SE507129C2 - Gasadsorberande element och förfarande för dess framställning - Google Patents

Gasadsorberande element och förfarande för dess framställning

Info

Publication number
SE507129C2
SE507129C2 SE9103808A SE9103808A SE507129C2 SE 507129 C2 SE507129 C2 SE 507129C2 SE 9103808 A SE9103808 A SE 9103808A SE 9103808 A SE9103808 A SE 9103808A SE 507129 C2 SE507129 C2 SE 507129C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
zeolite
paper
high silica
small channels
air
Prior art date
Application number
SE9103808A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9103808L (sv
SE9103808D0 (sv
Inventor
Toshimi Kuma
Original Assignee
Seibu Giken Kk
Toshimi Kuma
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seibu Giken Kk, Toshimi Kuma filed Critical Seibu Giken Kk
Publication of SE9103808L publication Critical patent/SE9103808L/sv
Publication of SE9103808D0 publication Critical patent/SE9103808D0/sv
Publication of SE507129C2 publication Critical patent/SE507129C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28042Shaped bodies; Monolithic structures
    • B01J20/28045Honeycomb or cellular structures; Solid foams or sponges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28011Other properties, e.g. density, crush strength
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28028Particles immobilised within fibres or filaments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28033Membrane, sheet, cloth, pad, lamellar or mat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/14Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification
    • F24F3/1411Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant
    • F24F3/1423Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by humidification; by dehumidification by absorbing or adsorbing water, e.g. using an hygroscopic desiccant with a moving bed of solid desiccants, e.g. a rotary wheel supporting solid desiccants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10Rotary wheel
    • F24F2203/1004Bearings or driving means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10Rotary wheel
    • F24F2203/1032Desiccant wheel
    • F24F2203/1036Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10Rotary wheel
    • F24F2203/1048Geometric details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10Rotary wheel
    • F24F2203/1056Rotary wheel comprising a reheater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10Rotary wheel
    • F24F2203/1068Rotary wheel comprising one rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2203/00Devices or apparatus used for air treatment
    • F24F2203/10Rotary wheel
    • F24F2203/1084Rotary wheel comprising two flow rotor segments

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

507 'F29 vattenmolekyler. Bensen har t ex en molekyldiameter av 6,7 Å och cyklohexan en molekyldiameter av 6,1 Å. Zeoliter kan därför ad- sorbera och avskilja enbart vatten men icke enbart ångor av orga- niska lösningsmedel eller illaluktande gaser i blandning med vat- tenånga. Vattenånga adsorberas sålunda i första hand, och adsorp- tionen av ångor av organiska lösningsmedel eller illaluktande gaser hämmas av de i första hand adsorberade vattenmolekylerna.
När en processluft har en hög absolut fuktighet, kan därför zeo- liter icke effektivt adsorbera och avskilja ångor av organiska lösningsmedel eller illaluktande material.
Aktivt kol är en hydrofob adsorbent som företrädesvis adsor- berar icke-polära molekyler, såsom kolväten. Aktivt kol är emel- lertid lättantändligt och kan antändas när man för reaktivering använder varmluft med en temperatur över 130°C. Några typer av adsorberade lösningsmedel alstrar dessutom högt adsorptionsvärme, varför det adsorberande elementet riskerar att antändas. Ett så- dant element är ytterst svårt att använda. Vid regenerering av ett sådant element, vars aktivitet har minskat genom adsorption av olja, etc efter användning under en viss tidsperiod, erfordras dessutom regenerering vid hög temperatur, omkring 300°C. Det av aktivt kol framställda elementet har emellertid den nackdelen att varmluft icke kan användas vid sådan högtemperaturregenerering, utan överhettad vattenånga måste användas för regenereringen.
Föreliggande uppfinning avser ett gasadsorberande element, vilket såsom adsorptionsmedel innehåller en hydrofob zeolit med hög kiseldioxidhalt. Elementet är format till ett block med många små kanaler sträckande sig från ena ändytan till den andra, och zeoliten med hög kiseldioxidhalt är anbragt på ytan av de små kanalerna. Det gasadsorberande elementet enligt föreliggande upp- finning har dålig förmåga att adsorbera vattenånga i inerta gaser, såsom luft, innehållande vattenånga samt ångor av orga- niska lösningsmedel och/eller illaluktande material, under det att elementet effektivt adsorberar ångor av organiska lösnings- medel och illaluktande material.
Zeoliters sammansättning anges vanligen med formeln xM2/n O ' Al203 ' ySiO2 ' zH20, där M betecknar en alkalimetall eller en alkalisk jordartsmetall och n är metallens valens, och där y betecknar ett tal som är lika med eller större än 1, van- * 507 129 ligen 1-10. Adsorbenten Zeolum A-4 från Toyo Soda Co., Ltd., som är en zeolit av typen 4A, har exempelvis sammansättningen (1,0 i o,2)Na2o - A12o3 - (Las .f o,s)sio2 - znzo. En zeolit med så hög kiseldioxidhalt att värdet på y är större än 8 uppvisar hydrofoba egenskaper. En sådan zeolit har dålig förmåga att ad- sorbera högpolära ämnen, såsom vattenmolekyler, men den har god förmåga att adsorbera icke-polära eller lågpolära ämnen, såsom ångor av organiska lösningsmedel och illaluktande ämnen.
Det finns olika metoder för framställning av hydrofoba zeo- liter med hög kiseldioxidhalt. Enligt en metod dealuminiseras en vanlig zeolit med ett värde på y av 1-6. Enligt en annan metod genomföres en direkt syntes utgående från Na20, Al2Q3, Si02 och H20. Såsom exempel på dealuminiseringsmetoder kan man nämna följ- ande. (1) Erionit (y = 3), mordenit (y = 5) eller L-zeolit (y = 6) lakas i mineralsyra och upphettas. (2) Zeolit av typ Y (y = 3-6) eller mordenit (y = 5) värme- behandlas i närvaro av fosgengas. (3) Zeolit av typ Y ( M = NH4 eller H; y = 3-6) brännes, företrädesvis i närvaro av vattenånga. (4) Zeolit av typ A (y = 2), zeolit av typ X (y = 2-3) eller zeolit av typ Y (y = 3-6) bringas i kontakt med kiseltetraklorid vid hög temperatur, varvid aluminium i zeoliten delvis ersättes med kisel enligt reaktionen SiCl4 + Al2O3 -9 Si02 + A1Cl3.
Den hydrofoba zeolit med hög kiseldioxidhalt som kan använ- das enligt föreliggande uppfinning bör ha ett värde på y som är större än ca 8. Oberoende av vilken av ovanstående framställ- ningsmetoder som användes är det naturligtvis nödvändigt att molekylsilens mikroporer har en diameter som är större än ca 3 Å.
Enligt föreliggande uppfinning formas ett gasadsorberande element till ett block med många små kanaler sträckande sig från ena ändytan till den andra, dvs ett element med bikakestruktur.
I ett dylikt element kan den hydrofoba zeoliten med hög kisel- dioxidhalt effektivt adsorbera och avskilja ångor av organiska lösningsmedel och illaluktande ämnen. Enligt en metod för form- ning av ett block kan den ovan nämnda zeoliten med hög kisel- dioxidhalt exempelvis blandas med ett oorganiskt bindemedel, såsom kaolinit, varpå blandningen formas till en bikakestruktur 507 129 genom strängsprutning, pressformning, etc. Enligt en annan metod formas ett bärarark, t ex av papper eller tyg, till en bikake- struktur, och pulver av zeolit med hög kiseldioxidhalt bringas att häfta vid bärararket antingen före eller efter formningen.
Ett element framställt enligt den sistnämnda metoden har en större kontaktyta mellan zeoliten med hög kiseldioxidhalt och processgas, varför zeoliten utnyttjas mera effektivt. Ett poröst bärarark bildat av fibrer, såsom papper, tyg eller fibertyg, är mera fördelaktigt än ett icke-permeabelt bärarark med slät yta, såsom ett ark av metall eller plast, eftersom det porösa arket kan uppbära zeoliten med hög kiseldioxidhalt icke endast på ark- ytan utan också i mellanrummen mellan fibrerna. Det är särskilt lämpligt att använda skrymmande ark av fibrer med högt öppnings- förhållande. Desorption eller reaktivering är nödvändig vid gas- adsorption. För desorption kan man använda tryckväxlingsmetoden, som icke kräver någon upphettning, men desorption eller reaktive- ring genom upphettning kan genomföras med enklare utrustning. Vid reaktivering genom upphettning bör elementet vara värmebeständigt och icke antändbart, och därför användes papper av oorganiska fibrer som icke kan antändas, såsom papper av keramiska fibrer, mineralfibrer, slaggfibrer eller glasfibrer eller papper huvud- sakligen bestående av en blandning av sådana fibrer. Det är icke lämpligt att använda asbestfibrer, som också är en typ av brand- säkra oorganiska fibrer, eftersom asbest medför hälsorisker.
När det ovan beskrivna papperet huvudsakligen bestående av oorganiska fibrer användes för framställning av det gasadsorbe- rande elementet, är det lämpligt att bränna papperet för avlägs- nande av de organiska beståndsdelar som är närvarande i papperet.
Man kan också framställa icke antändbart papper genom blandning av pulver av zeolit med hög kiseldioxidhalt.
Bikakestrukturen har företrädesvis en våglängd l av 2,5-4,5 mm och en våghöjd h av 1,0-3,0 mm. När våglängden och våghöjden är alltför stora, minskar det gasadsorberande elementets totala yta, och följaktligen försämras effektiviteten av gasadsorptio- nen. När å andra sidan våglängden och våghöjden är alltför små, ökar processluftens och reaktiveringsluftens tryckfall, och följ- aktligen är ekonomisk drift icke möjlig.
Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till 63507129 den bifogade ritningen, på vilken fig 1 är en perspektivvy av en typ av gasadsorberande element enligt föreliggande uppfinning; fig 2 är en perspektivvy av ett ensidigt korrugerat ark; fig 3 är en perspektivvy av en typ av gasadsorberande apparat, varvid några delar är avlägsnade för tydlighetens skull; fig 4 är ett diagram som visar effektiviteten av ett gasadsorberande element enligt föreliggande uppfinning som funktion av processluftens fuktighet vid inloppet; fig 5 är ett diagram som visar effektivi- teten av ett jämförande gasadsorberande element som funktion av processluftens fuktighet vid inloppet; fig 6 är ett diagram som visar effektiviteten av ett gasadsorberande element enligt före- liggande uppfinning som funktion av elementets rotationshastig- het; och fig 7 är ett diagram som visar effektiviteten av ett gasadsorberande element enligt föreliggande uppfinning som funk- tion av de små kanalernas längd.
I fig 3 betecknar siffran 4 ett gasadsorberande element, siffran 5 betecknar ett hölje, siffran 6 betecknar ett separeran- de organ, siffran 7 betecknar en processzon, siffran 8 betecknar en reaktiveringszon, siffran 9 betecknar en kuggväxelmotor, siff- ran 11 betecknar processluft, och siffran 12 betecknar reaktive- ringsluft.
Föredragna utföringsformer av uppfinningen beskrives nedan.
Till keramiska fibrer av typen kiseldioxid-aluminiumoxid sattes en liten mängd organiska syntetiska fibrer för framställ- ning av lågdensitetspapper med en skrymdensitet av ca 0,3-0,45 g/cm3 (ytvikt ca 60-150 g/m2) och med en tjocklek av ca 0,10- -0,30 mm. Ett 400 mm brett papper korrugerades till en våglängd av 3,4 mm och en våghöjd av 1,8 mm. Ett ensidigt korrugerat ark framställdes genom att ett plant papper 1 och ett korrugerat papper 2 bands till varandra längs det korrugerade papperets åsar med hjälp av ett bindemedel bestående av en blandning av syntetiskt harts, såsom polyvinylacetat, och oorganiskt binde- medel (se fig 2). Det korrugerade arket lindades omkring en kär- na (se fig 1) och formades till en cylinder med en diameter av 320 mm och med många små kanaler 3 sträckande sig från den ena ändytan till den andra. Såsom zeolit med hög kiseldioxidhalt an- vändes zeoliten xNa20 ° Al203 ' ySi02 ' zH2O (x = 1, y = 200, z = 9; mikroporernas diameter är ca 10 Å) (zeolit DAY från 5 0 7 'F29 Degussa Aktiengesellschaft, Tyskland). Denna zeolit framställes genom att zeoliten NaY, dvs xNa2O ' Al203 ° ySi02 ' zH2O (x = 1, y = 5, z = 9; mikroporernas diameter är ca 10 Ä) behandlas med kiseltetraklorid för partiellt utbyte av Al2O3 mot Si02. zeoliten finpulveriserades och dispergerades i en hydrosol av antingen kiseldioxid eller aluminiumoxid, och den ovan beskrivna formade kroppen nedsänktes i den erhållna solen, varvid zeoliten med hög kiseldioxidhalt fastnade i öppningarna mellan fibrerna och på ytan av papperen 1 och 2 av oorganiska fibrer med hjälp av fina partiklar av kiseldioxid eller aluminiumoxid såsom bindemedel.
Den impregnerade kroppen torkades därefter och brändes under 3-4 timmar vid 450°C för dehydratisering av zeoliten och bildning av ett gasadsorberande element. Den mängd zeolit med hög kiseldi- oxidhalt som häftade vid papperet av oorganiska fibrer uppgick till ca 35 viktprocent.
I fig 3 visas en gasadsorberande apparat innehållande ett sådant cylindriskt gasadsorberande element som visas i fig 1.
Det gasadsorberande elementet 4 roteras i ett hölje 5, som me- delst ett separerande organ 6 är uppdelat i en processzon (gas- adsorberande zon) 7 och en reaktiveringszon 8. Elementet 4 rote- ras med hjälp av en kuggväxelmotor 9 och en drivrem 10. En pro- cessluft 11 ledes in i processzonen 7, och varm reaktiveringsluft 12 ledes in i reaktiveringszonen 8. Härvid adsorberas aktiva be- ståndsdelar i processluften 11, såsom ångor av organiska lös- ningsmedel och illaluktande material, och en ren luft 13 erhål- les. Siffran 14 betecknar en remskiva, siffran 15 betecknar en spännrulle, siffran 16 betecknar en gummitätning, och siffran 17 betecknar en upphettningsanordning för reaktiveringsluften.
I fig 4 visas procentuellt avlägsnande av olika lösnings- medel som funktion av processluftens absoluta fuktighet vid in- loppet vid användning av ett gasadsorberande element enligt upp- finningen. Försöksbetingelserna var följande. Det cylindriska elementet 4 hade en längd av 400 mm, och det roterades med en hastighet av 10 varv per timme. Förhållandet mellan volymen re- aktiveringsluft och volymen processluft var 1:10. Processluftens temperatur vid inloppet var 25i2°C, både processluften och reak- tiveringsluften hade en hastighet av 2 m per sekund, och reakti- veringsluftens temperatur vid inloppet var 150i2°C. Processluften :507 129 innehöll antingen 550 ppm toluen eller 1100 ppm xylen eller 760 ppm isopropylalkohol eller 340 ppm n-butylacetat. Processluftens absoluta fuktighet varierades mellan 2 och 19 g/kg.
Avlägsnandet av lösningsmedel i procent beräknas genom att skillnaden mellan halten lösningsmedel i processluften vid inlop- pet och halten lösningsmedel i processluften vid utloppet divide- ras med halten lösningsmedel i processluften vid inloppet, varpå kvoten multipliceras med 100. Det procentuella avlägsnandet av lösningsmedel förändras icke när koncentrationen av lösningsmedel i processluften vid inloppet ändras.
Såsom jämförelse visas i fig 5 resultat av ett liknande för- sök, där lösningsmedel avlägsnades med användning av ett gas- adsorberande element framställt på samma sätt som har beskrivits ovan men med användning av Zeolum F-9 (mikropordiameter 10 Å) från Toyo Soda Co., Ltd., som är ett exempel på en kommersiell hydrofil zeolit. Såsom framgår av resultaten i fig 5 var det pro- centuella avlägsnandet av alla provade organiska lösningsmedel högre än 90% när den absoluta fuktigheten av processluften vid inloppet var under 8 g/kg', men när processluftens absoluta fuk- tighet vid inloppet blev högre, så minskade snabbt det procen- tuella avlägsnandet av lösningsmedel. Detta beror på att den an- vända zeoliten var hydrofil och därför adsorberade vattenångan i luften lättare än ångan av organiskt lösningsmedel. När man där- emot använde zeoliten med hög kiseldioxidhalt enligt föreliggande uppfinning, var det procentuella avlägsnandet av alla provade organiska lösningsmedel högre än 90% oberoende av processluftens absoluta fuktighet vid inloppet, såsom framgår av fig 4. Försök genomfördes även under andra betingelser. Sålunda varierades pro- cessluftens temperatur vid inloppet mellan 5 och 50°C, luft- hastigheten varierades mellan 1 och 3 m per sekund, reaktive- ringsluftens temperatur vid inloppet varierades mellan 100 och 160°C, halten organisk lösningsmedelsånga varierades mellan 20 och 2700 ppm, och även andra typer av organiska lösningsmedel an- vändes. Det procentuella avlägsnandet av lösningsmedel visade sig härvid i samtliga fall vara 90-100%.
Fig 6 är ett diagram som visar det procentuella avlägsnandet av lösningsmedel som funktion av det gasadsorberande elementets rotationshastighet. Det ovan beskrivna elementet enligt uppfin- 507 1:29 ningen användes i apparaten enligt fig 3. Avlägsnandet av toluen bestämdes under följande betingelser. Processluftens temperatur vid inloppet var 15°C, processluften och reaktiveringsluften hade en hastighet av 2 m per sekund, reaktiveringsluftens temperatur vid inloppet var 140°C, processluftens absoluta fuktighet vid in- loppet var antingen 5,0 g/kg eller 16,5 g/kg, halten lösnings- medelsånga i processluften vid inloppet var 500 ppm toluen, och elementets rotationshastighet varierades mellan 6 och 26 varv per timme. Av de i fig 6 visade resultaten framgår att det procentu- ella avlägsnandet av lösningsmedel varierar med elementens rota- tionshastighet, varvid den lämpligaste rotationshastigheten för det i försöket använda elementet (dvs den hastighet som gav det bästa avlägsnandet av lösningsmedel) var ca 12 varv per timme.
Man har också bestämt avlägsnandet av lösningsmedel som funktion av de små kanalernas längd. Härvid framställdes ett element med användning av papper av oorganiska fibrer med en tjocklek av 0,20 mm. Efter impregnering med zeolit på ovan be- skrivet sätt korrugerades detta papper till en våglängd av 3,4 mm och en våghöjd av 1,8 mm. De små kanalernas längd L varierades mellan 100 mm och 500 mm. Elementen användes i en sådan apparat som visas i fig 3. Försöken genomfördes under följande betingel- ser. Processluftens temperatur vid inloppet var 15°C, reaktive- ringsluftens temperatur vid inloppet var 150°C, både processluf- ten och reaktiveringsluften hade en hastighet av 2 m per sekund, processluftens absoluta fuktighet vid inloppet var 15 g/kg, hal- ten lösningsmedelsånga i processluften vid inloppet var 1100 ppm xylen, och elementens rotationshastighet var 15 varv per timme.
I fig 7 visas det procentuella avlägsnandet av xylen som funktion av de små kanalernas längd. Av resultaten framgår att avlägsnan- det av lösningsmedel icke var tillräckligt när de små kanalerna hade en längd av 100-300 mm, under det att avlägsnandet av lös- ningsmedel var högre än 95% när de små kanalerna hade en längd av över ca 400 mm. Eftersom avlägsnandet av lösningsmedel var nästan fullständigt vid en längd av ca 400 mm, är det oekonomiskt att använda små kanaler som är längre än 400 mm.
Ett gasadsorberande element enligt föreliggande uppfinning innehållande en hydrofob zeolit med hög kiseldioxidhalt såsom adsorbent kan adsorbera förhållandevis små mängder ångor av or- *S07 129 ganiska lösningsmedel eller illaluktande ämnen 1 en inert gas, såsom luft, utan att adsorbera den vattenånga som alltid är när- varande i luft. Elementet kan sålunda mycket effektivt adsorbera och avlägsna ångor av organiska lösningsmedel eller illaluktande komponenter i en inert gas, såsom luft, oberoende av gasens fuk- tighet. Eftersom organiska lösningsmedel eller illaluktande kom- ponenter adsorberade av elementet för det mesta kan desorberas vid en temperatur av ca 100-160°C, kan elementet dessutom använ- das i en sådan gasadsorberande apparat av rotationstyp och reak- tiveringstyp som visas i fig 3. Elementet kan sålunda användas för att kontinuerligt adsorbera och avlägsna aktiv gas från en inert gas, såsom luft. När papper eller något annat ark huvud- sakligen bestående av oorganiska fibrer användes för framställ- ning av ett element uppbärande zeolit med hög kiseldioxidhalt, kan såväl detta ark som zeoliten motstå höga temperaturer utan risk för antändning. Brandhärdighetsegenskaperna förbättras yt- terligare genom bränning av det icke antändbara papper som bildar elementet, varvid den lilla mängden organiskt material i papperet avlägsnas genom förbränning. När elementets adsorberande egen- skaper försämras genom adsorption av t ex olja med hög kokpunkt i mikroporerna av zeoliten med hög kiseldioxidhalt, kan varmluft med en temperatur av ca 350°C ledas genom elementet för avlägs- nande av oljan och regenerering av elementet.
Vid framställningen av elementet enligt föreliggande uppfin- ning formas ett bärarark av exempelvis icke antändbart papper till en bikakestruktur, som impregneras med pulver av zeolit med hög kiseldioxidhalt. Detta förfarande kan genomföras på ett en- kelt och ekonomiskt sätt utan behov av någon speciell utrustning.
Den största delen av zeoliten med hög kiseldioxidhalt i det gas- adsorberande elementet funktionerar effektivt såsom adsorbent.
När man såsom bärare använder material bestående av fibrer med många öppningar, såsom icke antändbart papper, särskilt lågdensi- tetspapper av oorganiska fibrer, fastnar zeoliten med hög kisel- dioxidhalt icke endast på det använda papperets yta utan även i öppningarna mellan papperets fibrer, varigenom mängden anbragt zeolit ökas.

Claims (7)

507 1:29 i fo P a t e_n t k r a v
1. Gasadsorberande element format till ett block med många små kanaler sträckande sig från den ena ändytan till den andra, k ä n n e t e c k n a t a v att pulver av hydrofob zeolit med hög kiseldioxidhalt är anbragt på de små kanalernas väggar, var- vid den hydrofoba zeoliten har formeln xMZInO-AlZOfySiOZ-zI-IZO, där M betecknar en alkalimetall eller en alkalisk jordartsmetall och n är metallens valens, och där y, dvs molförhållandet mellan kisel- dioxid och aluminiumoxid, är större än cirka 8.
2. Element enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att zeoliten med hög kiseldioxidhalt är en zeolit från vilken det mesta av aluminiumkomponenten har avlägsnats.
3. Förfarande för framställning av ett gasadsorberande element, k ä n n e t e c k n a t a v att papper vars huvudkomponent ut- göres av oorganiska fibrer lamineras till ett block med många små kanaler, och att pulver av hydrofob zeolit med hög kiseldioxidhalt anbringas på kanalernas väggar och i mellanrummen mellan fibrerna, varvid den hydrofoba zeoliten har formeln xMZ/“O-Alzøfysiøz-ZHZO, där M betecknar en alkalimetall eller en alkalisk jordartsmetall och n är metallens valens, och där y, dvs molförhållandet mellan kiseldioxid och aluminiumoxid, är större än cirka 8.
4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t a v att zeoliten med hög kiseldioxidhalt är en zeolit från vilken huvud- delen av aluminiumkomponenten har avlägsnats.
5. Förfarande enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t a v att papperet är ett lågdensitetspapper.
6. Förfarande enligt något av kraven 3-5, k ä n n e t e c k - n a t a v att papperet av oorganiska fibrer brännes antingen före eller efter formningen av blocket.
7. Förfarande enligt något av kraven 3-6, k ä n n e t e c k - n a t a v att papperet av oorganiska fibrer har en tjocklek av cirka 0,10-0,30 mm, att papperet korrugeras till en våglängd av 2,5-4,5 mm och en våghöjd av 1,0-3,0 mm, och att de små kanalerna har en längd av 100-500 mm.
SE9103808A 1990-05-02 1991-12-20 Gasadsorberande element och förfarande för dess framställning SE507129C2 (sv)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11663290 1990-05-02
PCT/JP1991/000592 WO1991016971A1 (en) 1990-05-02 1991-04-30 Gas adsorbent element

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9103808L SE9103808L (sv) 1991-12-20
SE9103808D0 SE9103808D0 (sv) 1991-12-20
SE507129C2 true SE507129C2 (sv) 1998-04-06

Family

ID=14692005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9103808A SE507129C2 (sv) 1990-05-02 1991-12-20 Gasadsorberande element och förfarande för dess framställning

Country Status (5)

Country Link
US (2) USRE41314E1 (sv)
JP (1) JP2645251B2 (sv)
DE (2) DE4190940B4 (sv)
SE (1) SE507129C2 (sv)
WO (1) WO1991016971A1 (sv)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6171568B1 (en) * 1991-05-27 2001-01-09 Degussa-H{umlaut over (u)}ls Aktiengesellschaft Method for the purification of exhaust air and/or effluents by contact with moulded bodies containing dealuminated zeolite Y
DE4423329C2 (de) * 1993-06-28 1999-02-25 Mannesmann Ag Vorrichtung zur Reinigung schadstoffbeladener Abluft durch heterogene Katalyse
FR2741279B1 (fr) * 1995-11-17 2001-06-15 Inst Francais Du Petrole Bloc de garnissage a pouvoir eleve d'adsorption pour dispositif d'epuration d'effluents gazeux
JPH09173758A (ja) * 1995-12-21 1997-07-08 Toho Kako Kensetsu Kk 高沸点溶剤回収装置
JPH1043540A (ja) * 1996-07-31 1998-02-17 Seibu Giken:Kk 有機ガス吸着除去用シートおよび有機ガス吸着除去素子
JP3581255B2 (ja) 1998-07-14 2004-10-27 株式会社西部技研 ガス吸着濃縮装置
CN1089262C (zh) * 1999-06-11 2002-08-21 华懋科技股份有限公司 提升转轮式吸附系统去除挥发性有机废气效率的方法
JP4593224B2 (ja) * 2004-03-30 2010-12-08 ニチアス株式会社 ケミカルフィルター及びその製造方法
JP5098334B2 (ja) * 2004-11-05 2012-12-12 株式会社日立プラントテクノロジー 油田随伴水中の有機物の除去方法および除去装置
JP4723927B2 (ja) * 2005-06-21 2011-07-13 富士通株式会社 電解コンデンサ
JP4616091B2 (ja) * 2005-06-30 2011-01-19 株式会社西部技研 回転式ガス吸着濃縮装置
DE102005059952A1 (de) * 2005-12-15 2007-06-28 Mahle International Gmbh Luft-Trocknungsmasse für insbesondere einen Lufttrockner in einer Druckluftbremsanlage eines Fahrzeuges
JP2008049287A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Amano Corp Vocガス除去用フイルター
JP5203656B2 (ja) * 2007-09-10 2013-06-05 アマノ株式会社 Vocガス除去用フイルター及びその製造方法
CN101862547B (zh) * 2009-04-14 2011-12-21 杰智环境科技股份有限公司 一种旋转式溶剂回收装置及方法
US8794373B1 (en) * 2013-03-15 2014-08-05 Bose Corporation Three-dimensional air-adsorbing structure
KR20160106549A (ko) 2013-10-11 2016-09-12 인제비티 사우스 캐롤라이나, 엘엘씨 농축기 시스템용 고성능 흡착제 매체
CN106052002B (zh) * 2016-06-21 2019-02-12 沈阳建筑大学 除霾热回收双效换气机
EP3558487A1 (en) * 2016-12-21 2019-10-30 ExxonMobil Upstream Research Company Self-supporting structures having active materials

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3033642A (en) * 1959-08-31 1962-05-08 Union Carbide Corp Method of removing hydrogen and oxygen from gaseous mixtures
US4012206A (en) * 1972-12-02 1977-03-15 Gas Developments Corporation Air cleaning adsorption process
JPS5419548A (en) * 1977-07-13 1979-02-14 Nichias Corp Regenrating type rotary dehumidifying element
EP0003818A1 (en) * 1978-02-23 1979-09-05 Union Carbide Corporation Treatment of exhaust gas streams
JPS56129038A (en) * 1980-03-14 1981-10-08 Toyobo Co Ltd Adsorbing element with excellent adsorbing and desorbing property
JPS5915028A (ja) * 1982-07-06 1984-01-26 明治乳業株式会社 容器の殺菌方法および装置
JPS61252497A (ja) * 1985-04-22 1986-11-10 Seibu Giken:Kk 湿気交換用または全熱交換用の吸着型素子の製造法
DE3635284A1 (de) * 1986-10-16 1988-04-28 Steuler Industriewerke Gmbh Katalysator zur entfernung von stickoxiden aus abgasen
JP2579767B2 (ja) * 1987-06-10 1997-02-12 株式会社 西部技研 超低濃度ガス吸着素子およびガス吸着除去装置
CA1327562C (en) * 1987-11-19 1994-03-08 David Evan William Vaughan Process for preparing a high silica zeolite having the faujasite topology, ecr-32
JPH07114902B2 (ja) * 1987-12-22 1995-12-13 株式会社豊田中央研究所 可燃性微粒子及び窒素酸化物除去用フィルター
JPH0763631B2 (ja) * 1988-04-18 1995-07-12 トヨタ自動車株式会社 排気ガス浄化用触媒の製造方法
US5244852A (en) * 1988-11-18 1993-09-14 Corning Incorporated Molecular sieve-palladium-platinum catalyst on a substrate
RU2177468C2 (ru) * 1994-11-23 2001-12-27 Эксон Кемикэл Пейтентс Инк. Способ конверсии углеводородов с использованием связанного цеолитом цеолитного катализатора
KR100260714B1 (ko) * 1995-05-24 2000-07-01 사또 다께오 결정성 미소다공체의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
SE9103808L (sv) 1991-12-20
WO1991016971A1 (en) 1991-11-14
US5348922A (en) 1994-09-20
SE9103808D0 (sv) 1991-12-20
USRE41314E1 (en) 2010-05-04
JP2645251B2 (ja) 1997-08-25
DE4190940B4 (de) 2005-01-27
DE4190940T (sv) 1992-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE507129C2 (sv) Gasadsorberande element och förfarande för dess framställning
US5308457A (en) Self-contained system for controlling gaseous emissions from dilute organic sources and a process for using that system
KR100495733B1 (ko) 고체 흡착제 입자로 함침되고 속이 빈 섬유를 갖는 필터
JPH0628173Y2 (ja) 湿気交換用エレメント
EP2032252B1 (en) Systems for removal of contaminants from fluid streams
WO2016057285A1 (en) Honeycomb filter article and methods thereof
US5417947A (en) System and method for removing hydrocarbons from gaseous mixtures
WO2003035219A2 (en) Adsorption element and methods
CZ318097A3 (cs) Násobná filtrační jednotka
WO2012074947A1 (en) Sorbent for removal of a contaminant from a fluid
CN112516959B (zh) 一种可循环再生的VOCs吸附剂及其制备方法与应用
WO2020086525A1 (en) Catalyst-adsorbent filter for air purification
JP2925126B2 (ja) ガス吸着素子、その製造法およびガス吸着装置
EP0492879B1 (en) A gas adsorbing element, its manufacture method and usage
JP2950448B2 (ja) 気体中の有機溶剤蒸気と湿分とを優先的に選択吸着除去する方法および装置
FI82611B (fi) Saett att minska halten kolvaeten i luft eller vatten.
GB2177078A (en) Adsorption of pollutants from exhaust gases
JP2005523154A (ja) フィルターエレメント
CN112867548A (zh) 用于空气净化的催化剂-吸附剂过滤器
JP3540040B2 (ja) 吸着剤の製造方法
JPS58190510A (ja) マフラ−の腐食を抑制する方法
JP3526892B2 (ja) ホルムアルデヒド含有ガスの浄化方法
JPH0871352A (ja) フィルタ、フィルタ製造方法およびフィルタ装置
JP7081776B2 (ja) オゾン、アセトアルデヒド、トルエン除去フィルター
JP2005111331A (ja) 触媒担体および触媒フィルタ

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed