[go: up one dir, main page]

FR2711323A1 - Process for the removal by adsorption of hydrocarbons contained in the air. - Google Patents

Process for the removal by adsorption of hydrocarbons contained in the air. Download PDF

Info

Publication number
FR2711323A1
FR2711323A1 FR9312483A FR9312483A FR2711323A1 FR 2711323 A1 FR2711323 A1 FR 2711323A1 FR 9312483 A FR9312483 A FR 9312483A FR 9312483 A FR9312483 A FR 9312483A FR 2711323 A1 FR2711323 A1 FR 2711323A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
adsorbent
adsorption
gas
desorption
bed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9312483A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2711323B1 (en
Inventor
Le Page Jean-Francois
Morlec Jean
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority to FR9312483A priority Critical patent/FR2711323B1/en
Priority to ITMI942090A priority patent/IT1270657B/en
Priority to SE9403539A priority patent/SE9403539L/en
Priority to DE4437078A priority patent/DE4437078A1/en
Priority to GB9420970A priority patent/GB2282978B/en
Priority to JP6251719A priority patent/JPH07185251A/en
Priority to KR1019940026806A priority patent/KR950010939A/en
Priority to CN94117260A priority patent/CN1058420C/en
Publication of FR2711323A1 publication Critical patent/FR2711323A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2711323B1 publication Critical patent/FR2711323B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0431Beds with radial gas flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0438Cooling or heating systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/30Loose or shaped packing elements, e.g. Raschig rings or Berl saddles, for pouring into the apparatus for mass or heat transfer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106Silica or silicates
    • B01D2253/108Zeolites
    • B01D2253/1085Zeolites characterized by a silicon-aluminium ratio
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/25Coated, impregnated or composite adsorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302Dimensions
    • B01D2253/304Linear dimensions, e.g. particle shape, diameter
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/34Specific shapes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/702Hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40011Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40077Direction of flow
    • B01D2259/40081Counter-current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40088Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
    • B01D2259/4009Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating using hot gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0446Means for feeding or distributing gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/06Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • B01D53/261Drying gases or vapours by adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302Basic shape of the elements
    • B01J2219/30207Sphere
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302Basic shape of the elements
    • B01J2219/30223Cylinder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302Basic shape of the elements
    • B01J2219/30226Cone or truncated cone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30Details relating to random packing elements
    • B01J2219/302Basic shape of the elements
    • B01J2219/30246Square or square-derived
    • B01J2219/30253Pyramid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30Details relating to random packing elements
    • B01J2219/304Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/30416Ceramic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30Details relating to random packing elements
    • B01J2219/304Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/30416Ceramic
    • B01J2219/30425Carbon
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé d'adsorption d'hydrocarbures contenus dans l'air entrant dans un réacteur d'adsorption pour au moins une entrée E et en sortant par au moins une sortie S caractérisé par le fait qu'un adsorbant est inséré dans des volumes unitaires: cônes, tétraèdes, cyclindres, permettant de réduire considérablement les pertes de charge dans le réacteur d'adsorption sans nuire aux performances attendues exprimées par rapport au volume d'adsorbant mis en œuvre dans l'opération.The invention relates to a process for adsorbing hydrocarbons contained in the air entering an adsorption reactor for at least one inlet E and leaving via at least one outlet S characterized by the fact that an adsorbent is inserted into unit volumes: cones, tetraeds, cylinders, making it possible to considerably reduce the pressure losses in the adsorption reactor without harming the expected performances expressed in relation to the volume of adsorbent used in the operation.

Description

1i 2711323 La présente invention concerne un procédé d'élimination parThe present invention relates to a method of elimination by

adsorption des hydrocarbures contenus dans l'air et plus particulièrement dans l'atmosphère de certains ateliers d'o ils doivent être retirés pour satisfaire aux règles d'hygiène et sécurité imposées par la législation. Par extension, la présente invention concerne également les composés organiques volatils qui en plus du carbone et oxygène peuvent  adsorption of hydrocarbons contained in the air and more particularly in the atmosphere of certain workshops from which they must be removed to comply with the health and safety rules imposed by legislation. By extension, the present invention also relates to volatile organic compounds which in addition to carbon and oxygen can

contenir O S et N comme atomes de constitution.  contain O S and N as atoms of constitution.

Le fait d'absorber sélectivement à basse température les composés organiques de l'air sur une masse adsorbante adéquate est connue et pratiquée depuis des décennies de même que le fait de pratiquer l'opération de désorption par balayage de la masse 1 0 adsorbante par un flux de gaz de désorption, l'air par exemple, porté à une température supérieure de 100 à 200 C à la température de l'opération d'absorption. Les masses adsorbantes les plus fréquemment recommandées sont aujourd'hui les charbons actifs de haute surface les silicalites et les zéolites oléophiles obtenues par désalumination poussée des zéolites à rapport Si 02/ AI203 élevé dont les zéolites du type ZSM, la 1 5 mordénite et surtout la faujasite; ces composés siliciques présentent l'avantage d'être régénérables à l'air chaud sans encourir les détériorations que l'on peut craindre avec les charbons actifs. Un dernier adsorbant susceptible d'être utilisé dans ce type d'opération peut être préparé à partir d'une silice-alumine amorphe convenablement désaluminée. Les performances de ces silices alumines sont légèrement inférieures à celles des zéolites désaluminées en termes de vitesse d'absorption et de quantités d'hydrocarbures absorbées par gramme de solide à la saturation, mais le processus de  The fact of selectively absorbing organic compounds from the air at a suitable adsorbent mass has been known and practiced for decades, as has the practice of desorption by scanning the adsorbent mass with a flow of desorption gas, air for example, brought to a temperature 100 to 200 C higher than the temperature of the absorption operation. The adsorbent masses most frequently recommended today are high surface active charcoals, silicalites and oleophilic zeolites obtained by advanced dealumination of zeolites with a high Si 02 / AI203 ratio including zeolites of the ZSM type, the 1 5 mordenite and especially the faujasite; these silicic compounds have the advantage of being regenerable with hot air without incurring the deterioration that may be feared with active carbon. A final adsorbent capable of being used in this type of operation can be prepared from a suitably dealuminated amorphous silica-alumina. The performance of these alumina silicas is slightly lower than that of dealuminated zeolites in terms of absorption speed and quantities of hydrocarbons absorbed per gram of solid at saturation, but the process of

désalumination est bien plus simple et le coût des solides obtenus bien moins élevé.  dealumination is much simpler and the cost of the solids obtained much lower.

La présente invention concerne la mise en oeuvre des adsorbants décrits ci-dessus et plus particulièrement les composés siliciqués dans des conditions originales qui 2 5 permettent de tirer le meilleur parti de leurs caractéristiques physico-chimiques. Cette mise en oeuvre est conçue pour tirer le meilleur parti de l'activité de l'adsorbant (en terme de vitesse d'adsorption), de sa capacité d'adsorption, des performances en matière d'élimination des COV (composés organiques volatiles) tout en minimisant les pertes de charge au sein du lit d'adsorption. Les pertes de charge à vaincre entre l'entrée et la sortie de l'unité, tant en période d'adsorption, qu'en période de désorp:ion, constituent en effet le poste économique le plus important parmi les divers  The present invention relates to the use of the adsorbents described above and more particularly the silicic compounds under original conditions which make it possible to make the most of their physicochemical characteristics. This implementation is designed to make the most of the activity of the adsorbent (in terms of adsorption speed), its adsorption capacity, performance in terms of removal of VOCs (volatile organic compounds) while minimizing pressure losses within the adsorption bed. The pressure losses to overcome between the inlet and the outlet of the unit, both during the adsorption period and during the desorp: ion, constitute the most important economic item among the various

frais de fonctionnement.operating costs.

2 27113232 2711323

L'art antérieur fait état de procédés d'adsorption faisant appel à des adsorbants mis en oeuvre sous forme de lits fixes axiaux, de lits fluidisés ou même de lits mobiles (Handbook of separation process technology - 1987) décrivant les divers types de réacteurs d'adsorption. Parmi ces réacteurs, aucun ne préconise la mise en oeuvre préconisée dans la présente invention. Partant d'adsorbants du type charbons activés: silices, silices-alumines désaluminées, silicalites, tamis moléculaires désaluminés susceptibles d'adsorber les hydrocarbures et de façon plus générale les VOC en présence d'eau, l'objet de la présente invention concerne une mise en oeuvre originale des matériaux adsorbants 1 0 permettant de réduire la perte de charge au travers du lit d'adsorbant tout en assurant une bonne rétention des hydrocarbures (voire des VOC) à éliminer sur le solide, donc permettant de réduire considérablement les pertes de charge dans le réacteur d'adsorption sans nuire aux performances attendues exprimées par rapport au volume d'adsorbant mis  The prior art describes adsorption processes using adsorbents implemented in the form of axial fixed beds, fluidized beds or even mobile beds (Handbook of separation process technology - 1987) describing the various types of reactors 'adsorption. Among these reactors, none recommends the implementation recommended in the present invention. Starting from adsorbents of the activated carbon type: silicas, dealuminated silica-aluminas, silicalites, dealuminated molecular sieves capable of adsorbing hydrocarbons and more generally VOCs in the presence of water, the object of the present invention relates to a setting in original work of adsorbent materials 1 0 making it possible to reduce the pressure drop across the adsorbent bed while ensuring good retention of the hydrocarbons (or even VOCs) to be removed from the solid, therefore making it possible to considerably reduce the pressure losses in the adsorption reactor without harming the expected performance expressed relative to the volume of adsorbent put

en oeuvre dans l'opération.implemented in the operation.

i 5 Dans une première variante du procédé, l'adsorbant utilisé sous forme de granulés dont le diamètre moyen équivalent est compris entre 0, 5 et 5 mm est encapsulé à l'intérieur de volumes de toiles tissées ou tricotées en fils métalliques, siliciques ou en composites résistant à la température. La maille est inférieure au diamètre de la particule et le diamètre équivalent du volume élémentaire concernant les particules est ajusté aux 2 0 dimensions du réacteur. Les pertes de charge observées sont dès lors étroitement liées aux dimensions du volume élémentaire et au sein du réacteur d'adsorption, chacun des volumes élémentaires se comporte comme un mini réacteur d'adsorption obéissant, en termes de performances, aux lois générales du génie chimique. Dans ces conditions, la forme du lit peut être conforme à l'une ou l'autre des géométries subséquentes: lit axial, 2 5 lit radial, insertion dans un lit cylindrique cellulaire rotatif. Les géométries de ces trois types de lits sont présentes dans les figures la, lb, lc (E désignant au moins une entrée et S au moins une sortie). Les volumes élémentaires d'adsorbants peuvent avoir des formes géométriques diverses (dessinées à côté de la figure lb): cylindres, sphères, cubes ou de préférence tétraèdes, tels qu'ils furent décrits dans la demande de brevet 3 0 européen No. 494550-A. Dans tous les cas, on veille à ce que le diamètre du lit d'adsorption soit environ 50 fois supérieur au diamètre équivalent du volume élémentaire. La  i 5 In a first variant of the process, the adsorbent used in the form of granules whose equivalent average diameter is between 0.5 and 5 mm is encapsulated inside volumes of fabrics woven or knitted in metallic, silicic or made of temperature resistant composites. The mesh is smaller than the diameter of the particle and the equivalent diameter of the elementary volume relating to the particles is adjusted to the dimensions of the reactor. The pressure drops observed are therefore closely linked to the dimensions of the elementary volume and within the adsorption reactor, each of the elementary volumes behaves like a mini adsorption reactor obeying, in terms of performance, the general laws of chemical engineering. . Under these conditions, the shape of the bed can conform to one or other of the subsequent geometries: axial bed, radial bed, insertion into a rotary cellular cylindrical bed. The geometries of these three types of beds are shown in Figures la, lb, lc (E designating at least one inlet and S designating at least one outlet). The elementary volumes of adsorbents can have various geometric shapes (drawn next to FIG. 1b): cylinders, spheres, cubes or preferably tetrahedra, as described in European patent application No. 494550- AT. In all cases, care is taken that the diameter of the adsorption bed is approximately 50 times greater than the equivalent diameter of the elementary volume. The

3 27113233 2711323

diminution de la perte de charge créée par un lit de grains libres de même épaisseur est supérieure à un facteur 10. nl sera donc possible d'utiliser des épaisseurs de lits deux à cinq fois plus grandes que celle autorisée par la perte de charge lorsqu'on met en oeuvre un lit de grains libres. De plus, ces lits de grains serrés dans des volumes élémentaires obligent le flux gazeux à des parcours aléatoires qui, à perte de charge et à vitesse spatiale comparables, donnent des performances de purification bien meilleures que celles obtenues sur adsorbant du type monolithe à canaux parallèles  reduction in the pressure drop created by a bed of free grains of the same thickness is greater than a factor of 10. It will therefore be possible to use bed thicknesses two to five times greater than that authorized by the pressure drop when a bed of free grains is used. In addition, these grain beds tightened in elementary volumes force the gas flow to random paths which, at comparable head loss and spatial speed, give purification performances much better than those obtained on adsorbent of the monolith type with parallel channels.

enduits de phase adsorbante.adsorbent phase coatings.

Dans une deuxième variante du procédé, les grains sont des grains libres soit sous 1 0 forme d'extrudés pleins, soit sous forme d'extrudés creux introduits dans un mini lit radial tel que présenté dans la figure 2; ces réacteurs élémentaires ont une longueur comprise entre 100 et 200 cm, une épaisseur comprise entre 10 et 30 cm et sont disposés à l'intérieur d'un volume de collecte du gaz traité, comme les tubes d'un échangeur (figures 2a et 2b). Chaque volume d'adsorption se présente comme un 1 5 mini réacteur radial alimenté par le centre, les gaz traités étant récupérés à l'extérieur, dans la calandre o sont logés les mini-réacteurs. Ce type d'agencement présente l'avantage de créer de faibles pertes de charge et d'être composé d'éléments identiques en toile métallique que l'on peut remplir avant de les insérer dans la  In a second variant of the process, the grains are free grains either in the form of solid extrudates, or in the form of hollow extrudates introduced into a mini radial bed as presented in FIG. 2; these elementary reactors have a length of between 100 and 200 cm, a thickness of between 10 and 30 cm and are arranged inside a collection volume for the treated gas, like the tubes of an exchanger (Figures 2a and 2b ). Each adsorption volume is presented as a mini radial reactor fed by the center, the treated gases being recovered outside, in the shell where the mini-reactors are housed. This type of arrangement has the advantage of creating low pressure drops and of being made up of identical metallic wire elements which can be filled before inserting them into the

calandre de collecte. La capacité de chaque élément est comprise entre 50 et 2001.  collection grille. The capacity of each element is between 50 and 2001.

pour une longueur de l'élément de 100 cm; l'épaisseur du lit est liée au diamètre équivalent des grains d'adsorbant et à la perte de charge autorisée dans l'unité. Deux réacteurs sont disposés en parallèle, l'un étant en phase d'adsorption, l'autre en phase de désorption (figure 2d). Chaque réacteur peut contenir par exemple de 4 à 36 mini lits et, pour les grandes capacités, il est possible de rabouter deux mini-lits 2 5 de manière à doubler la capacité de l'installation. Précisons que ce type de lit catalytique de faible épaisseur convient particulièrement bien à la mise en oeuvre de tamis moléculaires désaluminés oléophiles (mordenites, ZSM, faujasite) pour lesquelles la courbe caractéristique QA. f(PA) (o QA est la quantité de A absorbée sur le solide et PA sa pression partielle) arrive à son palier (saturation du solide) 3 0 pour de faibles valeurs de PA, A étant l'hydrocarbure à adsorber. Dans ce cas, il se crée un front d'adsorption bien tranché autorisant l'utilisation d'une faible épaisseur  for an element length of 100 cm; the thickness of the bed is linked to the equivalent diameter of the adsorbent grains and to the authorized pressure drop in the unit. Two reactors are arranged in parallel, one being in the adsorption phase, the other in the desorption phase (Figure 2d). Each reactor can contain, for example, from 4 to 36 mini-beds and, for large capacities, it is possible to join two mini-beds 25 so as to double the capacity of the installation. It should be noted that this type of thin catalyst bed is particularly suitable for the use of oleophilic dealuminated molecular sieves (mordenites, ZSM, faujasite) for which the characteristic curve QA. f (PA) (where QA is the quantity of A absorbed on the solid and PA its partial pressure) reaches its plateau (saturation of the solid) for low PA values, A being the hydrocarbon to be adsorbed. In this case, a well-cut adsorption front is created, allowing the use of a small thickness.

de lit.of bed.

4 27113234 2711323

Ce type d'agencement peut également faire intervenir des éléments unitaires  This type of arrangement can also involve unitary elements

parallèlépipédiques selon le schéma de la figure 2c.  parallelepipedic as shown in Figure 2c.

Qu'il s'agisse d'éléments unitaires cylindriques ou parallèlipipédiques, les parois de l'élément pour l'entrée et la sortie du gaz sont constituées de toiles en acier inoxydable rigide (ou rigidifié par des barres de renforcement) dont la largeur de  Whether cylindrical or parallelipiped unitary elements, the walls of the element for the gas inlet and outlet are made of rigid stainless steel fabrics (or stiffened by reinforcing bars) whose width

maille reste inférieure à la plus petite dimension des particules d'adsorbant.  mesh remains smaller than the smallest dimension of the adsorbent particles.

Dans une troisième variante l'adsorbant est déposé par coating sur un support tricoté soit en fil d'aluminium soit en fibres de verre pour constituer un matelas dans  In a third variant, the adsorbent is deposited by coating on a knitted support either of aluminum wire or of glass fibers to form a mattress in

lequel les gaz emprunteront des chemins aléatoires.  which the gases will take on random paths.

1 0 Ces éléments offrant cependant une faible perte de charge trouveront des applications dans les traitements d'air o les débits sont importants et o les  1 0 These elements, however, offering a low pressure drop will find applications in air treatments where the flow rates are high and where the

pressions disponibles sont faibles.available pressures are low.

En contre partie, la faible capacité volumique d'adsorbtion, dûe à la faible masse d'adsorbant déposée par coating (de l'ordre de 100 Kg par m3) nécessite une  On the other hand, the low volume adsorption capacity, due to the low mass of adsorbent deposited by coating (of the order of 100 Kg per m3) requires a

1 5 mise en oeuvre de telle masse par un procédé régénératif continu (cf. fig. lc).  1 5 implementation of such a mass by a continuous regenerative process (cf. fig. Lc).

Pour les adsorptions de composés organiques volatils (COV) ordinaires, peu ou pas polymérisables, l'adsorption s'opère dans les conditions ordinaires de température et de pression, c'est-à-dire à une température comprise entre 0 et 120 C  For the adsorptions of ordinary volatile organic compounds (VOCs), little or not polymerizable, adsorption takes place under ordinary conditions of temperature and pressure, that is to say at a temperature between 0 and 120 C

et de préférence entre 20 et 60 C à la pression de rejet des gaz à éliminer.  and preferably between 20 and 60 C at the rejection pressure of the gases to be eliminated.

Généralement, les COV sont contenus dans de l'air disponible à une pression relative comprise entre 0,1 et 1 MPa et généralement entre 0,1 et 0,2 MPa. La vitesse spatiale appliquée dépend de l'adsorbant considéré. Pour les charbons activés, elle sera comprise entre 1 000 et 5 000 m3 /h de gaz à traiter par m3 d'adsorbant et pour les zéolites désaluminées entre 5 000 et 50 000 m3/h/m3. La vitesse spatiale, spécialement pour les charbons activés, dépendra du taux  Generally, VOCs are contained in available air at a relative pressure between 0.1 and 1 MPa and generally between 0.1 and 0.2 MPa. The spatial velocity applied depends on the adsorbent considered. For activated carbon, it will be between 1,000 and 5,000 m3 / h of gas to be treated per m3 of adsorbent and for dealuminated zeolites between 5,000 and 50,000 m3 / h / m3. Spatial speed, especially for activated charcoal, will depend on the rate

d'épuration envisagé.of planned purification.

Une fois l'adsorbant saturé dans les conditions d'adsorption et d'épuration appliquées, le flux d'air (ou de gaz) à purifier est arrêté et remplacé par un flux de désorption dont les caractéristiques dépendent de l'adsorbant utilisé. Quand 3 0 l'adsorbant est une silice alumine ou une zéolite désaluminée, l'agent de désorption  Once the adsorbent is saturated under the adsorption and purification conditions applied, the air (or gas) flow to be purified is stopped and replaced by a desorption flow, the characteristics of which depend on the adsorbent used. When the adsorbent is an alumina silica or dealuminated zeolite, the desorption agent

27113232711323

est consituté par un courant d'air chauffé entre 140 et 300 C et de préférence entre 160 et 250 C que l'on passe sur le lit d'adsorption à une vitesse spatiale comprise entre 100 et 500 m3/h. Le flux de désorption est refroidi à la température ordinaire au travers d'un échangeur et les vapeurs organiques condensées en partie avant d'être séparées de la phase gazeuse dans un séparateur. Après séparation, la phase gazeuse peut être recyclée sur le lit d'adsorption lorsqu'on vise un rejet minimum de composés organiques volatils. L'opération de désorption est réalisée à une pression voisine et légèrement  is constituted by a stream of air heated between 140 and 300 C and preferably between 160 and 250 C which is passed over the adsorption bed at a space speed between 100 and 500 m3 / h. The desorption stream is cooled to room temperature through an exchanger and the organic vapors partly condensed before being separated from the gas phase in a separator. After separation, the gaseous phase can be recycled on the adsorption bed when a minimum rejection of volatile organic compounds is targeted. The desorption operation is carried out at a pressure close to and slightly

supérieure à la pression atmosphérique.  higher than atmospheric pressure.

Lorsque l'adsorbant utilisé est le charbon activé, la désorption sera également 1 0 réalisée dans les conditions précédemment citées mais, pour éviter la dégradation de l'adsorbant, on utilisera, de préférence à l'air, un gaz inerte (azote ou gaz de  When the adsorbent used is activated carbon, the desorption will also be carried out under the conditions mentioned above, but to avoid degradation of the adsorbent, an inert gas (nitrogen or gas) will preferably be used in air. of

combustion) proche de la stoechiométrie comme flux de désorption.  combustion) close to stoichiometry as desorption flow.

Le schéma de procédé préconisé peut se présenter sous deux variantes selon le  The recommended process diagram can be presented in two variants depending on the

type de réacteur mis en oeuvre: réacteur mobile ou fixe.  type of reactor used: mobile or fixed reactor.

i 5 Lorsque le réacteur est mobile, du type figure 1C, c'est le lit d'adsorbant que l'on déplace de la zone d'adsorption à celle de désorption. Le réacteur, divisé en quartiers de volumes identiques (6 à 10 volumes par exemple), tourne périodiquement autour de son axe de la valeur d'un secteur circulaire. Si le réacteur comporte n secteurs (6 à 10 secteurs par exemple) identiques, n-3 secteurs sont en phase d'adsorption et sont 2 0 parcourus de haut en bas par le gaz à traiter, comme sur la figure 1C par exemple, les trois autres secteurs étant en phase de désorption impliquant les trois phases successives suivantes: chauffage, désorption, refroidissement. Dans ce cas, des zones de collecte bien cloisonnées permettent la récupération des flux gazeux en évitant qu'ils ne se mélangent avec les gaz à traiter. Le chauffage s'opère sous courant de gaz 2 5 désorbant chauffé entre 130 C et 250 C; le refroidissement du solide régénéré se fait  When the reactor is mobile, of the type in FIG. 1C, it is the adsorbent bed which is displaced from the adsorption zone to that of desorption. The reactor, divided into quarters of identical volumes (6 to 10 volumes for example), rotates periodically around its axis by the value of a circular sector. If the reactor has n identical sectors (6 to 10 sectors for example), n-3 sectors are in the adsorption phase and are traversed from top to bottom by the gas to be treated, as in FIG. 1C for example three other sectors being in the desorption phase involving the following three successive phases: heating, desorption, cooling. In this case, well-partitioned collection zones allow the recovery of gas flows by preventing them from mixing with the gases to be treated. The heating takes place under a stream of desorbent gas heated between 130 C and 250 C; the regenerated solid is cooled

sous courant d'air froid (ou de gaz désorbant froid).  under a cold air stream (or cold desorbing gas).

Les systèmes à réacteurs fixes peuvent comporter deux réacteurs d'adsorption identiques quels que soient le nombre et la géométrie des lits d'adsorbant. L'un des réacteurs est en phase d'adsorption pendant que s'opère sur l'autre la séquence: 3 0 chauffage, désorption, refroidissement. Le principe de l'opération reste le même qu'il  Fixed reactor systems can have two identical adsorption reactors regardless of the number and geometry of the adsorbent beds. One of the reactors is in the adsorption phase while the other operates on the sequence: heating, desorption, cooling. The principle of the operation remains the same as

s'agisse des figures la, lb, 2a, 2c.  these are Figures la, lb, 2a, 2c.

6 27113236 2711323

ExemplesExamples

Exemple 1Example 1

Une faujasite de rapport atomique Si/AI égal 100, sous forme d'extrudés ayant un diamètre moyen de 1,8 mm pour une longueur moyenne de 4 mm est insérée dans des volumes coniques en toile d'acier inox dont la longueur de maille est de 1,2 mm pour une épaisseur de fil de 0,3 mm. Le cône a une arête longue de 30 mm et un diamètre de base de 30 mm également. Ces cônes, à raison de 85 par litres, sont placés dans un réacteur cylindrique o ils constituent un lit d'adsorption de 1,12 m de hauteur pour 0,07 m2 de surface de base. Le lit est soutenu à sa base par une toile perforée d'acier 1 0 inox dont la maille est de 5 mm pour une épaisseur de fil de 1 mm. Les fluides  A faujasite with an Si / AI atomic ratio equal to 100, in the form of extrudates having an average diameter of 1.8 mm for an average length of 4 mm, is inserted into conical volumes made of stainless steel fabric whose mesh length is 1.2 mm for a wire thickness of 0.3 mm. The cone has a 30 mm long edge and a base diameter of 30 mm also. These cones, at a rate of 85 per liter, are placed in a cylindrical reactor where they constitute an adsorption bed 1.12 m high for 0.07 m2 of base surface. The bed is supported at its base by a perforated canvas of stainless steel 1 0 whose mesh is 5 mm for a wire thickness of 1 mm. Fluids

parcourent le lit d'adsortion de bas en haut.  run through the adsorption bed from bottom to top.

Les essais d'adsorption sont réalisés avec de l'air chargé en butylacétate et xylènes à raison de 200 (parties par million) dans de l'air à 30 C à environ 70% d'humidité relative (HR). La vitesse spatiale appliquée est égale à 10000, exprimée en i 5 volumes d'air pollué par volume d'adsorbant et par heure, ce qui correspond à des vitesses linéaires en fût vide de 3,1 m par seconde. La perte de charge observée est de 240 mm d'eau (24 hPa, environ 24 mbar). L'effluent est analysé à la sortie et l'essai arrêté pour désorption lorsque la teneur en composants hydrocarbonés totaux est environ de 5 % celle du gaz à traiter. Dans les conditions expérimentales de l'essai on 2 0 constate que la zéolite adsorbe 8,4 % de son poids d'hydrocarbures. Ceci correspond à  The adsorption tests are carried out with air loaded with butylacetate and xylenes at the rate of 200 (parts per million) in air at 30 ° C. at around 70% relative humidity (RH). The applied spatial speed is equal to 10,000, expressed in i 5 volumes of polluted air per volume of adsorbent and per hour, which corresponds to linear speeds in empty barrel of 3.1 m per second. The pressure drop observed is 240 mm of water (24 hPa, approximately 24 mbar). The effluent is analyzed at the outlet and the test stopped for desorption when the content of total hydrocarbon components is approximately 5% that of the gas to be treated. Under the experimental conditions of the test it is found that the zeolite adsorbs 8.4% of its weight of hydrocarbons. This corresponds to

2 kg d'hydrocarbures durant un fonctionnement de 2,6 heures avant perçage du lit.  2 kg of oil during 2.6 hours of operation before drilling the bed.

Pour l'opération de désorption, on fait circuler de l'air chauffé à 180 C à une vitesse spatiale de 300 m3 par m3 de lit et par heure. La température du lit passe progressivement de 30 C à 175 C avec une désorption également progressive des 2 5 hydrocarbures adsorbés et dosage chromatographique de la concentration des gaz. Le butyl-acétate désorbe plus rapidement que le xylène, mais après 1 h 30 de circulation d'air chaud, le produit est entièrement désorbé. Les produits condensés à - 15 C  For the desorption operation, air heated to 180 ° C. is circulated at a spatial speed of 300 m3 per m3 of bed and per hour. The bed temperature gradually increases from 30 ° C. to 175 ° C. with an equally progressive desorption of the adsorbed hydrocarbons and chromatographic assay of the concentration of the gases. Butyl acetate desorbs faster than xylene, but after 1 hour 30 minutes of circulation of hot air, the product is completely desorbed. Products condensed at - 15 C

correspondent à un poids d'environ 2 kg.  correspond to a weight of around 2 kg.

L'adsorbant est ensuite refroidi à 30 C par circulation d'air non pollué à une 3 0 vitesse spatiale égale à 2 000. La perte de charge mesurée durant les cycles  The adsorbent is then cooled to 30 ° C. by circulation of unpolluted air at a space speed equal to 2000. The pressure drop measured during the cycles

d'adsorption est inférieure à 10 mm d'eau (= 1 hPa = 1 mbar).  adsorption is less than 10 mm of water (= 1 hPa = 1 mbar).

7 27113237 2711323

Exemple 2Example 2

Les conditions de cet essai sont identiques à ceux de l'essai 1, hormis la vitesse spatiale réduite à 5700 h -1. La perte de charge mesurée au travers du lit d'adsorption est alors de 137 mm d'eau (= 13,7 hPa = 13,7 mbar). La teneur maximum d'hydrocarbures totaux adsorbés monte à 9,8 % du poids de la zéolite mise en oeuvre, ce qui correspond à 2,5 kg de prise de poids avant perçage du lit. Le perçage apparait  The conditions of this test are identical to those of test 1, except the space speed reduced to 5700 h -1. The pressure drop measured through the adsorption bed is then 137 mm of water (= 13.7 hPa = 13.7 mbar). The maximum content of total adsorbed hydrocarbons rises to 9.8% of the weight of the zeolite used, which corresponds to 2.5 kg of weight gain before drilling the bed. The piercing appears

après 4,5 h d'adsorption.after 4.5 h of adsorption.

La désorption est réalisée par circulation d'un gaz de combustion quasi stoechiométrique du méthane préalablement refroidi à 200 C à une vitesse spatiale égale 1 0 à 150 h -1. Dans les conditions appliquées, l'opération peut être considérée comme  Desorption is carried out by circulation of a quasi-stoichiometric combustion gas of methane previously cooled to 200 C at a space speed equal to 1 0 to 150 h -1. Under the conditions applied, the operation can be considered as

terminée après 1 h de circulation du gaz de désorption.  completed after 1 hour of desorption gas circulation.

Exemple 3Example 3

L'essai est réalisé avec la même zéolite que l'essai 1 et dans les mêmes conditions opératoires mais on l'insère dans des volumes tétraédriques de 3 cm d'arête au lieu de 1 5 l'insérer dans des volumes coniques. La perte de charge observée est légèrement inférieure (190 mm d'eau soit 19 hPa = 19 mbar) et les performances observées légèrement inférieures, à savoir que le perçage du lit apparaît après seulement 2,3 h d'adsorption.  The test is carried out with the same zeolite as test 1 and under the same operating conditions but it is inserted into tetrahedral volumes of 3 cm of edge instead of 1 5 to insert it into conical volumes. The pressure drop observed is slightly lower (190 mm of water or 19 hPa = 19 mbar) and the performance observed is slightly lower, namely that the piercing of the bed appears after only 2.3 h of adsorption.

Exemple 4Example 4

Un essai est réalisé dans des conditions opératoires identiques à celle de l'exemple 2, c'est-à-dire avec une vitesse spatiale de 5 000, mais en utilisant comme adsorbant de la silice-alumine désaluminée à 98,7 %. Cette silice-alumine se présente sous une forme de sphères dont le diamètre est compris entre 2 et 4 mm. Les résultats obtenus montrent une adsorption inattendue mais non négligeable des deux hydrocarbures, mais 2 5 également une très forte adsorption d'eau. Le perçage s'opère au bout de 1,2 h au lieu de 4,5 h comme observé sur la zéolite désaluminée. Au moment du perçage, l'adsorbant a capté 1 % de solvants hydrocarbonés et 35 % d'eau. Un tel adsorbant pourrait être avantageusement utilisé pour l'adsorption simultanée des composes  A test is carried out under operating conditions identical to that of Example 2, that is to say with a space velocity of 5,000, but using 98.7% dealuminated silica-alumina as adsorbent. This silica-alumina is in the form of spheres whose diameter is between 2 and 4 mm. The results obtained show an unexpected but non-negligible adsorption of the two hydrocarbons, but also a very strong adsorption of water. Piercing takes place after 1.2 hrs instead of 4.5 hrs as observed on the dealuminated zeolite. At the time of drilling, the adsorbent captured 1% of hydrocarbon solvents and 35% of water. Such an adsorbent could advantageously be used for the simultaneous adsorption of the compounds

organiques volatils et de la vapeur d'eau.  volatile organic and water vapor.

3 0 Exemple 5 On utilise comme réacteur d'adsorption un réacteur tel que celui représenté par la figure 2b qui pour de grosses capacités peut être agencé comme indiqué sur la figure  Example 5 An adsorption reactor such as that shown in Figure 2b is used as the adsorption reactor, which for large capacities can be arranged as shown in the figure.

8 27113238 2711323

2C dans une enceinte parallèlipédique ou cylindrique. Les parois du lit sont constituées par une toile rigide en inox de maille égale à 1,4 mm et constituée de fils de diamètre égal à 1 mm conférant à la toile une bonne rigidité. De plus, chaque élément comporte une charpente rigide évitant toute déformation du volume d'adsorption sous l'effet des vitesses des gaz ou des montées en température durant l'opération de désorption. L'épaisseur de la couche d'adsorbant est égale à 9 cm; le collecteur central a un diamètre de 10 cm, la hauteur de l'élément est de 1 m, d'o un lit contenant 55 litres d'adsorbant traversé radialement par les flux de gaz à traiter. Le solide adsorbant est de la zéolite désaluminée identique à celle préconisée dans l'exemple 1, mais mise en 1 0 oeuvre en l'état sans insertion dans des volumes élémentaires de quelque forme  2C in a parallel or cylindrical enclosure. The walls of the bed are formed by a rigid stainless steel fabric with a mesh equal to 1.4 mm and made up of wires with a diameter of 1 mm, giving the fabric good rigidity. In addition, each element comprises a rigid frame preventing any deformation of the adsorption volume under the effect of gas speeds or temperature rises during the desorption operation. The thickness of the adsorbent layer is equal to 9 cm; the central collector has a diameter of 10 cm, the height of the element is 1 m, hence a bed containing 55 liters of adsorbent crossed radially by the gas flows to be treated. The adsorbent solid is dealuminated zeolite identical to that recommended in Example 1, but used in its original state without insertion into elementary volumes of any form.

géométrique que ce soit.geometric whatever.

A 30 C, pour une vitesse spatiale égale 10 000 h -1, on observe avec un gaz identique à celui de l'exemple 1, une perte de charge égale à 61 mm d'eau (6 hPa). Le perçage du lit se produit lorsque la teneur en hydrocarbures adsorbés est de 2,1 %,  At 30 C, for a space velocity equal to 10 000 h -1, a pressure drop equal to 61 mm of water (6 hPa) is observed with a gas identical to that of Example 1. The drilling of the bed occurs when the content of adsorbed hydrocarbons is 2.1%,

1 5 après 3 h de marche ou fonctionnement.  1 5 after 3 hours of walking or operating.

La désorption effectuée avec un courant d'air chauffé à 220 C s'opère en 35 mm  Desorption carried out with a stream of air heated to 220 C operates in 35 mm

et redonne à l'adsorbant traité ses propriétés initiales.  and restores the adsorbent treated to its original properties.

Un lit de même volume (55 1) et de même épaiseur (9 cm) mais parallèlipipédique donne une perte de charge de 50 mm d'eau et des performances légèrement supérieures  A bed of the same volume (55 1) and the same thickness (9 cm) but parallelipiped gives a pressure drop of 50 mm of water and slightly higher performance

2 0 en termes de quantité d'hydrocarbures adsorbée avant perçage (10, 3 %).  2 0 in terms of quantity of hydrocarbons adsorbed before drilling (10.3%).

Exemple 6Example 6

On traite le gaz de l'exemple 1, mais en utilisant comme masse adsorbante du charbon activé inséré dans des microvolumes coniques identiques à ceux de cet exemple 1. Le lit de volumes coniques a les mêmes dimensions que celles de l'exemple 2 5 1. Les conditions opératoires en termes de température et de pression sont les mêmes, mais la vitesse spatiale est réduite à 4 000 h'l. Le charbon utilisé est sous forme de particules ayant les caractéristiques suivantes: diamètre moyen: 1,2 mm; surface spécifique: 937 m2/g; densité de remplissage non tassé: 0,22. Dans ces conditions, le perçage du lit s'opère après 23 h de fonctionnement et la rétention en hydrocarbures du  The gas of Example 1 is treated, but using as activated mass activated carbon inserted in conical microvolumes identical to those of Example 1. The bed of conical volumes has the same dimensions as those of Example 2 5 1 The operating conditions in terms of temperature and pressure are the same, but the space speed is reduced to 4,000 h'l. The carbon used is in the form of particles having the following characteristics: average diameter: 1.2 mm; specific surface: 937 m2 / g; unfilled filling density: 0.22. Under these conditions, the drilling of the bed takes place after 23 hours of operation and the retention of hydrocarbons from the

3 0 charbon est de 35 % par rapport à son propre poids.  Coal is 35% based on its own weight.

La désorption est réalisée en faisant circuler sur le lit un gaz de combustion de gaz  Desorption is carried out by circulating a gas of combustion gas over the bed

9 27113239 2711323

naturel refroidi à 250 C et très pauvre en oxygène, à une vitesse spatiale de 200 h -1 Les hydrocarbures sont condensés après refroidissement; la fraction gazeuse du séparateur de sortie est recyclée en désorption après mélange avec le gaz de combustion qu'il participe à refroidir jusqu'à 250 C. L'opération de désorption peut être considérée comme achevée après 3 h de traitement. Une seconde opération d'adsorption identique à la première permet d'atteindre une  natural cooled to 250 C and very poor in oxygen, at a space speed of 200 h -1 Hydrocarbons are condensed after cooling; the gaseous fraction of the outlet separator is recycled in desorption after mixing with the combustion gas which it participates in cooling to 250 C. The desorption operation can be considered to be completed after 3 h of treatment. A second adsorption operation identical to the first achieves a

captation d'hydrocarbures de 34 % en poids par rapport au poids de charbon utilisé.  capture of hydrocarbons of 34% by weight relative to the weight of coal used.

Une troisième, puis une quatrième opération d'adsorption précédées de cycles de désorption réalisées dans les conditions précédemment décrites permet d'atteindre 34,5  A third, then a fourth adsorption operation preceded by desorption cycles carried out under the conditions described above makes it possible to reach 34.5

1 0 % et 35,3 % de rétention en poids d'hydrocarbures adsorbés.  10% and 35.3% retention by weight of adsorbed hydrocarbons.

Exemple 7:Example 7:

On utilise comme masse d'adsorption un matelas soit de fil d'aluminium, soit de fibres de verre, tricoté puis enduit avec une poudre de zéolite de même type que celle des exemples précédents, selon un art relevant des techniques déjà utilisées pour la  A mattress is used, either of aluminum wire or of glass fibers, knitted and then coated with a zeolite powder of the same type as that of the preceding examples, according to an art relating to the techniques already used for the

1 5 réalisation de pots catalytiques.  1 5 production of catalytic converters.

Le matelas ainsi obtenu se présente sous la forme d'un cylindre de 0 80 mm et de mm de long, dont les mailles sont de 2 à 3 mmn et le 0 du fil d'environ 8/l0eme de mm. Cette masse d'adsorption contient 92 G de faujasite de rapport atomique Si/AI >  The mattress thus obtained is in the form of a cylinder of 0 80 mm and mm in length, the meshes of which are 2 to 3 mmn and the 0 of the wire of approximately 8/10 th of a mm. This adsorption mass contains 92 G of faujasite with an Si / AI atomic ratio>

, comme dans l'exemple 1., as in example 1.

2 0 Le tampon d'adsorption est placé dans un réacteur cylindrique de 0 80 mm dans lequel on fait circuler à la température ambiante de l'air avec un débit de 30 m3/h, i.e. à la vitesse de 1,7 m/s, chargé avec 300 ppm d'acétate de butyl soit environ 1,2 g/m3 d'hydrocarbure.  2 0 The adsorption buffer is placed in a 0 80 mm cylindrical reactor in which air is circulated at room temperature with a flow rate of 30 m3 / h, ie at the speed of 1.7 m / s , loaded with 300 ppm of butyl acetate or approximately 1.2 g / m3 of hydrocarbon.

On observe par chromatographie la concentration en sortie toutes les 3mn.  The output concentration is observed by chromatography every 3 minutes.

La concentration en hydrocarbure est inférieure à 25 ppm pour les quatre premières mesure et monte brutalement à 300 ppm pour les suivantes indiquant une  The hydrocarbon concentration is less than 25 ppm for the first four measurements and rises sharply to 300 ppm for the following, indicating a

percée du front d'adsorption apèrs 12 à 15 mn de fonctionnment.  breakthrough of the adsorption front after 12 to 15 minutes of operation.

La perte de charge mnesurée sur un tel "lit" d'adsorption est inférieure à 2 hPa (2 mbar) soit moins de 100 mm colonne d'eau par mètre de longueur de lit à la vitesse de  The pressure drop measured on such an adsorption "bed" is less than 2 hPa (2 mbar) or less than 100 mm water column per meter of bed length at the speed of

3 0 1,7 m/s.3 0 1.7 m / s.

27113232711323

La VVH globale est de 30 000 h- 1 et la capacité d'adsorption volumique est de  The overall VVH is 30,000 h-1 and the volume adsorption capacity is

l'ordre de 9 Kg d'acétate de butyle par m3 de lit.  around 9 Kg of butyl acetate per m3 of bed.

La régénération a été réalisée comme dans les exemples précédents par de l'air  The regeneration was carried out as in the previous examples with air

chaud à 150 et à contre-courant.hot at 150 and against the current.

1 27113231 2711323

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Procédé d'adsorption d'hydrocarbures contenus dans l'air entrant dans un réacteur d'adsorption par au moins une entrée E et en sortant par au moins une sortie S, caractérisé par le fait qu'un adsorbant est inséré dans des volumes unitaires: cônes, tétraèdes, cylindres, permettant de réduire considérablement les pertes de charge dans le réacteur d'adsorption sans nuire aux performances attendues exprimées par rapport au  1. Method for adsorption of hydrocarbons contained in the air entering an adsorption reactor by at least one inlet E and leaving by at least one outlet S, characterized in that an adsorbent is inserted into volumes unitary: cones, tetrahedra, cylinders, making it possible to considerably reduce the pressure losses in the adsorption reactor without harming the expected performance expressed compared to volume d'adsorbant mis en oeuvre dans l'opération.  volume of adsorbent used in the operation. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'adsorbant choisi 1 0 notamment parmi les granules, les extrudés pleins, les extrudés creux est inséré dans des volumes unitaires traversés radialement par les gaz à traitrer et disposés dans une  2. Method according to claim 1 characterized in that the adsorbent chosen 1 0 in particular from granules, solid extrudates, hollow extrudates is inserted into unit volumes traversed radially by the gases to be treated and arranged in a calandre du type échangeur.heat exchanger type grille. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2 dans lequel, le gaz issu de la  3. Method according to one of claims 1 and 2 wherein, the gas from the désorption est refroidi avant de passer dans un séparateur o l'on condense les 1 5 composés organiques désorbés avant de recycler en tête d'adsorption la fraction issue  desorption is cooled before passing through a separator where the desorbed organic compounds are condensed before recycling the fraction from the adsorption head de cette séparation.of this separation. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel l'adsorbant mis en oeuvre  4. Method according to one of claims 1 to 3 wherein the adsorbent used est une zéolite désaluminée du type faujasite, mordenite, ou une silicalite.  is a dealuminated zeolite of the faujasite, mordenite, or silicalite type. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 dans lequel l'adsorbant mis en oeuvre  5. Method according to one of claims 1 to 4 wherein the adsorbent used est une silice alumine désaluminée, spécialement recommandée lorsqu'il s'agit  is dealuminated alumina silica, specially recommended when d'extraire simultanément l'eau et les hydrocarbures présents dans les gaz à traiter.  to simultaneously extract the water and the hydrocarbons present in the gases to be treated. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel l'adsorbant est un charbon  6. Method according to one of claims 1 to 5 wherein the adsorbent is a carbon activé dont la régénération est assurée par circulation d'un gaz inerte (azote ou gaz de combustion) pauvre en oxygène, la fraction gazeuse du séparateur, après  activated whose regeneration is ensured by circulation of an inert gas (nitrogen or combustion gas) poor in oxygen, the gaseous fraction of the separator, after 2 5 condensation, étant utilisée comme diluant et fluide refroidissant du gaz de désorption.  2 5 condensation, being used as diluent and coolant for desorption gas.
FR9312483A 1993-10-18 1993-10-18 Process for the removal by adsorption of hydrocarbons contained in the air. Expired - Lifetime FR2711323B1 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9312483A FR2711323B1 (en) 1993-10-18 1993-10-18 Process for the removal by adsorption of hydrocarbons contained in the air.
ITMI942090A IT1270657B (en) 1993-10-18 1994-10-13 ELIMINATION PROCESS THROUGH THE ADDITION OF HYDROCARBONS CONTAINED IN THE AIR
DE4437078A DE4437078A1 (en) 1993-10-18 1994-10-17 Process for the removal of hydrocarbons contained in the air by adsorption
SE9403539A SE9403539L (en) 1993-10-18 1994-10-17 Ways to remove hydrocarbons from air
GB9420970A GB2282978B (en) 1993-10-18 1994-10-18 Process for the elimination by adsorption of hydrocarbons contained in the air
JP6251719A JPH07185251A (en) 1993-10-18 1994-10-18 Method of removing hydrocarbon contained in air by adsorption
KR1019940026806A KR950010939A (en) 1993-10-18 1994-10-18 Method of removing hydrocarbons in air by adsorption
CN94117260A CN1058420C (en) 1993-10-18 1994-10-18 Method of absorbing removal hydrocarbon contained in air

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9312483A FR2711323B1 (en) 1993-10-18 1993-10-18 Process for the removal by adsorption of hydrocarbons contained in the air.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2711323A1 true FR2711323A1 (en) 1995-04-28
FR2711323B1 FR2711323B1 (en) 1996-06-21

Family

ID=9452023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9312483A Expired - Lifetime FR2711323B1 (en) 1993-10-18 1993-10-18 Process for the removal by adsorption of hydrocarbons contained in the air.

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPH07185251A (en)
KR (1) KR950010939A (en)
CN (1) CN1058420C (en)
DE (1) DE4437078A1 (en)
FR (1) FR2711323B1 (en)
GB (1) GB2282978B (en)
IT (1) IT1270657B (en)
SE (1) SE9403539L (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2736845B1 (en) * 1995-07-17 1997-09-05 Renault PROCESS AND APPARATUS AND PLANT FOR THE TREATMENT OF GASEOUS EFFLUENTS CONTAINING VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS
US5843381A (en) * 1996-04-12 1998-12-01 Calgon Carbon Corporation Apparatus for removal of hydrogen sulfide
DE19931799B4 (en) * 1999-07-08 2008-09-11 Süd-Chemie Zeolites GmbH Bulk layer with improved heat transfer property
KR100456215B1 (en) * 2002-11-11 2004-11-06 주식회사 에이디칩스 cache system using the block buffering and the method
CN104174251B (en) * 2014-08-28 2016-10-05 江苏航天惠利特环保科技有限公司 A kind of coupled method device for recovering oil and gas
CN105817114A (en) * 2016-04-08 2016-08-03 长春工业大学 Method for purifying VOCs-containing gas through intermittent periodic cylinder
FR3096278B1 (en) * 2019-05-23 2021-09-10 Air Liquide Method of adjusting an oxygen production unit by comparing the differential pressures characteristic of the different adsorbers
CN110559801A (en) * 2019-09-17 2019-12-13 上海兰宝环保科技有限公司 Honeycomb wheel core structure in zeolite runner

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB501359A (en) * 1936-09-03 1939-02-27 Cons Air Conditioning Corp Air purification
EP0260481A2 (en) * 1986-09-16 1988-03-23 OTTO OEKO-TECH GMBH & CO. KG Process and device for the separation and recovery of volatile solvents
EP0284227A2 (en) * 1987-03-04 1988-09-28 Praxair Canada Inc. Apparatus and process for the recovery of halogenated hydrocarbons in a gas stream
WO1992000793A1 (en) * 1990-07-03 1992-01-23 Abb Flakt, Inc. Rotary adsorption assembly
EP0494550A1 (en) * 1991-01-11 1992-07-15 Jacques Raphäel Benzaria Use for a container of solid granular material, in particular for catalyst or for absorbtion
FR2687620A1 (en) * 1992-02-20 1993-08-27 Inst Francais Du Petrole Method and device for adsorbing liquid and gaseous hydrocarbons coming from the petrol tank breather of engines

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3873287A (en) * 1972-07-27 1975-03-25 Barnebey Cheney Co Modular fluid filter construction
DE7908113U1 (en) * 1979-03-23 1979-11-08 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen FILTER DEVICE
CH663906A5 (en) * 1984-08-13 1988-01-29 Sulzer Ag ADSORPTION DEVICE FOR PURIFYING GASES.
JPS62135168A (en) * 1985-12-03 1987-06-18 科研製薬株式会社 Dehumidifying packaging material
US4756726A (en) * 1986-11-20 1988-07-12 Terry Peace Regenerable dehumidifier
DE69016624T2 (en) * 1989-11-22 1995-09-07 Alberta Res Council Hollow fiber bundle element.
GB9016415D0 (en) * 1990-07-26 1990-09-12 Boc Group Plc Gas treatment or separation apparatus
DE4118129A1 (en) * 1991-06-03 1992-12-10 Kimmerle Hans Joachim AIR FILTER
US5198001A (en) * 1991-09-13 1993-03-30 Calgon Carbon Corporation Apparatus and process for removing organic compounds from a gas stream
FR2702158B1 (en) * 1993-03-05 1995-04-14 Inst Francais Du Petrole Process for treating ventilation air containing styrene.
GB2279584A (en) * 1993-07-03 1995-01-11 Kenneth Ian Fitzsimmonds System for obtaining oil-free compressed air

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB501359A (en) * 1936-09-03 1939-02-27 Cons Air Conditioning Corp Air purification
EP0260481A2 (en) * 1986-09-16 1988-03-23 OTTO OEKO-TECH GMBH & CO. KG Process and device for the separation and recovery of volatile solvents
EP0284227A2 (en) * 1987-03-04 1988-09-28 Praxair Canada Inc. Apparatus and process for the recovery of halogenated hydrocarbons in a gas stream
WO1992000793A1 (en) * 1990-07-03 1992-01-23 Abb Flakt, Inc. Rotary adsorption assembly
EP0494550A1 (en) * 1991-01-11 1992-07-15 Jacques Raphäel Benzaria Use for a container of solid granular material, in particular for catalyst or for absorbtion
FR2687620A1 (en) * 1992-02-20 1993-08-27 Inst Francais Du Petrole Method and device for adsorbing liquid and gaseous hydrocarbons coming from the petrol tank breather of engines

Also Published As

Publication number Publication date
GB2282978B (en) 1998-01-21
GB2282978A (en) 1995-04-26
IT1270657B (en) 1997-05-07
JPH07185251A (en) 1995-07-25
CN1058420C (en) 2000-11-15
SE9403539L (en) 1995-04-19
FR2711323B1 (en) 1996-06-21
KR950010939A (en) 1995-05-15
ITMI942090A1 (en) 1996-04-13
SE9403539D0 (en) 1994-10-17
CN1106713A (en) 1995-08-16
GB9420970D0 (en) 1994-12-07
DE4437078A1 (en) 1995-04-20
ITMI942090A0 (en) 1994-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI494302B (en) Method for purifying acetylene
US4350500A (en) Process and apparatus for separating gaseous component from a mixture
FR2863909A1 (en) Purifying a gas stream containing carbon dioxide and impurities comprises using an adsorbent comprising a sodium LSX zeolite or a mixture of a sodium X zeolite and a sodium LSX zeolite
CA2322981C (en) Decarbonating gas streams using zeolite adsorbents
US5840099A (en) Process for the removal of water, CO2, ethane and C3 + hydrocarbons from a gas stream
FR2970184A1 (en) ZEOLITIC COMPOSITION SUITABLE FOR AIR CLEANING
EP1638669A1 (en) Method for prepurifying air in an accelerated tsa cycle
KR20060043542A (en) Hydrocarbon Separation Method
JPS60191002A (en) Method for concentrating hydrogen in mixed gas containing at least hydrogen by using adsorption method
EP1729879B1 (en) Zeolithic adsorbing composition, method for the preparation and the use thereof for removing h2o and/or co2 and/or h2s contained in gas or liquid mixtures
KR0176020B1 (en) Process for the production of petro-chemicals
EP1446223A1 (en) Barium-and calcium-based zeolitic adsorbent for gas purification, in particular air
FR2711323A1 (en) Process for the removal by adsorption of hydrocarbons contained in the air.
FR3005873A1 (en) PURIFICATION UNIT WITH MULTI-BED ADSORBER
US6165252A (en) Adsorption process and apparatus
FR2788450A1 (en) FLUID TREATMENT PLANT COMPRISING SEVERAL BEDS OF PARTICLES SUPPORTED BY A SEPARATION GRID
EP1138377A1 (en) Method for separating molecules in gaseous phase by adsorption with solid agglomerated inorganic adsorbents having a narrow and calibrated distribution of mesopores
US5503658A (en) Process for the removal of volatile organic compounds from a fluid stream
EP3724157B1 (en) Method for simultaneously eliminating isobutanal and acetone from olefinic feedstocks by adsorption on a zeolite material
CA1197476A (en) Gas separation process
JPS59227701A (en) Method for selective concentration and separative purification of hydrogen gas
WO2018042448A1 (en) Hybrid gas purification
CA2165378A1 (en) Purification of natural gas
JP2010104904A (en) Method of separating volatile and easy-to-be-adsorbed component and hard-to-be adsorbed component from solution containing volatile and easy-to-be-adsorbed component and hard-to-be adsorbed component by using adsorbent
WO2024127166A1 (en) An air or gas treatment system comprising a structured adsorbent or catalyst in the first pipe

Legal Events

Date Code Title Description
CD Change of name or company name
ST Notification of lapse

Effective date: 20120629

RN Application for restoration

Effective date: 20120717

D3 Ip right revived

Effective date: 20120823