196142. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elsősorban öntődei füstgázok egészségre ártalmas alkotórészeinek megkötésére szinergetikus (kombinációs) hatású szűrőbetéttel
1 2 A találmány tárgya eljárás elsősorban öntödei füstgázok egészségre ártalmas alkotórészeinek megkötésére szinergetikus (kombinációs) hatású szűrőbetéttel, amelynek folyamán a füstgázokat áramlásirányban egymást követően több szűrőbetét rétegen fizikai abszorpciónak, illetve kemiszorpciónak kitéve átvezetjük. Ismeretes, hogy az öntödei füstgázokban sokféle olyan szennyező anyag fordul elő, amelyek az egészségre ártalmasak, így pl. a szénmonoxid, széndioxid, benzol, toluol, hidrogén-cianid, nitrogénoxidot, formaldehid, fenol. Ismeretes továbbá, hogy a gázhalmazállapotú szennyezőanyagok megkötésére különböző eljárásokat dolgoztak ki. Ilyenek pl. a nedves gázelnyelő tulajdonságú folyadékokkal működő megoldások, melyek hiányossága, hogy a magas leválasztási hatásfok ellenére csak 1 — 1 komponens szelektív megkötésére alkalmasak. Konkrét példa a káliumpermanganátos oldat fenol eltávolítására 90%-os hatásfokkal (Giesserei, 1977. 64.f. jún.9.12.). A technika állása szerint a fent említett egészségre ártalmas alkotórészek megkötésére ismeretesek továbbá az ún. száraz eljárások. Az ún. száraz eljárásoknál az egészségre ártalmas mérgező gázok és gőzök megkötése szilárd anyagok felületén történik. Az ártalmas alkotórészek megkötését elsősorban a szilárd anyag pórusainak belső felületén hozzák létre fizikai abszorpció, illetve kemiszorpció révén. Az abszorbens szilárd anyagok felületi tulajdonságaiknál fogva, illetve vegyi szerkezetük által alkalmasak különböző gázmolekulák megkötésére (Himija i industrija 1978. 5.A.50.), továbbá (The Oil and Gas Journal 1975.február 24.), illetve egyéb szakirodalmi források. Az itt említett irodalmi hivatkozásoknál lezajló gáz-szilárd anyag közötti vegyi reakció jelentősen befolyásolható fizikai állapotváltozó módosításával úgy, mint pl. a nyomás, az áramlási sebesség, a tartózkodási időtartam szabályozásával. A technika állása szerint ismert egészségre ártalmas alkotórészeket megkötő eljárások mindegyikének hiányossága, hogy azok legfeljebb két komponens megkötésére alkalmasak. A technika állása szerint ismert legtöbb eljárást kéndioxid, szénmonoxid és nitrogénoxidok megkötésére dolgozták ki. A kéndioxid megkötésére ismeretesek az alábbi eljárások: barnaszén-, félkoksz adszorbens (Himicseszkaja Promüslennoszt, 50. k. 3.sz. 1974. ápr.) aktív szén-aktivált alumíniumoxid (Wasser Luft und Betrieb-19.k.7.sz. 1975.) mészkőőrlemény (MIKÖV, 1980. 18. sz.), természetes zeolit (Himija i Industrija 1978. 5.SZ. 50.). Ismeretes, továbbá az 596.272. sz. szovjet szabadalom szerinti megoldás, amelynél sóoldattal aktivált zeolittal kötik meg a kéndioxidot, mintegy 200 °C technológiai hőmérsékleten. A 169.351. sz. magyar szabadalom kálciumhidroxid szuszpenziót alkalmaz gőzzel befúvatva gázáramba és Oymódon köti meg a kéndioxidot. Ismeretes továbbá a technika állása szerint a mangánoxid adszorbens fenol megkötésére (Giesserei, 1977. 64.f. jún. 19.12.). Ismeretesek továbbá formaldehid megkötésére a mangánoxid adszorbensként való felhasználása (MIKÖV. 1979. 3,sz.). A nitrogénoxid gázok megkötésére aktív szén és szilikagél adszorbens felhasználó megoldás ismeretes (MIKÖV, 1979. 12. sz.). Ismeretes továbbá ugyanerre a célra az osztrák 343.610. sz. szabadalom, amely variádium katalizátort alkalmaz alumíniumoxid hordozón. Szénmonoxid ' megkötésére CaNaY típusú zeolitot alkalmaznak (Premysl Chemiczny. 1981. 60. k. 6. sz. szakirodalmi forrás szerint). Ismeretes továbbá a 603.414. sz. szovjet szabadalom, amely CaA és CaX típusú zeolitot használ fel 40 °C-os reakcióhőmérséklettel, a 4.043.934. sz. USA szabadalom palládium szulfátot és szilikagélben abszorbeált ammónium-molibdenátot alkalmaz. A 122.854. sz. USA szabadalomban porított aktíváit szenet impregnálnak palládiummal vagy ruténium, rócium és platina kombinációjával és Oymódon kötik meg a szénmonoxidot. Benzol megkötésére zeolitot ajánl a szakirodalom (Himija i Technologija Tezliv Manel 1972. 6.sz.) az osztrák 345.255. sz. szabadalom a szerves anyagok oxidáció útján való megkötésére vanádiumpentoxiddal aktivált titándioxidot alkalmaz. A technika állása szerint fentebb ismertetett összes megoldások közös hiányossága, hogy azok egyidejűleg csupán egy-két egészségre ártalmas, mérgező alkotórész megkötésére alkalmasak és az eljárások zöménél költséges kémiai aktiváló anyagokat használnak fel. A találmány célja az említett hiányosságok kiküszöbölése, azaz elsősorban az öntödei füstgázok egészségre ártalmas alkotórészeinek megkötésére olyan eljárás kidolgozása, amely lényegesen jobb hatásfokkal jellemezhető, mint az ismert megoldások. A találmány feladata olyan eljárás kidolgozása, elsősorban öntödei füstgázok egészségre ártalmas alkotórészeinek megkötésére, amely az öntődében felszabaduló mérgező gázokat (kéndioxid, szénmonoxid, nitrogénoxidok, hidrogéncianid; széndioxid, formaldehid, fenol, etanol, benzol) egyidejűleg egy műveleti lépésben, költséges kémiai aktiváló anyagok felhasználása nélkül megköti. \ találmány alapja az a felismerés, hogy az öntödei füstgázok egészségre ártalmas alkotórészeinek megkötése olyan eljárással valósítható meg, amelynek során a füstgázokat áramlásirányban egymást követően több szűrőbetét rétegen adszorpciónak, illetve kemiszorpciónak kitéve átvezetjük. Az egyes szűrőbetét rétegeket olyan sorrendben és elválasztó elemekkel képezzük ki a szűrőben, továbbá a szűrőbetét rétegeket olyan anyagokból alakítjuk ki, amelyek a rajtuk átáramló mérgező füstgáz alkotórészeket adszorpcióval vagy vegyi reakcióval megkötik. A kitűzött feladatot, azaz az öntödei füstgázok egészségre ártalmas alkotórészeinek megkötését szinergetikus hatású szűrőbetéttel, amelynek folyamán a füstgázokat áramlásirányba egymást követően több szűrőbetét réteg fizikai adszorpciónak, illetve kemiszorpciónak kitéve átvezetjük, a találmány szerint úgy oldjuk meg, hogy a levegővel elkevert füstgázokat áramlásirányra merőlegesen elhelyezett káliumpermanganáttal aktivált perlit, kálciumkloriddal aktivált zeolit, őrölt kálciumhidroxid, valamint szihkagéllel elkevert perlit sorrendben elhelyezett, egymástól sűrűszövésű hálóval elválasztott, illetve le196.142 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
