PL177088B1 - Sposób i urządzenie do oczyszczania powietrza wentylacyjnego - Google Patents

Abstract

1. Sposób oczyszczania powietrza wentylacyjnego, które j est zanieczyszczone substancjami organicznymi zarówno o wy- sokiej jak i niskiej temperaturze wrzenia, takimi jak rozpuszczal-- niki, w którym powietrze wentylacyjne przechodzi przez zloza fluidalne, zawierajace material, który jest zdolny do adsorpcji wspomnianych substancji organicznych, a nastepnie jest zdolny do uwalniania tych substancji poprzez proces desorpcji, zna- mienny tym, ze powoduje sie przejscie powietrza wentylacyj- nego po pierwsze przez przynajmniej jedno pierwsze zloze fluidalne, które zawiera material adsorpcyjny, odpowiedni zwla- szcza do adsorpcji substancji organicznych o wysokiej tempera- turze wrzenia, a nastepnie przejscie wspomnianego powietrza wentylacyjnego przez przynajmniej jedno drugie zloze fluidalne, które zawiera material desorpcyjny odpowiedni zwlaszcza . . . 6. Uklad do stosowania przy oczyszczaniu powietrza wentylacyjnego, które jest zanieczyszczone substancjami organi- cznymi zarówno o wysokiej jak i niskiej temperaturze wrzenia, takimi jak rozpuszczalniki, w którym to ukladzie powietrze we- ntylacyjne przechodzi przez zloza fluidalne (2-5), które zawieraja material zdolny do adsorpcji wspomnianych substancji or- ganicznych, a nastepnie zdolny do uwalniania substancji poprzez desorpcje, znamienny tym, ze uklad zawiera przynajmniej jedno pierwsze zloze fluidalne (2, 3), które zawiera material adsorpcyj- ny, odpowiedni zwlaszcza do adsorpcji wysokowrzacych substan- cji organicznych, przynajmniej jedno drugie zloze fluidalne (4, 5), które zawiera material adsorpcyjny odpowiedni zwlaszcza do adsorpcji niskowrzacych substancji organicznych; srodki (10) do powodowania przechodzenia zanieczyszczonego powietrza we- ntylacyjnego najpierw przez pierwsze, a nastepnie drugie . . . Fig. 1 PL PL PL

Description

Obecny wynalazek dotyczy sposobu oczyszczania powietrza wentylacyjnego, które jest zanieczyszczone przynajmniej dwoma substancjami organicznymi, takimi jak rozpuszczalniki, w którym powietrze wentylacyjne przechodzi przez złoża fluidalne, zawierające materiał, który jest zdolny do adsorpcji wspomnianych substancji organicznych, a następnie jest zdolny do uwalniania tych substancji poprzez proces desorpcji. Wynalazek dotyczy także układu używanego do stosowania sposobu.

Obecne procesy oczyszczania powietrza wykorzystują, do pewnego zakresu, złoża fluidalne, zawierające materiał adsorbujący, który jest zdolny do adsorpcji zanieczyszczenia, na przykład rozpuszczalnika organicznego, znajdującego się w strumieniu powietrza, który przechodzi przez złoże fluidalne. W tych znanych procesach normalnie stosowanym adsorbentem jest węgiel aktywny.

Szwedzki opis patentowy 8100537-3 opisuje inny typ adsorbentu o postaci makroporowatego, stałego materiału polimerowego, sprzedawanego pod znakiem firmowym BONOPORE®. Adsorbent ten jest obszernie opisany we wspomnianym powyżej szwedzkim opisie patentowym i z tego powodu nie będzie tutaj szczegółowo opisywany.

Nasz europejski opis patentowy EP-B1-0 312 516 opisuje proces oczyszczania powietrza, w którym jako adsorbent jest używany wspomniany powyżej polimer makroporowaty. Opisany proces jest bardzo korzystny, ponieważ przebiega on w sposób ciągły i umożliwia odzyskanie rozpuszczalnika oddzielonego ze strumienia powietrza. Jest to osiągnięte poprzez ciągłe spuszczanie adsorbentu ze złoży fluidalnych i dostarczanie go do desorbera, w którym adsorbent jest regenerowany, a następnie powraca on do złóż i tak dalej. Desorber ma postać kolumny odpędowej, w której adsorbent jest regenerowany za pomocą gorącego powietrza, które przepływa przez kolumnę odpędową w przeciwprądzie do adsorbentu, i z której następnie rozpuszczalniki są skraplane i odzyskiwane, po czym zregenerowany adsorbent powraca do złóż fluidalnych w części adsorpcyjnej.

Jedną wspólną wadą wszystkich znanych adsorbentów stosowanych w procesach oczyszczania powietrza jest to, że nie są one stosowalne albo odpowiednie do adsorbowania wszystkich typów rozpuszczalników, które istnieją. W rezultacie, podczas oczyszczania powietrza zgodnie ze znanymi technikami adsorpcji, pojawiają się problemy, ponieważ mieszaniny substancji organicznych, które mają być wydzielone za pomocą adsorpcji ze

177 088 strumienia powietrza, będą normalnie zawierały jeden albo więcej składników, dla których używany adsorber jest nieodpowiedni.

Rozpatrywana substancja organiczna może być tą jedną, która nie może być adsorbowana przez stosowany adsorbent, albo może być adsorbowana jedynie w niewielkim zakresie. Może mieć także miejsce przypadek przeciwny, to znaczy substancja nie może być odpędzana z adsorbentu, ponieważ siły przyciągania pomiędzy adsorbentem i substancją są dużo za silne, albo ponieważ proces desorpcji wymaga temperatury, która jest szkodliwa dla adsorbentu, albo która może wywołać samozapłon.

Wcześniejszy przypadek będzie powodował słabą sprawność oczyszczania, podczas kiedy w drugim przypadku adsorber będzie stopniowo ulegał zanieczyszczeniu pozostałościami rozpuszczalnika do wielkości, która pogorszy pierwotną zdolność adsorbującą adsorbentu i w rezultacie uczyni adsorbent bezwartościowym.

Zgodnie z pierwszym aspektem niniejszego wynalazku, dostarczony jest proces oczyszczania powietrza, który eliminuje albo w dużym stopniu zmniejsza wspomniane powyżej problemy, które napotyka się podczas oczyszczania powietrza, które zawiera mieszaninę kilku substancji organicznych.

Rozwiązanie według wynalazku bazuje na uświadomieniu sobie, że problemy te mogą być przezwyciężone przy wykorzystaniu kombinacji różnych adsorbentów, przy czym każdy z nich jest odpowiedni do stosowania dla konkretnych rozpuszczalników, oraz adsorbenty te są zawarte w oddzielnych złożach fluidalnych, przy czym każdy jest osobno regenerowany w trakcie przebiegu procesu,.

Specjalne cechy charakterystyczne sposobu rodzaju określonego w pierwszym akapicie wynikają ze spowodowania przejścia powietrza wentylacyjnego najpierw przez przynajmniej jedno pierwsze złoże fluidalne, które zawiera materiał adsorbujący, który jest szczególnie odpowiedni do adsorpcji jednej z substancji organicznych, a następnie spowodowania przejścia powietrza wentylacyjnego przez przynajmniej jedno drugie złoże fluidalne, które zawiera adsorbent, który jest szczególnie odpowiedni do adsorpcji innych substancji organicznych, przy czym adsorbenty są spuszczane oddzielnie ze złoża pierwszego oraz drugiego i regenerowane poprzez desorpcję substancji organicznych, a następnie powracają do odpowiednich złóż.

Poprzez wykorzystanie w ten sposób złóż fluidalnych, które są ustawione w szeregach, i poprzez odpowiedni wybór adsorbentu w złożu pierwszym, możliwe jest adsorbowanie w pierwszym złożu substancji, które nie mogą być adsorbowane przez adsorbent w drugim złożu, albo które zniszczyłyby adsorbent, gdyby były w nim adsorbowane, jednocześnie wybierając dla drugiego złoża adsorbent, który jest odpowiedni do adsorpcji substancji, które nie mogą być adsorbowane w złożu pierwszym.

Podczas oczyszczania powietrza wentylacyjnego, które zawiera zarówno rozpuszczalniki wysoko jak i niskowrzące, korzystne jest, aby powietrze wentylacyjne przechodziło najpierw przez przynajmniej jedno pierwsze złoże, które zawiera adsorbent w postaci stałego, makroporowatego polimeru, wybranego do skutecznego adsorbowania rozpuszczalników wysokowrzących, oraz aby powietrze przechodziło następnie przez przynajmniej jedno drugie złoże, które zawiera adsorbent w postaci węgla aktywnego, do adsorpcji rozpuszczalnika niskowrzącego, pozostałego w powietrzu.

W tym przypadku, rozpuszczalniki wysokowrzące, które są skutecznie adsorbowane przez proces, i które mogą być łatwo desorbowane ze stałego, makroporowatego polimeru, nie będą dostarczane do złoża zawieraj ącego węgiel aktywny, ponieważ węgiel nie jest odpowiedni dla tego typu rozpuszczalników. Stały, makroporowaty polimer w pierwszym złożu fluidalnym posiada słabszą zdolność adsorpcji rozpuszczalników niskowrzących, a rozpuszczalniki niskowrzące przechodzące z tego powodu przez pierwsze złoże będą skutecznie adsorbowane przez węgiel aktywny w drugim złożu, przy czym mogą być także łatwo desorbowane z węgla.

Tak więc, dobre właściwości adsorbentów są wykorzystywane przy braku wad adsorbentów, które mają negatywny wpływ na proces oczyszczania powietrza.

177 088

W pierwszym przykładzie wykonania, który jest odpowiedni do stosowania zwłaszcza kiedy uzyskiwane są rozpuszczalniki, które nie mają być ponownie wykorzystane, każdy z dwóch wykorzystanych adsorbentów przechodzi dla regeneracji do odpowiedniego desorbera albo odpowiednich części wspólnego desorbera, w którym każdy jest wprowadzany do przynajmniej jednego złoża fluidalnego, przez które przepuszcza się gorące powietrze, w celu zregenerowania rozpatrywanego adsorbentu, po czym zregenerowane adsorbenty powracają do odpowiednich złóż w jednostce adsorbcyjnej, a powietrze zawierające rozpuszczalnik przechodzi do jednostki spalającej.

Pod tym względem korzystne jest, aby objętość powietrza zużytego do regeneracji adsorbentów była tak wybrana, aby stężenie rozpuszczalnika w powietrzu, które przeszło przez złoże albo złoża fluidalne w desorbera, było wystarczająco wysokie dla samozapłonu mieszaniny.

W innym przykładzie wykonania, każdy z dwóch adsorbentów jest regenerowany w odpowiednim desorberze, z których każdy posiada postać kolumny odpędowej albo postać oddzielnego kanału w jednej i tej samej kolumnie odpędowej, w której odpowiednie adsorbenty są regenerowane za pomocą gorącego powietrza, które przepływa przez adsorbenty w przeciwprądzie, i z którego opary rozpuszczalników są następnie skraplane i odzyskiwane, a zregenerowane adsorbenty powracają do odpowiednich złoży w jednostce adsorbera.

Zgodnie z drugim aspektem niniejszego wynalazku, dostarczony jest ulepszony proces desorpcji, służący do regeneracji adsorbentów stosowanych w procesach oczyszczania powietrza i do unieszkodliwiania rozpuszczalników zawartych w strumieniu powietrza procesowego.

Rozwiązanie to bazuje na uświadomieniu sobie, że rozpuszczalniki mogą być unieszkodliwiane za pomocą spalania, co jest także tanie, przy zapewnieniu, że stężenie rozpuszczalnika w strumieniu powietrza jest wystarczająco wysokie, aby osiągnąć proces samozapłonu.

Tak więc, zgodnie z tym aspekt wynalazku, powietrze wentylacyjne, które jest zanieczyszczone rozpuszczalnikami organicznymi, jest oczyszczane poprzez spowodowanie przejścia powietrza przez przynajmniej jedno złoże fluidalne, które zawiera materiał zdolny do adsorbowania wspomnianego rozpuszczalnika, a następnie zdolny do uwolnienia substancji organicznych obecnych w rozpuszczalnikach poprzez desorpcję, przy czym adsorbent jest spuszczany w sposób ciągły ze złoża fluidalnego, w celu regeneracji w oddzielnym desorberze, po czym zregenerowany adsorbent powraca do złoża. Sposób ten charakteryzuje się wprowadzaniem adsorbentu do przynajmniej jednego złoża fluidalnego w desorberze i regenerowaniem adsorbentu poprzez przedmuchiwanie gorącego powietrza przez złoże, przy czym zregenerowany w ten sposób adsorbent powraca do swojego złoża w jednostce adsorbcyjnej, a zawierające rozpuszczalnik powietrze jest dostarczane do jednostki spalającej.

Powietrze stosowane do regenerowania adsorbentu będzie korzystnie dostarczane w takich ilościach, że stężenie rozpuszczalnika w powietrzu, które przeszło przez złoże fluidalne w desorberze będzie wystarczająco wysokie dla samozapłonu mieszaniny.

Inne cechy charakterystyczne sposobu według wynalazku i cechy charakterystyczne zestawu używanego przy stosowaniu sposobu są wymienione w dołączonych zastrzeżeniach.

Wynalazek zostanie teraz opisany bardziej szczegółowo w oparciu o przykładowe przykłady wykonania i również w oparciu o załączone rysunki:

Figura 1 przedstawia przykład wykonania instalacji do oczyszczania powietrza według pierwszego aspektu wynalazku;

Figura 2 - przykład wykonania instalacji do oczyszczania powietrza według drugiego aspektu wynalazku.

Na figurze 1 pokazano adsorber 1, który w przedstawionym przypadku zawiera cztery złoża fluidalne 2-5, ustawione kolejno w szeregu we wspólnej wieży. Przemysłowe

177 088 powietrze wentylacyjne, zanieczyszczone rozpuszczalnikami organicznymi, jest dostarczane do adsorbera 1 poniżej najniższego złoża fluidalnego 2 przewodem 6 i przez filtr 7. Powietrze wentylacyjne przechodzi do góry, przez złoża fluidalne, do przewodu wylotowego 8, który jest połączony z wentylatorem głównym 17 instalacji poprzez cyklon 9, a oczyszczone powietrze procesowe jest usuwane przewodem 11.

Objętość wchodzącego zanieczyszczonego powietrza będzie normalnie bardzo duża i będzie posiadać niską zawartość zanieczyszczenia, na przykład zawartość 0,1-0,5 g/m³, co stawia wysokie wymagania względem przepustowości adsorbera 1.

W tym przykładzie wykonania przyjęto, że powietrze procesowe zawiera jeden albo więcej rozpuszczalników wysokowrzących i jeden albo więcej rozpuszczalników niskowrzących. Jak wspomniano powyżej, adsorbent stosowany do oddziaływania na rozpuszczalniki wysokowrzące może dogodnie składać się ze stałego polimeru makroporowatego, rodzaju sprzedawanego pod znakiem handlowym BONOPORE ® ponieważ polimer ten jest wysoce adsorpcyjny dla rozpuszczalników wysokowTzących i może być łatwo regenerowany poprzez ich desorpcję. Polimer jest także odpowiedni do stosowania w ciągłym procesie, w którym są używane złoża fluidalne, ponieważ cząsteczki sferyczne są bardzo odporne na zużywanie i pozwalają na szybką desorpcję rozpuszczalników.

Ponieważ polimer nie jest skuteczny przy adsorpcji rozpuszczalników niskowrzących, rozpuszczalniki te są adsorbowane na węglu aktywnym, który jest adsorbentem względnie tanim, i który posiada dobrą adsorpcyjność dla rozpuszczalników niskowrzących. Rozpuszczalniki niskowrzące mogą być łatwo odpędzone z węgla. Jednak węgiel aktywny powinien być chroniony przed rozpuszczalnikami wysokowrzącymi, ponieważ rozpuszczalniki takie nie mogą być łatwo odpędzone w celu zregenerowania węgla aktywnego i dlatego będą stopniowo pogarszać wydajność adsorpcyjną węgla.

Zgodnie z tym, w przypadku przedstawionego przykładu wykonania wynalazku, adsorbent użyty w dwóch najniższych złożach fluidalnych 2 i 3 adsorbera 1 zawarty jest we wspomnianym polimerze makroporowatym albo w materiale ekwiwalentnym tak, że kiedy powietrze procesowe przechodzi przez adsorber, rozpuszczalniki wysokowrzące zostaną najpierw zaadsorbowane przez ten materiał. Powietrze procesowe przechodzi następnie przez dwa pozostałe, najwyższe złoża fluidalne 4 i 5 w absorberze 1, w którym węgiel aktywny jest używany jako adsorbent, w celu skutecznej adsorpcji pozostałych rozpuszczalników niskowrzących.

Dość złóż, które zawierają pierwszy wspomniany albo ostatnio wspomniany adsorbent, będzie odpowiadała wymaganiom, które dominują w danym momencie. Kiedy dla każdego adsorbentu są stosowane dwa złoża, nowy albo zregenerowany adsorbent jest wprowadzany do najwyższego złoża każdej pary i pozwala mu się przechodzić przez złoże w znany sposób tak, ze spada on z powierzchni dolnej krawędzi wspomnianego złoża do dołu, na znajdujące się pod spodem złoże, i przechodzi przez nie, po czym adsorbent jest spuszczany i regenerowany.

W przedstawionym przykładzie wykonania, materiał polimerowy jest dostarczany do złoża 3 przez przewód 12 z naczynia uzupełniającego 13 i przechodzi najpierw przez złoże 3, a następnie przez złoże 2, po czym materiał adsorpcyjny jest wyprowadzany przewodem 15 i dostarczany do naczynia spustowego 16 za pomocą wentylatora albo dmuchawy przenoszącej 14. Materiał adsorpcyjny jest przesyłany przewodem 18 z naczynia 16 do desorbera 17.

W przedstawionym przypadku, desorber ma postać wieży, która zawiera cztery złoża fluidalne 19-22, przez które przechodzi adsorbent, od złoża najwyższego do złoża najniższego, będąc w tym czasie regenerowanym za pomocą gorącego powietrza, które jest dostarczane przewodem 23 i przeciągane przez złoża za pomocą wentylatora ssawnego 24, połączonego z desorberem przez cyklon 25.

Tak więc desorpcja ma miejsce stopniowo, kiedy adsorbent przechodzi pomiędzy różnymi złożami, przy czym adsorbent jest w pełni zregenerowany, kiedy opuszcza najniższe złoże 22, przez które jest przedmuchiwane najczystsze powietrze, po czym przechodzi on przewodem 26 do wspomnianego naczynia uzupełniającego 13.

177 088

Adsorbent przechodzi więc w ciągłym obiegu pomiędzy złożami 3 i 2 w adsorberze 1 i złożami regeneracyjnymi 19-22 w desorberze 17.

Węgiel aktywny w złożach fluidalnych 5 i 4 adsorbera 1 jest użytkowany w podobny sposób. Węgiel aktywny jest dostarczany do adsorbera 1 poprzez naczynie uzupełniające 27 i jest wyprowadzany do naczynia spustowego 28 przez przewód 55, za pomocą wentylatora albo dmuchawy przenoszącej 56. Węgiel aktywny jest następnie przesyłany z naczynia spustowego 28 do desorbera 33, który zawiera cztery desorpcyjne złoża fluidalne 29-32, a zregenerowany w ten sposób węgiel jest następnie dostarczany z powrotem przewodem 34 do naczynia uzupełniającego 27. Gorące powietrze wchodzące przewodem 35 jest przeciągane do góry, przez różne złoża w desorberze 33, za pomocą wentylatora ssawnego 36 połączonego z desorberem przez cyklon 37.

Tak więc węgiel aktywny także porusza się w ciągłym obiegu pomiędzy odpowiednimi złożami adsorpcyjnymi 5 i 4 w adsorberze 1 oraz złożami desorpcyjnymi 29-32 w desorberze 33.

Rozpuszczalniki są desorbowane pewnie i skutecznie w desorberze 17, ponieważ rozpuszczalniki wysokowrzące są łatwo desorbowane z materiału polimerowego. Węgiel aktywny jest także skutecznie regenerowany w desorberze 33, ponieważ węgiel aktywny jest w adsorberze 1 chroniony przed kontaktem z rozpuszczalnikami wysokowrzącymi, które zostały zaadsorbowane przez adsorbent polimerowy przed osiągnięciem przez powietrze procesowe złóż 4, 5, zawierających węgiel aktywny.

Objętość gorącego powietrza dostarczanego do odpowiednich desorberów 17,33 dla regeneracji adsorbentów jest o wiele mniejsza niż objętość powietrza procesowego, które przechodzi przez adsorber 1. Tak więc, przez przewody wylotowe 38 i 39 odpowiednich desorberów będzie wychodziła mieszanina powietrze/rozpuszczalnik, w której stężenie rozpuszczalnika jest wystarczająco wysokie, aby umożliwić natychmiastowe spalenie mieszaniny. Jest to, pośród różnych aspektów, zaletą z ekonomicznego punktu widzenia, zwłaszcza kiedy strumień powietrza zawiera mieszaninę rozpuszczalników, których oddzielna ekstrakcja byłaby zbyt kosztowna w odniesieniu do ceny, która mogłaby być uzyskana za wydzielone rozpuszczalniki. Z tego powodu korzystne jest spalenia mieszaniny powietrza i rozpuszczalnika oraz, opcjonalnie, odzyskanie energii cieplnej wytworzonej w procesie spalania. Ma to zastosowanie zwłaszcza kiedy proces spalania może się odbyć bez potrzeby dostarczania dodatkowej energii. Może to być osiągnięte poprzez przystosowanie objętości powietrza regenerującego dostarczanego do odpowiedniego desorbera przez przewody 23 i 35 w ten sposób, że, po przejściu przez desorber, stężenie rozpuszczalnika w powietrzu będzie wystarczająco wysokie do powstania samozapłonu. Z tego względu, normalnie wymagane jest stężenie rozpuszczalnika powyżej 3 g/m³, które to stężenie może być łatwo uzyskane za pomocą niniejszego wynalazku. Opisana instalacja może więc być rozpatrywana jako działająca jako zagęszczacz, w którym duża objętość powietrza procesowego, dostarczonego do instalacji i posiadającego niskie stężenie rozpuszczalnika jest sprowadzana do o wiele mniejszej ilości o większym stężeniu. Zagęszczanie rozpuszczalnika będzie normalnie doprowadzało do przynajmniej dziesięciokrotnego stężenia początkowego.

Figura pokazuje, w jaki sposób strumień powietrza o dużym stężeniu rozpuszczalnika przechodzi od wentylatora 36, przewodem 57, do jednostki spalającej, która zawiera wymiennik ciepła 40, nagrzewnicę wstępną 41 i katalizator 42. Gorące gazy spalinowe z katalizatora 42 są dostarczane przewodem 43 do wymiennika ciepła 40. W przedstawionym przypadku, temperatura strumienia powietrza dostarczanego z wymiennika ciepła 40 do katalizatora 42 jest regulowana za pomocą regulatora 44 i zaworu 45, umieszczonego na przewodzie bocznikowym 46. Kiedy proces spalania przebiega przy samozapłonie, nagrzewnica wstępna 41 musi działać jedynie podczas etapu rozruchu.

Gazy spalinowe wytwarzane przez całkowite spalanie są odprowadzane- przewodem 47. Numer odnośnika 48 oznacza przewód do pobierania świeżego powietrza, którego ilość jest regulowana za pomocą zaworu 49, sterowanego środkami regulującymi 50 uruchamianymi

177 088 temperaturą. Temperatura powietrza regenerującego, dostarczanego do odpowiednich desorberów, może być regulowana do pożądanej wartości za pomocą tego pobieranego powietrza.

Każdy z desorberów 17 i 33, które pracują ze złożami fluidalnymi, może być wymieniony na odpowiednią jednostkę kolumny odpędowej, typu opisanego we wspomnianym powyżej naszym patencie europejskim EP-B1-0 312 516. W tym przypadku, materiał adsorpcyjny opuszczający dwie grupy złóż fluidalnych w adsorberze 1 jest dostarczany do odpowiedniej wieży kolumny odpędowej' albo do odpowiedniego wału we wspólnej wieży kolumny odpędowej, w którym materiał adsorpcyjny opada, jednocześnie reagując ze strumieniem powietrza regeneracyjnego, który przechodzi przez wieżę w kierunku przeciwnym. Materiał polimerowy jest podgrzewany do tego stopnia, że zaadsorbowane rozpuszczalniki są desorbowane dzięki czemu uzyskane pary rozpuszczalników są wyciągane na drodze ssania do środków skraplających, w których para jest ochładzana i skraplana, a rozpuszczalniki, opcjonalnie, odzyskiwane.

Rozpuszczalniki o różnych temperaturach wrzenia mogą być oddzielnie ekstrahowane z adsorbentu poprzez podgrzewanie adsorbentu podczas jego przechodzenia przez wieżę etapami do różnych temperatur, a oddzielone pary rozpuszczalników mogą być, jeśli jest to pożądane, skraplane w celu powtórnego użycia rozpuszczalników.

Alternatywnie, strumień powietrza wykorzystywany do regeneracji adsorbentu i zawierający parę rozpuszczalnika może także być dostarczony do jednostki spalającej w sposób opisany w odniesieniu do fig. 1. Strumień powietrza będzie zawierał wystarczająco duże stężenie rozpuszczalnika, aby także w tym przypadku umożliwić samozapłon.

Figura 2 przedstawia przykład wykonania zgodnie z drugim aspektem wynalazku, który dotyczy ulepszonego procesu desorpcji, opisanego także w oparciu o fig. 1. Odpowiadające sobie składniki układu zostały na obu figurach opisane tymi samymi oznaczeniami.

Podstawową różnicą pomiędzy instalacjami przedstawionymi na fig. 2 i 1 jest to, że instalacja przedstawiona na fig. 2 jest przeznaczona tylko dla jednego adsorbentu, który w tym przykładzie wykonania przechodzi w adsorberze pomiędzy czterema złożami fluidalnymi 51-54. Adsorbent jest spuszczany i regenerowany w desorberze 17 w ten sam sposób, jak każdy z adsorbentów opisanych w odniesieniu do fig. 1.

Instalacja przedstawiona na fig. 2 jest skuteczna także w osiąganiu o wiele wyższego, w porównaniu ze stężeniem rozpuszczalnika w powietrzu procesowym dostarczanym do adsorbera 1, stężenia rozpuszczalnika w strumieniu powietrza opuszczającym desorber 17. Umożliwia to spalenie strumienia powietrza zmieszanego z rozpuszczalnikiem opuszczającego desorber 17 w ten sam, skuteczny sposób, co tego opisanego w odniesieniu do fig. 1.

Może to być ekonomicznie korzystne dla instalacji według fig. 2, ponieważ kiedy w adsorberze 1 stosuje się jedynie jeden adsorbent, normalnie jest uzyskiwana mieszanina rozpuszczalnika, z której odpowiednie rozpuszczalniki nie mogą być wzajemnie oddzielone w sposób ekonomicznie opłacalny, i która korzystnie może być spalona, zwłaszcza kiedy proces spalania może być wywołany bez potrzeby dostarczania dodatkowej energii. Proces spalania posiada także dodatkową zaletę umożliwienia odzysku zawartości energii cieplnej rozpuszczalników.

Dwa aspekty wynalazku zostały opisane powyżej w odniesieniu do przykładów wykonania przedstawionych na dołączonym rysunku. Jest jednak zrozumiałe, że te przykłady wykonania mogą być pod kilkoma względami modyfikowane w zakresie dołączonych zastrzeżeń patentowych. Na przykład, ilość złóż fluidalnych zarówno w adsorberze jak i desorberze może się zmieniać zgodnie z wymaganiami. Adsorber według pierwszego aspektu wynalazku może także pracować z więcej niż dwoma adsorbentami tak, aby oczyszczać strumień powietrza z większego zakresu zanieczyszczeń. Dodatkowo do spalania katalitycznego, które może być wywołane przy względnie niskich temperaturach, jeśli jest to pożądane, może być także stosowane spalanie termiczne.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób oczyszczania powietrza wentylacyjnego, które jest zanieczyszczone substancjami organicznymi zarówno o wysokiej jak i niskiej temperaturze wrzenia, takimi jak rozpuszczalniki, w którym powietrze wentylacyjne przechodzi przez złoża fluidalne, zawierające materiał, który jest zdolny do adsorpcji wspomnianych substancji organicznych, a następnie jest zdolny do uwalniania tych substancji poprzez proces desorpcji, znamienny tym, że powoduje się przejście powietrza wentylacyjnego po pierwsze przez przynajmniej jedno pierwsze złoże fluidalne, które zawiera materiał adsorpcyjny, odpowiedni zwłaszcza do adsorpcji substancji organicznych o wysokiej temperaturze wrzenia, a następnie przejście wspomnianego powietrza wentylacyjnego przez przynajmniej jedno drugie złoże fluidalne, które zawiera materiał desorpcyjny odpowiedni zwłaszcza do substancji organicznych o niskiej temperaturze wrzenia; oraz tym, że spuszcza się adsorbenty oddzielnie ze złoża pierwszego i drugiego, w celu regeneracji adsorbentów poprzez odpędzanie substancji organicznych; a następnie adsorbenty powracają do ich odpowiednich złóż.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że powietrze przechodzi najpierw przez przynajmniej jedno złoże pierwsze, zawierające adsorbent w postaci stałego, makroporowatego polimeru, wybranego w celu skutecznego adsorbowania rozpuszczalników wysokowrzących, a następnie powietrze przechodzi przez przynajmniej jedno złoże drugie, zawierające adsorbent w postaci węgla aktywnego, w celu adsorpcji rozpuszczalnika niskowrzącego, pozostałego w powietrzu wentylacyjnym.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że każdy z dwóch adsorbentów dostarcza się oddzielnie do odpowiedniego desorbera albo do różnych części wspólnego desorbera, w celu zregenerowania wspomnianych adsorbentów, przy czym każdy z adsorbentów jest wprowadzany do przynajmniej jednego złoża fluidalnego, przez które, w celu zregenerowania rozważanego adsorbentu, przepuszczane jest gorące powietrze oraz tym, że zregenerowane adsorbenty powracają do ich odpowiednich złóż w jednostce adsorbera, a powietrze zawierające rozpuszczalnik dostarcza się do jednostki spalającej.
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że powietrze regenerujące dla adsorbera dostarcza się w takiej ilości, że po przejściu przez złoże albo złoża fluidalne w desorberze, stężenie rozpuszczalnika w powietrzu będzie wystarczająco wysokie do spowodowania samozapłonu wspomnianej mieszaniny rozpuszczalnika z powietrzem.
5. 5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że każdy z dwóch adsorbentów dostarcza się, w celu zregenerowania, oddzielnie do odpowiedniego desorbera, przy czym desorber ma postać kolumny odpędowej albo oddzielnego kanału w jednej i tej samej kolumnie odpędowej, w której odpowiednie adsorbenty są regenerowane przez gorące powietrze, które przepływa przez wspomniane odpowiednie adsorbenty w przeciwprądzie, i z której rozpuszczalniki są później skraplane i odzyskiwane; oraz tym, że zregenerowane adsorbenty powracają do ich odpowiednich złóż w jednostce adsorbera.
6. 6. Układ do stosowania przy oczyszczaniu powietrza wentylacyjnego, które jest zanieczyszczone substancjami organicznymi zarówno o wysokiej jak i niskiej temperaturze wrzenia, takimi jak rozpuszczalniki, w którym to układzie powietrze wentylacyjne przechodzi przez złoża fluidalne (2-5), które zawierają materiał zdolny do adsorpcji wspomnianych substancji organicznych, a następnie zdolny do uwalniania substancji poprzez desorpcję, znamienny tym, że układ zawiera przynajmniej jedno pierwsze złoże fluidalne (2, 3), które zawiera materiał adsorpcyjny, odpowiedni zwłaszcza do adsorpcji wysokowrzących substancji organicznych, przynajmniej jedno drugie złoże fluidalne (4, 5), które zawiera materiał adsorpcyjny odpowiedni zwłaszcza do adsorpcji niskowrzących substancji organicznych; środki (10) do powodowania przechodzenia zanieczyszczonego powietrza

   177 088 wentylacyjnego najpierw przez pierwsze, a następnie drugie złoże; środki (14,15; 55, 56) do oddzielnego spuszczania każdego z adsorbentów z odpowiednich pierwszych (2, 3) i drugich (4, 5) złoży, oraz regenerujące wspomniane adsorbenty poprzez odpędzanie substancji organicznych; oraz środki do powtórnego wprowadzania zregenerowanych adsorbentów do ich odpowiednich złóż.
7. 7. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że złoże pierwsze (2, 3) zawiera adsorbent w postaci stałego, makroporowatego polimeru, który jest wybrany w celu skutecznego adsorbowania rozpuszczalnika wysokowrzącego; oraz tym, że złoże drugie (4, 5) zawiera adsorbent w postaci węgla aktywnego, służący do adsorbowania obecnego we wspomnianym powietrzu rozpuszczalnika niskowrzącego.
8. 8. Układ według zastrz. 6 albo 7, znamienny tym, że układ zawiera desorber (17; 33) dla każdego adsorbentu, albo różne części wspólnego desorbera dla każdego adsorbentu; środki (14, 15, 18; 55, 56) do wprowadzania adsorbentu do przynajmniej jednego złoża fluidalnego (19, 29) w dołączonym desorberze (17; 33); środki (24, 36) do powodowania przejścia gorącego powietrza przez złoże tak, aby zregenerowało ono adsorbent; środki (12, 13; 27) do powtórnego wprowadzania zregenerowanego adsorbentu do jego odpowiedniego złoża w jednostce adsorbera (1); oraz środki (24, 36, 57) do dostarczania zawierającego rozpuszczalnik powietrza do jednostki spalającej (40-42).