SE466292B - Foerfarande och anordning foer att avskilja ett eller flera aemnen fraan gaser - Google Patents

Description

466 292 10 15 20 25' 30 35 företagsekonomisk synpunkt att anordningar för rening kan göras små, driftsbilliga och effektiva. Samtidigt har det visat sig att gasre- ningen kan bli intressant och åtminstone mindre konstnadskrävande om reningen utnyttjas till återvinning av exempelvis dyrbara lösnings- medel.

REDoGöRELsE FÖR UPPFINNINGEN Uppfinningen baseras på en bäddkonstruktion med indirekt uppvärmning och där strippgas används och ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande medelst vilket små, enkla och effektiva bäddar kan åstadkommas.

Denna uppgift har lösts genom ett förfarande vid vilket regenereringen av adsorptionsmedlet innefattar ett initialskede då det adsorberade ämnet eller de adsorberade ämnena medelst uppvärmning avskiljs från en del av adsorptionsmedlet och avges till resterande delar av adsorp- tionsmedlet, som flödesmässigt är belägna närmast kondensorn, så att koncentrationen av ämnet eller ämnena höjs i dessa resterande delar av adsorptionsmedlet och ett slutskede då resterande delar av adsorp- tionsmedlet regenereras.

En förhöjd koncentration av ämnet eller ämnena, som avses avlägsnas, erhålles i de delar av adsorptionsmedlet som flödesmässigt är belägna närmast kondensorn och vid avdrivningen av ämnet eller ämnena från denna del erhålles en mycket högre koncentration i strippgasen än som annars varit fallet.

Detta beror på att jämviktskurvorna för sambandet mellan lösnings- medlets halt i adsorbenten respektive lösningsmedlets halt i stripp- gasen oftast är sådan att en ökad halt i adsorbenten medför en betydligt större ökning av halten i strippgasen.

Det är av väsentlig betydelse för värmeväxlingen i kondensorn att andelen av kondenserbara beståndsdelar i gasblandningen, som införs till kondensorn, är så hög som möjligt, därför att mängden av utkon- denserade ämnen i kondensorn ökar med ökande halt i strippgasen _~“\ 10 15 20 25 30 35 '46e 292 samtidigt som den mängd som passerar genom kondensorn minskar. För att kunna hålla mycket hög verkningsgrad, över 98%, så leds den strippgas som passerar kondensorn till en andra adsorptionsbädd där strippgasen renas. Om mängden av de lösningsmedel som följer med strippgasen är liten så kan också bäddens dimensioner göras små. Genom att kunna använda större strippgasflöde kan också bäddregenereringen drivas betydligt snabbare, vilket även bidrar till mindre bäddimensioner.

Det har visat sig att man genom den förhöjda koncentrationen vid förfarandet i enlighet med föreliggande uppfinning erhåller väsentligt mindre bäddar med bibehållen reningsgrad.

Ytterligare kännetecken på och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av den följande beskrivningen samt av efterföljande patentkrav.

KORT FIGURBESKRIVNING I den följande beskrivningen kommer att hänvisas till bifogade ritningsfigurer, av vilka Fig. 1 visar en principskiss, som åskådliggör hur apparater och komponenter sammmankopplas vid en anläggning för återvinning av lösningsmedel vid vilken förfarandet i enlighet med före- liggande uppfinning tillämpas.

Fig. 2 visar en principskiss av en adsorptionsbädd med två segment.

BESKRIVNING Aviöntnnlxeßw UTFöRINGsFoRM I Fig. 1 betecknas med 1 en inkommande kanal för förorenad luft, med 2 en utgångskanal för renad luft och med 3 respektive 4 reningsbäddar för rening av förorenad luft. En kondensor, i vilken lösningsmedel, som har förorenat luften, som passerat något av reningsbäddarna 3 eller 4 utkondenseras, har betecknats 5. Kondensorn 5 är medelst kanalen 8 förbunden med reningsbädden 3 och medelst_kanalen 9 med reningsbädden 4. 466 10 15 20 30 35 292 Reningsbäddarna 3, 4 utgörs av fasta adsorptionsbäddar, som är utfor- made så att en snabb regenerering erhålles. Anläggningen enligt Fig. 1 manövreras så att rening av förorenad luft försiggår i exempelvis reningsbädd 3 när regenerering, dvs avlägsnande av lösningsmedlet från adsorptionsmedlet försiggår i reningsbädd 4. När regenerering sker i bädd 3 kopplas luftströmmen så att rening sker i bädd 4. Man kan på så sätt upprätthålla kontinuerlig drift.

Luftföringen växlas automatiskt efter en inställd tid, när regenere- ringen av bädd 3 är klar. Efter ändringen av luftföringen arbetar den renade bädden som luftrenare samtidigt som den andra bädden regenere- PaS.

En sugfläkt 38 upprätthåller erforderligt undertryck för att leda luftströmmen i önskad riktning.

Kondensvattenledningen till kondensorn 5 har betecknats med 18.

Växlingen av luftföringen genomförs medelst spjäll 10, 11, 12 och 13.

Spjällen 10 och 11 är insatta i kanaler 4 respektive 5, som var och en förbinder en av bäddarna 3, 4 med den utgående kanalen för renad luft.

Spjällen l2_och 13 är insatta i kanaler 16 respektive 17, som var och en förbinder den inkommande kanalen för förorenad luft med en av bäddarna 3,4.

Under regenereringen värms åtminstone en del av bädden 3 eller 4 varvid adsorberat lösningsmedel, som tidigare avlägsnats från den förorenade luften, drivs av. Med hjälp av strippgas, som tillförs bädden 3 via en kanal 6 och bädden 4 via en kanal 7, leds lösnings- medlet i riktning mot kondensorn. Med hjälp av spjäll 21 och 22 i kanalerna 6 respektive 7 kan strippgasströmmen regleras eller stängas av. När bädden 3 renar luft från den inkommande kanalen 1 regenereras adsoptionsmedlet i bädd 4 varvid strippgas leds från bädd 4 till kondensorn via en ledning 9. Icke kondenserade delar av strippgasen härrörande från bädd 4 leds från kondensorn till bädd 3 via ledning 8. f-n 10 15 20 25 30 35 466 292 När bädden 4 är inkopplad för rening av luft leds strippgasen istället från bädd 3 till kondensorn 5 via kanal 8 och icke kondenserade kompo- nenter av strippgasen leds från kondensorn till bädd 4 via kanal 9.

Fig. 2 visar uppbyggnaden av en av reningsbäddarna 3, 4 som innefattar en inloppslåda 29 för förorenad luft, två bäddelement 34, 35 och en utlopplåda 28 för renad luft. Lådorna 29, 28 fungerar som in- respek- tive utloppslåda endast när bädden arbetar med rening, vilket innebär att spjällen 10, 12 är öppna och att spjället 21 är stängt. Under regenereringsfasen, då lösningsmedel avlägsnas från adsoptionsmedlet, tillförs strippgasen till lådan 28 via kanalen 6. Strippgasen leds till kondensorn via lådan 29 samt kanalen 8.

Vart och ett av bäddelementen 34, 35 innefattar en värmeväxlare, uppbyggd med ett antal kamflänsrör 27a respektive 27b. Kamflänsrören 27a, b kan via rörledningar 23, 24 samt kranar 30, 31, 32, 33 värmas med ånga eller kylas med kylvatten. Utrymmet mellan kamflänsrören 27a, b och mellan kamflänsarna är utfyllt med adsorptionsmedel, exempelvis aktivt kol. Även andra adsorptionsmedel kan tänkas, exempelvis zeolitmaterial eller adsorberande polymermaterial.

Under_reningsfasen leds förorenad luft in till bädden via kanalen 16.

Den förorenade luften får sedan via lådan 29 passerar bäddelementen 34, 35, som är fyllda med adsorptionsmedel, varvid föroreningarna adsorberas på adsorptionsmedlet och renad luft utträder från elementet 34 till lådan 28 och vidare till utloppskanalen 14.

Reningsfasen avslutas efter en inställd tid, som inställs med hänsyn till anläggningens dimensioner, luftens föroreningsgard samt luft- mängden.

Under regenereringsfasen avstängs luftflödet från kanal 16 till kanal 14 och strippgasen tillförs låda 28 via kanalen 6. Därefter får luften passera bäddelementen 34 och 35 för att via lådan 29 och kanalen 8 ledas vidare till kondensorn. 466 292 10 15 20 25 30 35 Under reningsfasen kan bäddelementen kylas i syfte att erhålla en effektiv rening av luften, som tillförs. Vid uppvärmning av bädden blir effekten den motsatta - lösningsmedel avdunstar och bädden avger lösningsmedel. Lösningsmedel sugs mot kondensorn och spjället i ledningen 6 öppnas för att undvika undertryck i bädden.

Vid regenereringen i enlighet med föreliggande uppfinning uppvärms i förstone endast bäddelementet 34 samtidigt som det andra elementet kyles. Bäddelementet 35 kommer således att adsorbera de föroreningar, dvs de lösningsmedel, som under den föregående reningsfasen hade samlats i elementet 34. Hos elementet 35 byggs således successivt upp en avsevärd koncentration av lösningsmedel. När denna koncentration drivits upp tillräckligt uppvärms även elementet 35 varvid lösnings- medlet avges till kondensorn i hög koncentration.

Kondensorn 5 kommer således att ta emot strippgas med en hög halt av kondenserbara ämnen, som i det aktuella fallet utgörs av lösnings- medel. Kondensorns effektivitet höjs väsentligen när andelen icke kondenserbar gas reduceras. Uppkoncentrationen av lösningsmedel i den delen av bädden som ligger närmast kondensorn medför därför en avse- värt förbättrad kapacitet hos anläggningen.

Beroende på graden av förorening och egenskaperna hos ämnet eller ämnena, som avses avlägsnas eller återvinns, kan det vara lämpligt att använda fler än ett par bäddar. Dessutom kan antalet element i varje bädd utökas. Även andra modifikationer av den beskrivna utföringsformen än de ovan anförda är möjliga utan att man därför avviker från uppfinningens allmänna principer och utan att den modifierade anordningen faller utanför gränserna för de efterföljande patentkraven.

Claims (8)

¿.\ * i 466 292 PATENTKRAV

1. Förfarande för att avskilja ett eller flera ämnen, särskilt lösningsmedel, från gaser varvid ämnet eller ämnena adsorberas av ett adsorptionsmedel och sedan desorberas och avskiljs i en kondensor (18), k ä n n e t e c k n a t av att adsorptionsmedlet i samband med regenereringen successivt uppvärms så att en värmefront stegvis eller steglöst rör sig genom adsorptíonsmedlet från den del av adsorptions- medlet som flödesmässigt är mest fjärmad från kondensorn (18), i riktning mot kondensorn, och att de delar av adsorptionsmedlet, som befinner sig framför nämnda värmefront, kyles, varvid koncentrationen av ämnet eller ämnena höjs i dessa delar och nämnda ämne eller ämnen avges till kondensorn i hög koncentration.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att strippgas avsedd att medföra desorberade ämnen tillförs adsorptionsmedlet under regenereringen och leds från de delar av adsorptionsmedlet, som är flödesmässigt mest fjärmade från kondensorn (18), till kondensorn.

3. Förfarande enligt något av de föregående kraven, k ä n n e - t e c k n a t av att adsorptionsmedlet delas upp i två eller fler enheter (3, 4), vilka enheter växelvis sätts i kontakt med endera gas från vilken ett ämne eller ämnen skall avskiljas eller med strippgas avsedd att bortföra desorberade ämnen och varvid åtminstone en enhet alltid adsorberar och en enhet desorberar.

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att strippgas och av strippgasen medförda ämnen, som ej kondenseras i kondensorn (18) leds till en adsorberande enhet (3, 4).

5. Anordning för genomförande av sättet enligt krav 1 innefattande åtminstone två enheter (3, 4) innehållande adsorptionsmedel, vilka enheter är anordnade att växelvis sättas i kontakt med endera gas från vilken ett ämne eller flera ämnen skall avskiljas eller med strippgas avsedd att leda desorberat ämne eller desorberade ämnen till en kondensor (18) för avskíljning, k ä n n e t e c k n a d av att adsorptionsmedlet i var och en av nämnda enheter är uppdelat i 466 292 åtminstone två element (34, 35), varvid vart och ett av elementen (34, 35) är utrustat med organ (27a, b, 30, 31, 32, 33) för individuell uppvärmning och kylning anordnade att vid regenereringen först uppvärma bäddelement som i flödesriktningen är fjärmade från kondensorn samtidigt som efterföljande element kyls.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att organen (27a, b, 30, 31, 32, 33) för kylning och uppvärmning utgörs av värmeväxlare med flänsförsedda kanaler (27a, b) för kyl- eller värmningsmedier, vilka kanaler är inbäddade i adsorptionsmedlet.

7. Anordning enligt krav 6, k ä' n n e t e c k n a d av att kondensorn (18) medelst ledningar (8, 9) är förbunden med var och en av enheterna (3, 4) innehållande adsorptionsmedel, varvid ledningarna är utrustade med reglerdon (21, 22) som styr ej kondenserad strippgas till åtmin- stone en enhet vid vilken adsorption pågår.

8. Anordning enligt något av kraven 5-7, k ä n n e t e c k n a d av att adsorptionsmedlet är aktivt kol, zeolitmaterial eller en adsorberande polymer.