196322. lajstromszámú szabadalom • Eljárás levegőből és/vagy ipari gázokból szerves oldószerek adszorpciós kinyerésére
3 196 322 4 KH kondenzátor-hűtő, LE levegőztető, LM levegő melegítő, Sz folyadékszivattyú, V 1, 2 ventilátor; G gőz, L levegő, 0 oldószer, TL tisztított levegő, V víz. A szükség szerint szűrt, és 40 °C alatti hőmérsékletre hűtött oidószertartalmú levegőt a VI ventilátorral az 1 szelepen keresztül az AI adszorberbe adagoljuk. A tisztított levegőt a 2 szelepen keresztül a szabadba vezetjük. Amíg az A1 adszorber telítése (adszorpdós ciklus) folyik, az A2 adszorbert regeneráljuk. A regenerálást gőzölésből, öblítésből, szárításból és hűtésből álló műveleti lépésekben valósítjuk meg. A gőzölést kisnyomású telített gőzzel és/vagy túlhevített gőzzel végezzük*. A gőzt a 7 szelepen vezetjük az A2 adszorberbe és az a telítéssel ellentétes irányban áramlik az adszorbenságyon keresztül. Az adszorberbe vezetett vízgőz egy része kondenzálódik és adszorbeálódik az adszorbensen. A felszabaduló kondenzációs és adszorpdós hő felmelegiti az adszorbenságyat és az adszorbert, a deszorbcálódolt oldószert pedig az áramló vízgőz kiszorítja az adszorberből. Az A2 adszorberből a 8 szelepen keresztül kiáramló gőzelegyet a KH kondenzátor-hűtőben kondenzáltatjuk és hűtjük (a hűtésre külön hűtő is alkalmazható), majd a GE gáz-folyadék elválasztóban választjuk el a kondenzt és az adszorberből kiszorított levegőt. A kondenzt a KE kondenz-elválasztóba, az oldószertartalmú levegőt pedig a VI ventilátor szivóoldalára vezetjük. A kondenz és az adszorberből kiszorított (elszívott) levegő a KE kondenz-elválasztóban is elválasztható egymástól, ebben az esetben a GE gáz-folyadék elválasztásra nincs szükség. A gőzölés befejezése után a 7 gőzbevezető szelepet zárjuk, a 4 szelepet nyitjuk és tisztított levegőt (gázt) szívatunk a gőzöléssel azonos irányban, az A2 adszorberben levő adszorbenságyon, a 8 szelepen, a KH kondenzátor-hűtőn és a GE gáz-folyadék-elválasztón keresztül a VI ventilátorral. Az öblítés befejezése után zárjuk a 8 szelepet és megkezdjük az adszorbenságy (és adszorber) szárítását és hűtését. Ehhez nyitjuk a 10 szejepet és a V2 ventilátorral, az LM levegőmeíegítőn, a 11 szelepen és/vagy a 12 szelepen keresztül meleg és/vagy környezethőmérsékletű levegőt fúvatunk az A2 adszorberen át. A szárító hűtő levegőt a 4 szelepen keresztül a tisztított levegőhöz keverjük. A szárítás-hűtés befejezése után a V2 ventilátort leállítjuk és zárjuk a 4,10 és 12 szelepeket. Az A1 adszorber telítése (az adszorpdós ciklus befejezése) után az A2 adszorbert adszorpcióra, az A1 adszorbert pedig regenerálásra váltjuk át, és ezeket a műveleteket az A1 és A2 vagy több adszorberen újra meg újra lefolytatjuk. A KE icondenz-elválasztóban összegyűlt kondenzt dekantálással és/vagy adott esetben desztillációval oldószerfázisra és vizes fázisra választjuk szét. A vizes fázist, a még benne maradt oldószer eltávolítására a LE levegőztetőbe adjuk, ahol az oldószert a vízből * A vízgőzös deszorpció megvalósításának részleteire a T/41990 számú találmányi bejelentésünk ad előírást. levegővel kihajtjuk. A kihajtáskor kapott oldószertartalmú levegőt az adszorpdós dklusban üzemeld adszorber(ek)be vezetjük. A 2. ábrán levő eljárásváltozatnál az adszorbenstöltet öblítését, szárítását és hűtését a kondenzátor-hűtőn és a gáz-folyadék elválasztón keresztül cirkuláltatott levegővel és/vagy ipari gázzal végezzük. | A találmány szerinti eljárás továbi részleteit a következő példákban ismertetjük. • 1. példa Benzingőzöket vontunk ki levegőből az előzőek-} ben ismertetett kétadszorberes, adszorberenként 25 kg aktív szénnel töltött berendezésben. A 8 g/m3 koncentrációban benzingőzöket tartalmazó levegőt — az adszorber teljes keresztmetszetére számítva — 03 m/s sebességgel adagoltuk az aktív szénágyra. Az adszorpdós dklus alatt az adszorberből távozó tisztított levegő 80 mg/m3 benzint tartalmazott. Az adszorpdós ciklus 180 percig tartott, ez alatt az aktív szénágy 2,5 kg benzint kötött meg. Telítés után a benzingőzöket vízgőzzel deszorbeáltuk az aktív szénről. Az adszorberből kiáramló gőzelegyet kondenzáltattuk és hűtöttük. A gőzölést addig (60 percig) végeztük, amíg az előző adszorpdós ciklusban megkötött benzin gyakorlatilag teljesen deszorbeálódott. Ehhez 11,2 kg vízgőzt használtunk fel. A gőzöléses deszorpaó során tízpercenként gyűjtöttük és mértük a kondenzálódott benzin és vízgőz (víz) mennyiségét és meghatároztuk az adszorberből kilépő gőzelegy összetételét. A deszorbeálódott benzin mennyiségét és a gőzelegy benzintartalmát a gőzölési idő függvényében a 3. ábra 1 jelű görbéi mutatják. Látható az ábrából, hogy a vízgőz hatékonysága a benzin deszorpciójára a gőzölési idő előrehaladtával gyorsan csökken, mivel adott mennyiségű benzin deszorpciójához egyre nagyobb mennyiségű vízgőzre van szükség. A gőzölés befejezésekor 1,2 tf% benzingőzt tartalmazó gőzelegy áramlott ki az adszorberből. A gőzölés befejezése után az adszorbenságyat - az adszorber teljes keresztmetszetére számított — 0,18 m/s sebességgel áramoltatott. 80—100 °C hőmérsékletű levegővel 20 percig szárítottuk, ezt követően környezethőmérsékletű levegővel 20 perc alatt 40 °C alá hűtöttük. A szárítás és hűtés során folyamatosan mértük az adszorberből kiáramló levegő benzingőztartalmát. Azt találtuk, hogy a szárítás megkezdésekor a benzinkoncentráció az adszorberből távozó levegőben 20 g/m3 körüli értéket ért el, amely a 2. percben 10 g/m3-re, a 3. percben 6 g/m3-re, a 4. percben 1 g/m3-re, az 5. perc végére pedig 300 mg/m3 alá csökkent. Tíz perc után a benzinkoncentrádó 80 mg/m3 értéken stabilizálódott. A szárítás első tíz percében a szárítógázzal 43 g benzingőz, a szárításhűtés teljes folyamatában pedig összesen 46 g benzingőz távozott az aktív szénágyról. A bemutatott példában a deszorpció során, a ciklusonként beadagolt 2570 g benzinnek 97,2 %-át nyertük vissza a kondenzátumban, 1 % veszteség az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
