SE462702B

SE462702B - PROCEDURES FOR THE REMOVAL OF EASY ORGANIC ORGANIC SOCIETY FROM AIR

Info

Publication number: SE462702B
Application number: SE8800972A
Authority: SE
Inventors: L Nilsson
Original assignee: Armerade Plastprodukter
Priority date: 1988-03-17
Filing date: 1988-03-17
Publication date: 1990-08-20
Also published as: DK220790A; DK220790D0; AU3437889A; SE8800972L; EP0404813A1; SE8800972D0; WO1989008492A1

Description

15 20 25 30 35 40 462 702 i 2 några sekundära föroreningsproblem uppstår. Härmed försvinner således incitatmentet eller orsaken till förekommande betänklig- heter vad gäller fortlevnad och nyetablering av styrenanvändande industrier samtidigt som man verksamt förebygger styrenets poten- tiella farlighet i samband med att i kroppen upptagen styren kan omvandlas till styrenoxid som av vissa forskare antas vara den styrenmetabolit som kan vara cancerogen. 15 20 25 30 35 40 462 702 in 2 some secondary pollution problems arise. Thus, the incentive or cause for existing concerns regarding the survival and new establishment of styrene-using industries thus disappears while the potential danger of styrene is effectively prevented in connection with the styrene taken up by the body being converted to styrene oxide which is believed by some researchers to be the styrene metabolite may be carcinogenic.

Detta syfte med föreliggande uppfinning uppnås genom att förfarandet uppvisar de i patentkraven angivna kännetecknen och ett karaktäristiskt särdrag hos föreliggande uppfinning kan så beskrivas, att styrenhaltig luft införes i en i ett kärl innesluten reagensvätska under tryck och bringas i kontakt med i reagensvätskan ingående reagensmedel av sådant slag, dvs. i form av kaliumpermanganat, att styrenet bringas att oxidera och kvarstanna i reagensvätskan som en vattenlöslig dialkoholisk förening eller produkt som till sin karaktär är ofarlig, samt att från nämnda kärl avledes renad luft till en efterföljande separationsanordning i form av exempelvis en cyklon, för avlägsnande av eventuella med utströmmande luft medföljande vätskepartiklar innehållande styren och återföring av dessa till reagensvätskan i behållaren. Detta uppfinningsenliga kemosorbent- förfarande ger med andra ord reaktionsprodukter som inte klassas som toxiska och kan utifrån rent toxikologiska kriterier till och med släppas ut i avloppet utan några komplikationer. Föreliggande förfarande medför ej heller den nackdelen, att brukaren belastas med en stor volym använd absorbent som år fallet vid kända metoder för avlägsnande eller borttagande av organiska upplös- ningsmedel, t ex med hjälp av aktivt kol som absorbent av styrenet. Dylika absorbenter kan visserligen regenereras men inte till för brukaren acceptabla kostnader.This object of the present invention is achieved in that the process exhibits the features stated in the claims and a characteristic feature of the present invention can be described so that styrene-containing air is introduced into a reagent liquid enclosed in a vessel under pressure and brought into contact with reagents of such reagent liquid kind, i.e. in the form of potassium permanganate, that the styrene is caused to oxidize and remain in the reagent liquid as a water-soluble dialcoholic compound or product which is harmless in nature, and that purified air is diverted from said vessel to a subsequent separation device in the form of, for example, a cyclone, to remove any liquid particles entrained with effluent air containing styrene and returning them to the reagent liquid in the container. In other words, this chemosorbent process according to the invention produces reaction products which are not classified as toxic and can, on the basis of purely toxicological criteria, even be discharged into the sewer without any complications. The present method also does not entail the disadvantage that the user is loaded with a large volume of absorbent used, as is the case with known methods for removing or removing organic solvents, for example by means of activated carbon as absorbent of the styrene. Such absorbents can admittedly be regenerated but not at costs acceptable to the user.

Föreliggande uppfinning är inte enbart användbar för borttagande av styren ur luft utan även för andra lättflyktiga organiska föreningar som hänför sig till gruppen omättade kolväten som inte är aromatiska.The present invention is useful not only for removing styrene from air but also for other volatile organic compounds belonging to the group of unsaturated hydrocarbons which are not aromatic.

I det följande beskrivs uppfinningen närmare under hänvis- ning till bifogade ritningar, på vilka fig. 1 visar ett utförande av en anordning för förverkligande av det uppfinningsenliga förfarandet, fig. 2 visar del av nämnda anordning delvis i genomskärning, fig. 3 visar en ändvy av anordningen i fig. 2 och fig. 4 visar schematiskt och i snitt ett i anordningen ingående 10 15 20 25 30 35 40 3 462 702 munstycksarrangemang.In the following, the invention is described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows an embodiment of a device for realizing the method according to the invention, Fig. 2 shows part of said device partly in section, Fig. 3 shows an end view of the device in Fig. 2 and Fig. 4 shows schematically and in section a nozzle arrangement included in the device.

I fig. 1 visas schematiskt ett utförande av en upp- finningsenlig anordning för utövande av förfarandet enligt denna uppfinning. Enligt detta utföringsexempel innefattar anordningen en behållare l med ett slutet utrymme 2 innehållande en reagens- vätska 3 som innefattar vatten och reagensmedel, i vilket åtminstone kaliumpermanganat upplöst och/eller uppslammat i vätskan, ingår som en väsentlig del. Eventuellt kan vätskan även innehålla små mängder av kommersiellt tillgängliga kemikalier för att åstadkomma ytspänningsnedsättning och/eller för att underlät- ta sedimentering av bildade salter.Fig. 1 schematically shows an embodiment of a device according to the invention for carrying out the method according to this invention. According to this exemplary embodiment, the device comprises a container 1 with a closed space 2 containing a reagent liquid 3 which comprises water and reagent, in which at least potassium permanganate dissolved and / or suspended in the liquid is included as an essential part. Optionally, the liquid may also contain small amounts of commercially available chemicals to effect surface tension reduction and / or to facilitate sedimentation of formed salts.

För påfyllning av reagensvätska är behållaren 1 försedd med ett tillslutbart påfyllningsrör 4, som befinner sig vid behållarens utsida och som även kan fungera som nivårör försett med nivågiva- re för konstanthållning av reagensvätskenivån inuti behållaren 1.For filling reagent liquid, the container 1 is provided with a closable filling tube 4, which is located at the outside of the container and which can also function as a level tube provided with level sensors for constantly maintaining the reagent liquid level inside the container 1.

Detta påfyllningsrör inmynnar under nämnda vätskenivå i utrymmet 2 och företrädesvis i ett område där behållaren övergår i en nedåt avsmalnande avtappningsficka 5, i vilken bildade salter uppsamlas och som slutar i en utloppsstuts 6 med en, två eller flera företrädesvis fjärrmanövrerbara utloppsventiler 7 för avtappning av behållarens innehåll på reagensvätska och utfällda salter, exempelvis till avloppet, fordonsburen slamtank eller liknande.This filling pipe opens below said liquid level in the space 2 and preferably in an area where the container merges into a downwardly tapering drain pocket 5, in which formed salts are collected and which ends in an outlet spout 6 with one, two or more preferably remotely operable outlet valves 7 for outlet valves 7. content of reagent liquid and precipitated salts, for example to the drain, vehicle-borne sludge tank or the like.

Vid sin övre del är behållaren 1 försedd med en sluten påbyggnad 8, lämpligen lösbart förenad med behållaren 1, exempelvis med hjälp av bultförband 9, vilken påbyggnad 8 innefattar en inloppsdel 10 och en utloppsdel ll. Inloppsdelen 10 uppvisar en inloppsöppning 12 som är ansluten till en fläkt 13 för utsugning av styrenhaltig luft ur en arbetslokal. I redan befintliga, ventilerade arbetslokaler kan denna fläkt 13 utgöras av befintlig ventilationsfläkt och inloppsöppning 12 kan även vara ansluen till befintligt ventilationssystem efter dess fläkt.At its upper part, the container 1 is provided with a closed body 8, suitably releasably connected to the container 1, for example by means of bolted joints 9, which body 8 comprises an inlet part 10 and an outlet part 11. The inlet part 10 has an inlet opening 12 which is connected to a fan 13 for extracting styrene-containing air from a workroom. In already existing, ventilated work rooms, this fan 13 can consist of an existing ventilation fan and the inlet opening 12 can also be connected to the existing ventilation system after its fan.

Nämnda inloppsöppning 12 inmynnar i en genom en vägg 14 från utrymmet 2 avgränsad kanal 15, vid vars vägg 14 är upphängt ett eller flera i utrymmet 2 utmynnande munstycken 16. Vart och ett av dessa innefattar ett munstycksrör 17 som har från inlopps- delen 10 avtagande tvärsnittsarea för att bibringa den av fläkten inmatade, förorenade luften en hastighetsökning före 10 15 20 25 30 35 40 462 702 4 utträdet ur munstyckena 16. Antalet munstycken 16 och därmed munstyckenas totala öppningsarea i skiljeväggen 14 skall vara anpassad till fläktens kapacitet, så att nämnda hastighetsökning alltid erhålles och luften som skall renas insprutas under tryck och med hög hastighet.Said inlet opening 12 opens into a channel 15 delimited by a wall 14 from the space 2, at the wall of which one or more nozzles 16 are suspended, each of which comprises a nozzle tube 17 which has a recess from the inlet part 10 cross-sectional area for imparting a velocity increase to the polluted air supplied by the fan before the exit from the nozzles 16. The number of nozzles 16 and thus the total opening area of the nozzles in the partition wall 14 must be adapted to the capacity of the fan, so that speed increase is always obtained and the air to be purified is injected under pressure and at high speed.

Varje munstycke 16 kan, inom ramen för föreliggande uppfin- ning, ha sin utloppsöppning 18 belägen under eller något över nivån för den i utrymmet 2 befintliga reagensvätskan och företrädesvis i eller strax under nämnda nivå, såsom visas i det på ritningarna åskådliggjorda utföringsexemplet. Den förhållande- vis koncentrerade, luftströmmen eller -strålen från varje munstycksöppning 18 kommer således att med kraft och hög hastighet träffa reagensvätskan och därmed trycka undan reagens- vätska koncentriskt utåt från luftströmmens eller -strålens centrum så att en krater och början till en våg bildas, som fångas upp av en utvändigt om munstycksöppningen 18 befintlig, runtomgående skvalpskärm 19, samtidigt som luftströmmen från munstycksöppningen 18 av den så bildade kraterns konkavt bågformiga vätskeyta omlänkas och tvingas uppåt mot skvalpskärmen 19 och drar därvid med sig reagensvätska i sin uppåtriktade rörelse, som styres inte enbart av skvalpskärmen 19 utan även av en ovanför denna belägen och liksom skvalpskärmen 19 vid munstycksröret 17 fäst, horisontell skärm 20, som avlänkar luftströmmen utåt och nedåt genom mellanrummet mellan de båda skärmarna 19 och 20. Den av luftströmmen medrivna reagensvätskan bringas ävenledes i kontakt med dessa båda skärmar 19 och 20 och finfördelas när den slår emot skärmarna 19 och 20, varigenom den styrenhaltiga luften på ett effektivt sätt bringas att blanda sig med reagensvätskan.Each nozzle 16 may, within the scope of the present invention, have its outlet opening 18 located below or slightly above the level of the reagent liquid present in the space 2 and preferably at or just below said level, as shown in the exemplary embodiment illustrated in the drawings. The relatively concentrated air stream or jet from each nozzle orifice 18 will thus strike the reagent liquid with force and high velocity, thereby pushing reagent liquid concentrically outward from the center of the air stream or jet to form a crater and the beginning of a wave. which is captured by an circumferential ratchet screen 19 existing outside the nozzle opening 18, at the same time as the air flow from the nozzle opening 18 of the concave arcuate liquid surface of the crater thus formed is deflected and forced upwards towards the ratchet screen 19 and thereby draws reagent liquid not only of the splash guard 19 but also of a horizontal screen 20 located above it and like the splash guard 19 attached to the nozzle tube 17, which deflects the air flow outwards and downwards through the space between the two screens 19 and 20. The reagent liquid driven by the air stream is also brought into contact with these two screens 19 and 20 and fine is distributed when it strikes the screens 19 and 20, whereby the styrene-containing air is effectively mixed with the reagent liquid.

Skvalpskärmen 19 kan vidare i sin ovanför reagensvätskenivån belägna del 21, som företrädesvis slutar i ett inåtböjt kantparti 22, vara försedd med genomgående slitsar eller öppningar, genom vilka reagensvätska liksom även luft pressas ut kaskadartat och finfördelas innan den träffar vätskeytan, och bringas således i kontakt med den från skärmen 20 avlänkade luften.The splash guard 19 can furthermore in its part 21 located above the reagent liquid level, which preferably ends in an inwardly curved edge portion 22, be provided with through slots or openings, through which reagent liquid as well as air is cascaded out and atomized before it hits the liquid surface, and thus brought into contact with the air deflected from the screen 20.

Genom att den kontinuerliga luftströmmen från och genom varje munstycke, vilken illustreras schematiskt i fig. 4 medelst pilar 23, medbringar eller drar med sig reagensvätska kontinuer- ligt från kraterns botten uppstår även vätskeströmmar i reagens- vätskan, såsom schematiskt illustreras i fig. 4 medelst pilar 24, 10 15 20 25 30 35 5 462 702 som tillser att "oförbrukad" reagensvätska kontinuerligt till- föres kraterbottnen för att sugas med av luftströmmen.Because the continuous air flow from and through each nozzle, which is schematically illustrated in Fig. 4 by means of arrows 23, carries or entrains reagent liquid continuously from the bottom of the crater, liquid flows also occur in the reagent liquid, as schematically illustrated in Fig. 4 by means of arrows 24, 10 15 20 25 30 35 5 462 702 which ensures that "unused" reagent liquid is continuously supplied to the crater floor to be sucked in by the air flow.

Med detta arrangemang finfördelas såväl insprutad luft som reagensvätskan och därmed erhålles mycket stor aktiv kontaktyta för att bringa det med luften medföljande styrenet i kontakt med det i reagensvätskan uppslammade och/eller upplösta reagensmedlet eller reagenskemikalierna. Därmed bringas styrenet i luften att oxidera och förändras genom nämnda reaktion med reagenskemika- lierna till en vattenlöslig förening som kvarstannar i reagens- vätskan som en dialkoholisk produkt som är helt ofarlig.With this arrangement, both injected air and the reagent liquid are atomized and thus a very large active contact surface is obtained in order to bring the styrene supplied with the air into contact with the reagent or reagent chemicals suspended and / or dissolved in the reagent liquid. Thereby, the styrene in the air is caused to oxidize and is changed by said reaction with the reagent chemicals to a water-soluble compound which remains in the reagent liquid as a dialcoholic product which is completely harmless.

Reaktionen sker i enlighet med formeln: H20 R - CH - CH + Mn02 OH OH R - CH = - R' + MnO4 - R = H, alkyl R' = H', alkyl, aryl Den så på styren oskadliggjorda, renade luften passerar ut från utrymmet 2 genom en utloppsöppning 25 och leds därifrån till en efterkopplad cyklon 26 eller annan separationsanordning för separation av eventuella vätskepartiklar som kan medfölja utströmmande luft från utrymmet 2 i behållaren 1. Separerad vätska ledes till en brunn eller behållare 27, förträdesvis med bräddavlopp 28, efter vilket vätskan återföres till utrymmet 2 via en ledning 29 av en pump 30, som även kan användas för införande av den vätska, t ex vatten, som ingår som huvud- beståndsdel i reagensvätskan, via en ledning 31.The reaction takes place according to the formula: H 2 O R - CH - CH + MnO 2 OH OH R - CH = - R '+ MnO 4 - R = H, alkyl R' = H ', alkyl, aryl The purified air thus purified on styrene passes out of the space 2 through an outlet opening 25 and led therefrom to a connected cyclone 26 or other separation device for separation of any liquid particles which may accompany outflowing air from the space 2 in the container 1. Separated liquid is led to a well or container 27, preferably with overflow 28 , after which the liquid is returned to the space 2 via a line 29 of a pump 30, which can also be used for introducing the liquid, for example water, which is included as a main component in the reagent liquid, via a line 31.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till det ovan beskrivna och på ritningarna visade utan kan ändras och modifie- ras på många olika sätt inom ramen för den i efterföljande patentkrav definierade uppfinningstanken.The present invention is not limited to the one described above and shown in the drawings, but can be changed and modified in many different ways within the scope of the inventive concept defined in the appended claims.

Claims

6 PATENT CLAIMS 462 702

1. A process for removing volatile organic compound from air, which compound consists of unsaturated hydrocarbons which are not aromatic, i.e. styrene, characterized in that the polluted air is introduced into a reagent liquid enclosed in a container (1) (3) under pressure and in contact with a reagent in the form of potassium permanganate in the reagent liquid which also contains water, whereby the styrene oxidizes and remains in the reagent liquid as a water-soluble, dialcoholic compound, and that purified air is diverted from the container (1) to a subsequent separation device ( 26) in the form of, for example, a cyclone, for removing any liquid particles accompanying styrene containing effluent air and returning them to the reagent liquid in the container (1).

2. A method according to claim 1, characterized in that the polluted air is brought into contact with the reagent liquid at high speed.

3. A method according to claim 2, characterized in that the polluted air is brought into contact with the reagent liquid from above via speed-increasing nozzles.

4. A method according to claim 2, characterized in that the polluted air is brought into contact with the reagent liquid via a atomizer nozzle completely or partially immersed in it.