177065. lajstromszámú szabadalom • Eljárás formaldehid abszorbeálására
3 177065 4 kerámiai anyagokból készült oszloptöltet összetörése, a csővezetékek eltömőilése és a cirkuláltató szivattyúk megsérülése az összetört oszloptöltet által, valamint az oszloptöltet időnkénti cseréjének a szükségszerűsége. A fenti hátrányok következtében a karbantartás is nehéz. A találmány célja a fenti hátrányok kiküszöbölése, különösen a kerámiai anyagokból készült oszloptöltetek vagy buboréksapkás tányérok mint az abszorberek nehezen használható töltetei alkalmazásának az elkerülése, és ezáltal a felesleges javítások kiküszöbölése. Azt találtuk, hogy a fenti célok elérhetők, és a formaldehid abszorbeálása kisebb térfogatú és egyszerűbb szerkezetű abszorberegységekben foganatosítható, ha az abszorbeáltatást egy vagy több, perforált tányérokkal ellátott abszorberben hajtjuk végre, az ahszorberbe pedig a metanol oxidációjával kapott gázelegyet alulról, az abszorpciós folyadékot pedig felülről vezetjük be. A gázelegy a tányérok nyílásain át felfelé halad 8-20 m/sec sebességgel (ez a sebességérték az abszorpciós oszlop teljes keresztmetszetére van vonatkoztatva), és az abszorbens folyadék felhabzását okozza, amely folyadék egy része a perforált tányérra jutva azon a gázáram áramlási irányára merőlegesen áramlik, majd elhagyja a tányért az ellenkező oldalon a perforált tányéron kialakított túlfolyónyíláson keresztül, illetve a másik része a gázeleggyel ellenáramban folyik, habzást okozva az egymást követő alsóbb tányérokon és rajtuk átfolyva az alacsonyabban elhelyezkedő tányérokra jut. Az abszorpciós folyadék átfolyási sebessége a perforált tányér felületére vonatkoztatva 10 — 100 nr’/m2, előnyösen 30- 50 mJ/m2. Így a formaldehid abszorbeáltatása habosított abszorbensben megy végbe. A tányérokon a nyílások különböző alakúak, így például kör- vagy négyzet alakúak, vagy más geometriai alakjuk lehet, illetve a tányérok rácsozottak is lehetnek. A tányérok közötti átfolyó nyílások az abszorberben vagy az abszorberen kívül lehetnek kialakítva, illetve a tányérok közötti kapcsolatot biztosíthatja az egyik tányérról a másikra történő lecsurgás is. Az abszorpciós eljárás foganatosítható 2-6 abszorberegység egymásután kapcsolásával kialakított abszorber-rendszerben, illetve az abszorberek lehetnek csővezetékekkel összekapcsolt önálló egységek is. Az egyes abszorberekben a cirkuiáltatás igen intenzív, és az abszorberek hűtése ismert módon az abszorberben vagy az abszorberen kívül elhelyezett kopenynűtéssel történik. Az abszorbens folyadék és a gázelegy hőmérséklete e hűtőrendszerrel 180°C és 5 T kozott szabályozható. Úgy találtuk, hogy a találmány szerinti eljárással az abszorpciós folyamat sokoldalúan intenzifikálható, ugyanakkor az abszorberegységek térfogata csökkenthető. Minthogy a habosított fázisban az abszorbens folyadék egyenletesen és a cirkuiáltatás következtében intenziven áramlik, a formaldehidből polimerek nem képződnek. A találmányt közelebbről az alábbi példákkal és a csatolt 1,1 rajzlapon az 1. és 2. ábrákkal közelebbről megvilágítjuk. 1. példa A példa szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezést az l. ábrán mutatjuk be. Az 1. ábrán ábrázolt berendezésben a formaldehid abszorpciója az abszorbens folyadék három ciklusos felhasználása mellett történik. A szintézisreaktor alá szerelt hőcserélővel (gőzkazán) legfeljebb 150°C-ra lehűtött gázelegyet az 1 csővezetéken keresztül közvetlenül az első 2 abszorberbe vezetjük, ahol az abszorbens felhabzása, illetve ennek következtében a formaldehid abszorpciója, valamint a gázelegy vízgőztartalmának kondenzációja habrétegben megy végbe. A gázelegy felfelé áramlik az egymás fölé elhelyezett 3 és 4 abszorbereken keresztül, amelyekben nyílásokkal ellátott tányérok vannak elhelyezve. A gázelegynek a 4 abszorbert elhagyó maradékát az 5 csővezetéken és egy ciklonon át lefúvatjuk az atmoszférába. A fenti abszorpciós berendezésben a formaldehidet három szakaszban abszorbeáítatjuk. A 2 abszorberben megy végbe az első szakasz, vagyis a 3 abszorber fenékrészéből az abszorbens folyadék a 6 szifon-túlfolyón keresztül a 2 abszorber nyílásokkal ellátott legfelső tányérjára jut. A 2 abszorber fenékrészéből a forró koncentrált formaldehid-oldat a 7 csővezetéken át a 8 puffertartályba, majd a 9 permetezőhűtőbe folyik, ahonnan a folyadékot a 10 szivattyú a 11 csővezetéken keresztül felnyomja a 2 abszorber nyílásokkal ellátott legfelső tányérjához. A kívánt koncentrációjú formaldehid-oldat feleslege a 8 puffertartályból a 12 túlfolyón keresztül a véghűtőbe és onnan tárolásra kerül. A híg formaldehid-oldat a 4 abszorber fenékrészéből a 3 abszorber nyílásokkal ellátott legfelső tányérjára folyik. A 3 abszorber fenékrészéből közepes koncentrációjú formaldehid-oldat folyik a 13 csővezetéken keresztül a 14 puffertartályba, majd a .15 szivattyúhoz, amely felnyomja az oldatot a 16 permetezőhűtőn át a 17 csővezetéken keresztül a 3 abszorber legfelső szitaszerű tányérjára. Ugyanakkor a közepes koncentrációjú formaldehid-oldat feleslege a 3 abszorberből a 6 szifon-túlfolyón át a 2 abszorber nyílásokkal ellátott felső tányérjára jut. Harmadik szakaszként a 4 abszorber legfelső nyílásokkal ellátott tányérjára a 18 csővezetéken keresztül kondenzált vízgőz kerül, és a kondenzátum lefelé folyva abszorbeálja a gázelegyben még megmaradt formaldehidet és metanolt. A 4 abszorber is el van látva a 19 szivatytyúból és 20 hűtőből álló hűtőrendszerrel. Kívánt esetben mindegyik abszorberből előre meghatározott koncentrációjú formaldehid-oldat kapható. A 4 abszorber nyílásokkal ellátott felső tányérjainak egy részét nem szükséges hűteni a 19 szivattyúból és a 20 hűtőből álló rendszerrel. 5 10 15 70 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
