Способ извлечения двух органических растворителей из паровоздушной смеси

 

1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ДВУХ ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ ИЗ ПАРОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ путем ее пропускания нерез слой адсорбента и послеаукшей десорбции паров растворителей , отличающийся тем, что, с целью раздельного полунения растворителей , паровоздушную смесь пропускают нердз два последовательно расположенных слоя адсорбента до повышения концент рации более сорбируемого растворителя за первым слоем адсорбента до О,О1О ,5 от его концентрации в исходной смеси, затем в том же направлении пропускают газ, содержащий пары более сорбируемого растворителя, до повышения шс концентрации за первым слоем адсор бента, a десорбцию паров растворителей из слоев адсорбента производят раздельно . 2.Способ по п. 1, отли а ю ш и и с я тем, что газ, насыщенный парами более сорбируемого расгвор теля , пропускают до повьпиения концентрации паров за первым слоем адс6{ .бента в диапазоне величин от 0,5 конW центрации растворителя в исходной смеси до 0,5 концентрации насыщенных паров. с 3.Способ по п. 1, о т л и ч a юш и и с я тем, что пропускают воздух, насыщенный парами более сорбируемого растворителя. со 4 4:;

„„Я0,„,1 03 14?4

СОНИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК э(Ю В 01 9 53/00

ГОСУДАРСТОЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛЯЫ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф б

r (53) 66.074.3 (088.8) 8оздух иар оорди

ФОИОО (21) 2911865/23-26 (22) 14.04.80 (46) 30,07.83. Бюл. N 28 (72) А. К. Акулов и Е. А. Устинов (56) 1. Серпионова Е. Н. Промышленная .адсорбция газов и паров. М., Высшая школа, 1969, с. 48.

2. Там же, с. 197 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ

ДВУХ ОРГАНИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ

ИЗ ПАРОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ путем ее пропускания через слой адсорбента и последующей десорбции паров растворителей, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью разщвльного получения растворителей, паровоздушную смесь пропускают через два последовательно расположенных слоя адсорбента до повышения концен ррации более сорбируемого растворителя за первым слоем адсорбента до 0,010,5 от его концентрации в исходной смеси, затем в том же направлении пропускают газ, содержащий пары более сорбируемого растворителя, до повышения их концентрации за первым слоем адсор бента, а десорбцию паров растворителей из слоев адсорбэнта производят раздельно, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что газ, насыщенный парами более сорбируемого расгворителя, пропускают до повышения концентрации паров за первым слоем адсор .бента в диапазоне величин от 0,5 кон центрации растворителя в исходной сме си до 0,5 концентрации насьпценных паров.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что пропускают воздух, насыщенный парами более сорбируемого растворителя.

4 1031474

Изобретение относится к способам извлечения органических растворителей иэ паровоздушных смесей и может быть использовано в производствах, использую» ших летучие растворители. 5

Известен способ извлечения органи ческих растворителей иэ паровоздушных смесей на слое активироваиного угля с его регенерацией перегретым водяным паром, конденсацией паров растворите 10 лей с последующим отделением раство рителей от воды в сепараторе $1) .

Недостаток данного способа» Отсу Р» ствие возможности раздельного получения растворителей. t5

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ извлечения двух органических растворителей иэ паро щ воздушной смеси, включающий адсорб цию паровоздушной смеси на слое активи» рованного угля, его регенерацию перегре тым водяным паром и кондеисаци|о паров растворителей 2 ) .

Недостатком известного способа является отсутствие возможности раздельного получения растворителей, при этом поскольку органические растворители ацетон и этиловый спирт смешиваются друг с другом, то они могут быть разделены только в ректификационной колон не, что усложняет процесс и требует дополнительных затрат.

Бель изобретения » «раздельное получение растворителей.

Поставленная цель достигается тем, что паровоздушную смесь пропускают через два последовательно расположенных слоя адсорбента (активированного угля) до повышения концентрации паров более сорбируемого растворителя эа первым слоем адсорбента до 0,01-0,5 от его концентрации в исходной смеси, затем пропускают в том же направлении газ (например, азот), содержащий пары более сорбируемого растворителя, до повышения их концентрации за первым слоем адсорбента и проводят раздельно десорбцию паров растворителей из слоев адсорбента.

При этом гаэ, насыщенный парами более сорбируемого растворителя, пропус кают до повышения концентрации паров за цервым слоем адсорбента в диапазоне величин 0,5 концентрации растворителя

s исходной смеси go 0,5 концентрации насыщенных паров.

В качестве газа, соцержашего пары более сорбируемого растворителя, пред

55 почтительно используют насьпценный этими парами воздух.

В процессе адсорбции на первых по ходу паровоздушной смеси участках перво го слоя адсорбента сорбируется смесь обоих компонентов А и В (см. чертеж), что сопровождается частичным вытеснением парами более сорбируемого компонента В паров менее сорбируемого раст» ворителя А, которые, в свою очередь, сорбируются последующими слоями адсорбента.

При пропускании воздуха, содержащего пары более сорбируемого растворителя В, происходит дальнейшее вытеснение паров менее сорбируемого растворителя А иэ первых участков первого слоя адсорбента вплоть до полного разделения растворителей по длине слоя адсорбента. Габариты слоев адсорбента подбирают таким образом, чтобы к моменту разделения растворителей оба слоя оказались заполненными каждый только одним компонентом. Далее проводят раздельную регенерацию слоев и раздельную конденсацию

:napoa растворителей.

Принципиально важным для обеспечения эффективности разделения растворителей является своевременное прекращениее подачи паровоздушной смеси и газа; содержащего более сарбируемый растворитель. Момент прекращения подачи в обоих случаях определяют по величине проскока более сорбируемого растворителя эа первым слоем адсорбента.

Подачу наровоздушной смеси прекращают при повышении концентрации более сорбируемого растворителя за первым слоем адсорбента до 0,01 0,5 от их концентрации в исходной смеси. При концентрациях меньших нижнего предела предлагаемого диапазона прекращать подачу паровоздушной смеси преждевременно, так как при этом адсорбционный фронт более сорбируемого растворителя будет значительно отстоять от конца первого слоя адсорбента и в дальнейшем придется внести большее количество более сорбируемого растворителя для полного заполнения им первого слоя. Верхний предел предлагаемого диапазона примерно соответствует выходу центра тяжести адсорбционного фронта более сорбируемого растворителя в процессе адсорбции.

Увеличение верхнего предела более 0,5 ухудшит чистоту менее сорбируемого растворителя, получаемого при регенера ции второго слоя, 1 7,5

2 4

3 0,15

112 31 100 963

2,1.

59,5

10,9 3,05 99,9 98,1

2,0

7,5

10, 4 . 2,8 98,2. 99,2

1,8

11,0 2,8 100 97,5.4 0,15

Из результатов таблицы вицно, что способ обеспечивает воэможность разцелького цолучения растворителей высокой 50 чистоты.

Предлагаемый способ может быть ис пользован для рекупе рации различных смесей, например, этанола и ацетона, бензола и хлористого этила, этанола и метанола и цр.

Использование предлагаемого способа позволяет сыизить стоимость процесса примерно на 30% в результате исключения стадии ректификационного разцеления рекуператора.

ВНИИПИ . Заказ 5259/4 Тираж 688 Подписное

Филиал ППП "Патент, г. Ужгороц, ул. Проектная, 4

"3 1031 474 !

Подачу воэцуха, содержащего пары растворителей, при этом их чистота более сорбируемого растворителя, прэкра, составляет 96-100%. шают при повышении концентрации па- Пример . Через цва слоя активиро ров растворителя за первым слоем ацсор- ванного угля АР-3 диаметром 3 и цли0 бента в диапазоне величин от 0,5 их кои- 5 ной 12 и 10 см пропускают при 120 C

3 . центрации I исходной смеси цо 0,5 кон паровозцушную смесь, содержащую 15 г/м центрации насыщенных паров. Нижний толуола и 5 г/м ацетона, Поцачу смеси предел этого. диапазона фиксирует мини- прекращают при цостижении концеитрации мальный проскок, так как совпацает с толуола за первым слоем 7,5 г/м

3 верхним .пределом диапазона изменения 30 (0,5 от концентрации толуола в исходной концентрации на выхоце. из первого слоя смеси). Время подачи исхоцной смеси ацсорбента в момент -прекращения подачи составляет 160 мин при расхоце 3,6лlмин. исходной паровоэцушной смеси. Верхний Далее через уголь пропускают воздух, предел примерно соответствует выходу соцериаший 119 г/м толуола (насыщен о центра тяжести вторичной концентрациоиной5 ные пары при t=20 C), цо повышения волны более сорбируемого растворителя. концентрации толуола за первым слоем

Его увеличение привецет к снижению угля цо 59,5г/м,,что составляет 0,5 з чистоты менее сорбируемого растворите- от концентрации насыщенных паров толу ляа ола. Далее слои раздельно регене.рируют а

В качестве газа, соцержашего пары gg перегретым воцяным паром при 1 "105 C. более сорбируемого растворителя, прец- После конденсации получено 3,1 г аце почтителы о использовать воздух, насыщен- тона чистотой 96,3% и 11,2 r чистого ный парами растворителя, что сокращает толуола, из которых 2,1 г было внесепрОцолжительность стации процувки ад- но в слой на втором этапе ацсорбции. сорбента. 25 В таблице привецены результаты раз

Предлагаемый способ обеспечивает дельного получения растворителей пред. возможность раздельного получения . лагаемым способом.