177584. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gázok tisztítására
5 177584 6 dó, vagy kvázi időállandó, a visszakeringetések megszakítása célszerűen periodikus. Egyszerű és a gyakorlatban könnyen kivitelezhető megoldást nyerünk, ha a keringetések számát, vagy ezek időtartamát kísérlettel határozzuk meg, és a keringések megszakítását és a folyadékkal való érintkeztetését adott időszakonként periodikusan ismételjük. Fontos és előnyös alkalmazási területe a találmány szerinti megoldásnak a vegyipari műveletek és/vagy folyamatoknál alkalmazott, vagy éppen ott keletkező oldószerek elválasztása a berendezésből kilépő gázoktól. Célszerű ez esetben a keverékkel érintkező folyadékként olyan elválasztandó oldószerfekejt alkalmazni, melyek az érintkezés előtt a keverék harmatpontjánál kisebb hőmérsékletűek. E hőmérséklet biztosítása általában és legegyszerűbben valamely önmagában ismert felületi hűtő segítségével történhet. Tapasztalatunk szerint lényeges az, hogy a hűtőben a lehűtendő és a hűtést végző közegek hőmérsékleteinek különbsége a lehető legkisebb, de 20 °C-nál kisebb legyen. A hőmérséklet-csökkenés ugyanis közismerten a folyadékok viszkozitását és sűrűségét általában növeli. Ehhez járul a jelenlevő szennyeződések fagyási és/vagy dermedési hajlama. Mindezek a hőátadást a hűtőben jelentősen lerontják, gyakorlatilag meghiúsíthatják. A találmány szerinti eljárás különösen fontos alkalmazási területe: szilárd szemcséket, porokat tartalmazó gőz-gázelegyek tisztítása, amikoris egyidejű gőz és/vagy gáz és porleválasztás zajlik le. A közvetlen érintkezés a folyadékkal — ami célszerűen a leválasztandó gőzfolyadék állapotban — mind a gőz és gáz, mind a szilárd szemcsék leválasztására gazdaságos és hatékony körülményeket biztosít, s ugyanakkor a felületi hűtőben uralkodó, 20 °C-t meg nem haladó hőmérsékletkülönbség a szilárd, esetleg gélszerű, kocsonyás tulajdonságú szenynyeződések esetén is alkalmas az eljárás megvalósítására. Az eljárás gazdaságossága növelhető, ha a folyadékot [zárt] körfolyamatban alkalmazzuk. Az eljárás gazdaságossága adott esetben azzal is fokozható, ha a készülékből kilépő keveréket először mechanikus porleválasztón visszük át, amely a szilárd szemcsék egyrészét leválasztja. Az eljárás foganatosítására további lehetőségeket jelent adott esetben, ha a készülékből kilépő keverék legalább két ágra szakad, melyek közül legalább az egyikben folyadékkal érintkeztető készülék helyezkedik el, mely után a gázáramok újra közös vezetékben egyesülnek. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő eljárás foganatosítására az alábbiakban kiviteli példákat ismertetjük és utalunk a leíráshoz mellékelt rajzokra, melyek közül az 1. ábra a berendezés különböző kiviteli példáinak megfelelő szerkezeti kialakítását vázlatosan, 2—4. ábrák pedig az eljárás során lejátszódó folyamatra utaló jelleggörbéket tünteti fel. A találmány lényegét az alábbi példák segítségével magyarázzuk meg: 1 * * 1. példa Az í szárítóból 3600 kp/fa izopropanol-levegő gázákmmti Az áramlás iránya a művelet első tizenöt percében az alábbi : a gázelegy a 3 ventillátor segítségével áthalad a nyitott 5 szelepen, a 4 kaloriferen, majd visszajut a szárítóba. [A 6, 7 szelepek zárva vannak.] Ezt a ciklust nevezzük „A” ciklusnak. Az „A” ciklusra az jellemző, , hogy az izopropanol koncentráció nulláról 0,125 kg/kg értékre dúsul, illetve ennél kisebb lesz. A szárítási művelet ezt követő. 15 percében az 1 szárítóból kilépő levegő-oldószer koncentrációja a 0,125kg/kg értéket meghaladja. Ezen érték elérése után zárjuk az 5 szelepet, nyitjuk a 6, 7 szelepeket. A 6, 7 szelepek nyitásával kezdődik a „B” ciklus. A „B” ciklus az „A” ciklustól abban különbözik, hogy a gázelegy átáramlik a nyitott 6, 7 szelepek segítségével a 2 keverőkondenzátqron, A „B” ciklusra az jellemző, hogy az 1 szárítóba belépő gázelegy hőmérséklete 120 °Ç, a kilépő levegő hőmérséklete t2=37,5 °C, koncentrációja pedig x2=-=0,24 kg/kg értékű. A.2 keverökondetizátorban a .gázelegyet folyadékkal hozzuk érintkezésbe. Az innen fellépő gázelegy hőmérséklete 25 °C, koncentrációja x3=^ =X(=0,125 kg/kg, vagy ennél kisebb értékű. A,,B” ciklus időtartama kb. 15 perc. A szárítás vége — a csökkenő szárítási sebesség szakasza — kb,. 1 óra. Ez idő alatt az „A” és „B” .ciklusok váltakozva funkcionálnak. Az „A” ciklusról, a „B” ciklusra történő átkapcsolási feltétel az, hogy az 1 szárítóból kilépő gázelegyben az izopropanol koncentrációja a 0,125 kg/kg értéket meghaladja. A 2 keverőkondenzátorban — ahol a fázisérintkeztetés történik — a „B” ciklusok tartama alatt az x2—x3 koncentráció különbségének megfelelő izopropanol folyadékfázisba kerül, amely a rendszer megfelelő pontján, folyamatosan elvezethető és újra felhasználható. A 2.keverőkondenzáT torból kilépő izopropanol mennyisége 11,814 kg/h, hőmérséklete 20, °C. E foganatosítási példa meggyőzően bizonyítja, hogy a kb. 1,5 órás izopropanol koncentráció állandó és elegendő értékű a gazdaságos leválasztásra. A művelet kezdeti és vég-tranziens szakaszában kb. 1,25 óra időtartam alatt az abszolút koncentijáció változott és csak kis értékű volt. Az egyes üzemmódokat ábrázoló gázállapotokát a mellékelt i—x diagramban szemléltetjük (2. ábra). 2. példa Az 1. példa szerinti eljárást foganatosítottuk, kibővítve azzal, hogy a berendezésben lezajló vegyi folyamatot nitrogén védőgázban végeztük. A gázelegy-tisztítást megelőző művelet a rendszer nitrogéngázzal történő átöblítése. Az öblítés kezdetén az 5, 6, 7 szelepek nyitott állapotban, a 4 kalorifer pedig gőzterheletlen állapotban van. A 3 ventillátor indítása után a 8 szelepen nitrogén-beadagolás történik oly módon, hogy a 9 szelepen át ciklikusan oxigénben szegényedő nitrogént engedünk ki. Az öblítés mindaddig folytatódik, míg az inertgázelegyben az oxigén gázkoncentráeiója a 8 v/v% csökken. A művelet indítása a 4 kalorifer, az 5, 6,7 szelepeknek az 1. példának megfelelő állapotba történő hozatalával történik. A művelet jellemző paraméterei azonosak az 1. példáéval. A megfelelő inert állapot fenntartása érdekében időnként a 8 szelepen át nitrogéngáz pótlást végzünk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
