196322. lajstromszámú szabadalom • Eljárás levegőből és/vagy ipari gázokból szerves oldószerek adszorpciós kinyerésére
* 1 A találmány szerves oldószergőzöknek levegőből és/vagy ipari gázokból való adszorpdós kinyerésekor az oldószerkinyerés hatásosságának fokozására irányuló eljárásra vonatkozik. Számos Ipari technológiában képződnek olyan gáz(levegő)áramok, amelyek szerves oldószerek gőzeit tartalmazzák. így például rétegző (kasírozó) üzemekben, ragasztószalagok, hangszalagok, fotópapírok és hasonlók gyártásánál, műszálak (acetát-, viszkozaszál) gyártásánál, lakkozó üzemekben, cellofán, műanyagfóliák, fémfóliák és hasonlók előállításánál, mélynyomó- és kenőüzemekben különböző műbőrféleségek és impregnált textíliák gyártásánál, bútorgyártásnál lakkozáskor, gyógyszergyárakban intermedierek és késztermékek előállítása, illetve formázása során, festékek, gumi gyártásánál, kémiai tisztítás, fémek, bőr, műanyagok és gyapjú zsírtalanitása során. A felsorolt és más gyártási technológiákban leggyakrabban alkalmazott szerves oldószerek: alkoholok, éterek, észterek, ketonok, szénhidrogének, aromás szénhidrogének, klórozott szénhidrogének és kéntartalmú szervesanyagok. Ezek az értékes, de az emberi, állati és növényi szervezetre egyaránt mérgező hatású anyagok a hordozó gázárammal (levegővel) együtt rendszerint a környezetbe kerülnek. Ezeknek a koncentrációja, az alkalmazott technológiától függően néhány tized g/m3-től 20 g/m3-ig, esetenként ennél nagyobb értékig változhat. A fenti szervesanyagoknak az eltávolítása az ipari gázáramokból (levegőből) gazdasági és ökológiai szempontból is kívánatos, esetenként szükséges. A szerves oldószereknek gáz(levegő)áramokból való kivonására és visszanyerésére kondenzációs, abszorpciós és adszorpdós eljárások alakalmazhatók. A kondenzáltatás csak nagyobb oldószerkoncentrádóknál alkalmazható eredményesen, mivel ekkor kisebb mértékű (20-30 °C-os) hűtéssel jelentős mennyiségű oldószer vonható ki a gáz (levegő) áramából. Az oldószeremisszióra vonatkozó hatósági előírásokban megengedett 100-250 mg/m3 vagy kisebb oldószerkoncentrádó eléréséhez azonban nagyon alacsony (-30-----50 °C) hőmérsékletre kellene lehűteni a gázáramot, ami nagymértékben megnövelné az eljárás költségeit, annál is inkább, mivel a gázáramot hűtés előtt szárítani kell. (Nitshe, M.: Rückgewinnungsverfahren für organische Lösungsmittel, Fette- Seifen-Anstrichmittel, 86. 131, 117. 1984.). Illékony oldószergőzöknek levegőáramból a hatósági előírásoknak megfelelő koncentrációig való kivonására tehát a kondenzáltatás önmagában nem alkalmas. A fizikai abszorpció az oldószergőzök kis koncentrációja és az abszorbensben való kismértékű oldódása miatt rendkívül költséges. A kémiai abszorpció csak olyan speciális esetekben jöhet szóba, amikor a kivonandó szerves oldószer az abszorbenssel jól reagál és a folyamat reverzibilis. (Kromer, E.: Abluftreinigung bei Lösemittelemissionen. Chimia, 36. /2/,87. /1982/). Néhány tizedtől 20 g/m3-ig, vagy nagyobb koncentrádóban szerves oldószergőzöket tartalmazó gáz(levegő)áramból az oldószerek kivonása hatékonyan adszorpdós eljárással valósítható meg, mivel az adszorbens (előnyösen aktivszén) felületén kis koncentrációknál is az oldószerek igen nagyfokú 2 dúsulása következik be. (KohJ-Riesenfeld: Gas Purification. McGraw-Hill, New York—Toronto—London, I960, p. 415.) Aií.szorpdós eljárásokat több évtizede alkalmaznak szerves oldószergőzök gáz(levegő)áramokbóI való • kinyerésére. Ezen eljárások fejlesztése a hulladékmentes technológiák és a környezetvédelem jelentőségének növekedésével jelenleg ismét előtérbe került. A fejlesztések, az eljárások finomítására' és az oldószervisszanyerés hatásosságának növelésére irányulnak. így például a 663.419. számú belga szabadalom levegőben nagy koncentrációban jelenlevő klórozott szénhidrogének adszorpdós megkötésére és gőzöléses deszorpcióval való visszanyerésére vonatkozik, azzal jellemezve, hogy a gőzölés után közvetlenül a forró nedves ads/orbensre vezetik az oldószcrlnrlalmú levegőáramot és az aktívszén szárítását a felszabaduló adszorpdós hővél valósítják meg. Ezzel — az oldószervisszanyerés hatásfokának rovására — szárítási energiát takarítanak meg. Vízgőz deszorpdót alkalmazó adszorpdós eljárásnál a kondenzáció és a kondenzátum szétválasztása során képződő oldószertartalmú vizes fázis oldószertartalmának csökkentésére vonatkozik a DE 3124388 A1 és az EP 0091355 B1 szabadalom. A DE 3124388 A1 szabadalom szerinti eljárásban a vfzgőzös deszorpciókor nyert kondenzátum szétválasztása során kapott vizes fázisból a maradék oldószereket folyadékfázisban megvalósított adszorpdóval vonják ki, az így tisztított kondenzvizet pedig csatornába adják, vagy a gőzfejlesztő tápvizeként használják fel. Az EP 0091355 B1 szabadalom szerinti eljárásban a vízgőzös deszorpciókor nyert kondenzátumot dekantálják és a kapott vizet elgőzölögtetés után kihajtógőzként visszavezetik az adszorberbe. Az elgőzölögtetésre a deszorbeáló gőzelegy hőtartalmát hasznosítják. Találmányunk vízgőzös deszorpdót alkalmazó oldószerkinyerő adszorpdós eljárásnál az oldószervisszanyerés hatásosságának növelésére irányul, amit a fajlagos vízgőzfclhasználás és az oldószerveszteség csökkentésével valósítunk meg. i Találmányunk lényege és újdonsága az alábbi felismeréseken alapul: — Az oldószervisszanyerés hatásfoka mindenekelőtt a vízgőzös deszorpdót követő szárítás kezdetén fellépő lökésszerű oldószerkibocsátás megszüntetésével, illetve csökkentésével növelhető. — Az eljárás gazdaságossága alapvetően a regenerálási költségek, ezen belül is a deszorpdóhoz felhasznált vízgőz mennyiségének csökkentésével növelhető. — Az eljárás hatásossága növelhető a deszorpdókor felszabaduló kondenzációs hő hasznosításával, illetve a vizes fázisban maradt oldószer kihajlásával. A fenti felismerésekhez két adszorberes, ciklikus átváltással a levegő folyamatos tisztítására alkalmas adszorpciós berendezésben lefolytatott részletes vizsgálatok alapján jutottunk. A találmány szerinti eljárás technológiai kapcsolási vázlatát és megvalósítását az I. és 2. ábra mutatja. Az ábrán alkalmazott jelölések: A 1,2 adszorbcrck, GE gáz-folyadék elválasztó, KE kondenz-efválasztó, 196 322 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
