонку имеет температуру 110-120° С и давление 50,75 кПа. Скорость потока вод ного пара в фазе десорбции составл ет 150 м /м ч. Температура сло  угл  в процессе десорбции определ етс  с помощью термопар ХК и милливольтметра и составл ет 105-110° С,

В фазе десорбции поглощени  активным углем органические вещества вытесн ютс  вод ным паром и образуют паровую смесь с массовой долей органических веществ в ней 20-25 %. Продолжительность десорбции составл ет 1 ч.

Перед десорбцией в первом цикле дистилл тор 2 заполн ют водой на 20-30 %.

В процессе десорбции смесь паров этилацетата , бензина и воды подают в нижнюю часть дистилл тора 2, в котором происходит отгонка гетероазеотропной смеси бензин- этилацетат-вода, Скорость движени  паров органических веществ в дистилл торе 1430-2140м3/м2ч.

Из дистилл тора 2 пары гетероазеотро- па поступают в кожухотрубчатый теплообменник , охлаждаемый оборотной водой с температурой 20° С, где они конденсируютс  и жидка  водно-органическа  смесь с температурой 30° С стекает в сепаратор 4. В сепараторе 4 из-за разности s плотности органических веществ и их ограниченной

растворимостью в воде смесь расслаиваетс  на водный и органический слои. Органический слой стекает в приемник 6 и имеет состав, мае. %: этилацетат 4,9; бензин 49;

вода 2, Без дополнительной подготовки этот слой направл етс  в основное производство и используетс  в качестве растворител . Водный слой накапливаетс  в емкости 5 и периодически дозируетс  в дистилл тор 2,

О После окончани  дистилл ции вода из дистилл тора с концентрацией органических веществ не более 50 мг/м2 сливаетс  в канализацию или используетс  на производство вод ного пара, необходимого дл 

5 осуществлени  процесса десорбции. Расход воды при проведении процесса по такому способу составл ет 100 кг на 1 кг рекуперированного растворител ..

Расход пара на разогрев и дистилл цию

0 водного сло  десорбата по сравнению с прототипом сокращаетс  на 30 % и подвод свежего пара из магистрали исключаетс .

Расход активного угл  в предлагаемом способе составл ет 0,00046 кг на 1000 м3

5 очищаемого воздуха.

Процесс осуществл етс  по двухфазному циклу (адсорбци , десорбци ). Сушка активного угл  как отдельна  фаза процесса не требуетс . Его подсушивание происхо0 дит за счет теплоты, вносимой в слой воздушным потоком в фазе адсорбции и. вытесн ющего действи  паров органических веществ из-за их лучшей адсорбируемое™ по сравнению с вод ными парами.

5 Внедрение предлагаемого способа рекуперации из газовых выбросов смеси этилацетата и бензина позволит сократить расход воды на конденсацию 2 раза. Кроме того за счет полного использовани  теплоты

0 пара десорбата в течение всего периода десорбции на проведение процесса дистилл ции представл етс  возможность снизить расход пара по сравнению с прототипом на 15-20 %.

5

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ выделени  примесей органических веществ или их смесей, образующих гетероазеотропы с водой, из газовых выбро0 сов химических процессов адсорбцией на стационарном слое активированного угл  с получением очищенного газа и извлечением адсорбированных продуктов с насыщенного адсорбента десорбцией вод ным паром с

   5 последующей конденсацией смеси паров, перегонкой полученного конденсата при отборе с верха колонны паров гетероазеотро- па органических продуктов и воды, охлаждением, конденсацией паров азеотро- па и разделением конденсата на водный и

   органический слой, повторно используемый в процессе, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  расхода охлаждающей воды и вод ного пара при упрощении процесса , пары гетероазеотропз отгон ют из

   дистилл ционной колонны, которую на 20- 30 % ее объема заполн ют водным слоем гетероазеотропа, а смесь паров, получаемую при десорбции органических веществ, ввод т под слой жидкости в колонне.

   Примеры рекуперации из газовых выбросов индивидуальных паров органических веществ и их смесей, ограниченно растворимых в воде и образупцих с ней гетероаэеотропныесмеси