RU2438994C2 - Способ очистки - Google Patents
Способ очистки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2438994C2 RU2438994C2 RU2008139505/05A RU2008139505A RU2438994C2 RU 2438994 C2 RU2438994 C2 RU 2438994C2 RU 2008139505/05 A RU2008139505/05 A RU 2008139505/05A RU 2008139505 A RU2008139505 A RU 2008139505A RU 2438994 C2 RU2438994 C2 RU 2438994C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- components
- porous material
- adsorption
- adsorbent
- group
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 56
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 24
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 10
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims abstract description 8
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- -1 for example Chemical compound 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerol Natural products OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 2
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000252203 Clupea harengus Species 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000019483 Peanut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010685 fatty oil Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 235000021323 fish oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 235000019514 herring Nutrition 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 description 1
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 239000000312 peanut oil Substances 0.000 description 1
- 229920002285 poly(styrene-co-acrylonitrile) Polymers 0.000 description 1
- 229920001748 polybutylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/16—Alumino-silicates
- B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/265—Synthetic macromolecular compounds modified or post-treated polymers
- B01J20/267—Cross-linked polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
- B01J20/28052—Several layers of identical or different sorbents stacked in a housing, e.g. in a column
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28078—Pore diameter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28095—Shape or type of pores, voids, channels, ducts
- B01J20/28097—Shape or type of pores, voids, channels, ducts being coated, filled or plugged with specific compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/26—Treatment of water, waste water, or sewage by extraction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/285—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using synthetic organic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/288—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу удаления жидких, газообразных и/или растворенных компонентов из технологического потока. Способ включает экстракцию для извлечения компонентов, выбранных из группы, состоящей из бензола, толуола, этилбензола, ксилола и из полициклических ароматических углеводородов, заключающуюся в осуществлении контакта технологического потока с первым слоем пористого материала со средним диаметр пор 0,01-50 мкм. Поры заполнены удерживаемой экстракционной жидкостью. Затем осуществляют адсорбцию, предназначенную для адсорбции компонентов, выбранных из группы, состоящей из фенола, дихлорметана и метилтрибутилового эфира. Адсорбция заключается в осуществлении контакта технологического потока со вторым слоем адсорбента, который выбирается из группы, состоящей из цеолитов, карбонизированного сульфированного поперечно сшитого полистирола и поперечно сшитого полистирола, причем стадия адсорбции является обратимой. Первый слой пористого материала и второй слой адсорбента располагаются рядом друг с другом в одной колонке. Затем осуществляют регенерацию пористого материала, насыщенного компонентами, экстрагированными из технологического потока, при этом компоненты, которые выходят из пористого материала, не входят в контакт с адсорбентом. Технический результат: эффективное удаление компонентов из технологического потока, уменьшение габаритов устройства для очистки, увеличение срока службы адсорбента или уменьшение его количества, используемого для очистки, за счет использования на первой стадии пористого материала. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к способу удаления жидких, газообразных и/или растворенных компонентов из технологического потока.
Такой способ известен из патентного документа WO 94/03249, в котором раскрывается применение пористых полимеров, поры которых заполнены удерживаемой (связанной) экстракционной жидкостью, для удаления гидрофобных компонентов из водных растворов. Средний диаметр пор пористого полимера составляет 0,1 мкм и более. Пористые материалы, описанные в указанном источнике, очень эффективны при использовании для удаления органических компонентов, таких как, например, бензол, толуол, этилбензол, ксилол и полициклические ароматические углеводороды, такие как, например, нафталин и антрацен, которые плохо растворяются или вообще не растворяются в водных растворах. Однако эти материалы гораздо менее эффективны при использовании для удаления более растворимых органических компонентов, таких как, например, фенол, дихлорметан и метилтрибутиловый эфир. Количество пористого материала, необходимое для существенного снижения концентрации таких компонентов в водном технологическом потоке, например для снижения их концентрации в сточных водах в 1000 раз, слишком велико, и размеры очистного устройства, содержащего пористый материал, становятся слишком большими.
Целью настоящего изобретения является создание улучшенного способа удаления компонентов из технологического потока, который обеспечивает более эффективное удаление более растворимых компонентов.
Эта цель достигается с помощью способа, содержащего следующие стадии:
a) осуществление контакта технологического потока с пористым материалом с диаметром пор от 0,01 мкм до 50 мкм, в которых находится удерживаемая экстракционная жидкость; и
b) осуществление последующего контакта обработанного технологического потока с адсорбентом.
Предлагаемый в изобретении способ обеспечивает эффективное удаление плохо растворимых или нерастворимых компонентов, таких как, например, бензол, толуол и ксилол, а также более растворимых компонентов, таких как дихлорметан и метилтрибутиловый эфир. Еще одно достоинство способа заключается в том, что размеры очистного устройства, содержащего пористый материал и адсорбент, могут быть существенно уменьшены, в результате чего может быть получен положительный экономический эффект. Пористый материал будет извлекать плохо растворимые или нерастворимые компоненты, которые в противном случае необратимо поглощались бы адсорбентом, и поэтому срок службы адсорбента в предлагаемом способе увеличивается или же может использоваться меньшее количество адсорбента. Увеличение срока службы или уменьшение количества адсорбента делают способ привлекательным с экономической точки зрения. Еще одним достоинством предлагаемого в изобретении способа является возможность удаления извлеченных компонентов из экстракционной жидкости в пористом материале путем регенерации паром.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения размер слоя пористого материала выбирается таким образом, чтобы количество плохо растворимых или нерастворимых компонентов уменьшалось более чем в 100 раз, предпочтительно более чем в 1000 раз и наиболее предпочтительно более чем в 10000 раз. В этом случае адсорбент, который также способен адсорбировать плохо растворимые или нерастворимые компоненты, может быть использован почти исключительно для удаления компонентов, которые не удаляются пористым материалом. Это обстоятельство также способствует увеличению срока службы адсорбента, что делает предлагаемый способ более привлекательным с экономической точки зрения. Необходимо отметить, что определение размеров слоя пористого материала вполне по силам специалисту в данной области техники.
Или же указанный эффект может быть достигнут за счет использования слоя пористого материала, предлагаемого в изобретении, имеющего такие размеры, которые позволяют снизить концентрацию плохо растворимых или нерастворимых органических компонентов в технологическом потоке не менее чем до 5% растворимости наиболее растворимого компонента, предпочтительно не менее чем до 0,5% и наиболее предпочтительно не менее чем до 0,05%. Для целей определения растворимости компонента, имеющего наибольшую растворимость из плохо растворимых или нерастворимых органических компонентов в технологическом потоке, компонент выбирается предпочтительно из группы, состоящей из бензола, толуола, этилбензола, ксилола и из полициклических ароматических углеводородов, таких как, например, нафталин и антрацен.
В качестве пористого материала в изобретении может использоваться пористый полимер. В качестве примеров подходящих полимеров можно указать полиэтилен низкого и высокого давления, полипропилен, полистирол, акрилонитрил-бутадиен-стирольные терполимеры, стирол-акрилонитрильные сополимеры, стирол-бутадиеновые сополимеры, поли-4-метил-пентен-1 и полибутилен.
Оптимальные результаты были получены для полимеров на основе полиолефинов. В этом случае предпочтительным является использование пористого материла на основе полипропилена.
Пористый материал может использоваться в форме волокон, пленки, гранул или порошка, однако предпочтительным является использование гранулированного или порошкообразного материала со средним диаметром частиц от 0,1 мм до 10 мм.
Пористый материал, используемый в изобретении, по меньшей мере частично заполнен экстракционной жидкостью, которая связана ("фиксируется") в порах материала. Такая "фиксация" жидкости может быть обеспечена за счет использования пористого материала со средним диаметром пор в диапазоне 0,01-50 мкм, предпочтительно в диапазоне 0,1-30 мкм и наиболее предпочтительно в диапазоне 0,2-15 мкм. Кроме того, экстракционная жидкость в большинстве случаев является жидкостью, имеющей минимальную растворимость в среде, в которой должна осуществляться экстракция, для минимизации потерь экстракционной жидкости при осуществлении предлагаемого в изобретении способа, а также для удерживания жидкости в неподвижном состоянии в порах пористого материала. Как правило, растворимость таких жидкостей в среде, в которой должна осуществляться экстракция, не превышает 100 мг на 1000 мл.
Подходящая жидкость для предлагаемого в изобретении способа должна иметь максимально возможное химическое сродство с органическими компонентами, которые должны экстрагироваться. В качестве примеров таких подходящих экстракционных жидкостей можно указать жидкости в форме глицериновых эфиров одной или нескольких, предпочтительно ненасыщенных, жирных кислот и масел, таких как пальмовое масло, оливковое масло, арахисовое масло, вазелиновое масло, рыбий жир, например жир из сельди, льняное масло, соевое масло и касторовое масло. Также две или более таких экстракционных жидкостей могут использоваться вместе.
Предпочтительно экстракционная жидкость заполняет по меньшей мере 30% объема пор пористого материала. Более предпочтительным для предлагаемого в изобретении способа является заполнение экстракционной жидкостью по меньшей мере 50% объема пор пористого материала. В наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения экстракционная жидкость заполняет по меньшей мере 90% объема пор.
В качестве адсорбента в настоящем изобретении может использоваться любой материал, и в особенности пористый материал, подходящий для адсорбции компонентов, которые должны извлекаться из технологического потока, и в частности подходящий для адсорбции компонентов, имеющих бóльшую растворимость. В качестве примеров подходящих адсорбентов можно указать активный уголь, углеродную сажу, синтетические частицы, состоящие из различных полимеров, пористые неорганические материалы, которые могут быть модифицированы органическими заместителями, например пористый диоксид кремния или диоксид титана, цеолиты, такие как молекулярные сита, силикагели и пористый оксид алюминия, включая активированные типы. До настоящего времени оптимальные результаты были получены с использованием адсорбентов, выбранных из группы активного угля, цеолитов, карбонизированного сульфированного поперечно сшитого полистирола и поперечно сшитого полистирола, такого как, например, полистирол, сшитый дивинил-бензолом. Активный уголь менее предпочтителен, поскольку адсорбция им компонентов при осуществлении предлагаемого в изобретении способа является необратимой, и адсорбент не может быть регенерирован в достаточной степени, например, с помощью пара.
Пористый материал и адсорбент большей частью используются внутри очистного устройства в форме раздельных слоев. Отношение объемов пористого материала и адсорбента зависит от типов удаляемых компонентов (плохо растворимых/нерастворимых в отличие от более растворимых компонентов) и концентраций этих компонентов в технологическом потоке. Обычно отношение объемов пористого материала, поры которого заполнены экстракционной жидкостью, и адсорбента находится в диапазоне между 20:1 и 1:20, предпочтительно между 10:1 и 1:10 и наиболее предпочтительно между 5:1 и 1:5.
В предпочтительном варианте осуществления предлагаемого в изобретении способа пористый материал, который насыщается компонентами, экстрагированными из технологического потока, регенерируют, предпочтительно с помощью пара или горячего воздуха, или раствора кислоты или щелочи, в зависимости от характера экстрагируемых компонентов. Если экстрагируемые компоненты в основном органические, то пористый материал регенерируют предпочтительно с использованием пара или горячего воздуха.
Предпочтительно регенерацию осуществляют таким образом, чтобы компоненты, которые выходят из пористого материала, не входили в контакт с адсорбентом, поскольку они будет необратимо поглощаться адсорбентом, в результате чего будет уменьшаться срок его службы.
Изобретение также относится к очистному устройству для удаления жидких, газообразных и/или растворенных компонентов из технологического потока, содержащему:
a) впускное отверстие для ввода технологического потока в очистное устройство;
b) первый слой пористого материала со средним диаметром пор в диапазоне 0,01-50 мкм, причем поры пропитываются удерживаемой экстракционной жидкостью;
c) второй слой адсорбента;
d) выпускное отверстие для вывода технологического потока из очистного устройства, причем первый слой расположен между впускным отверстием и вторым слоем, который расположен между первым слоем и выпускным отверстием.
Такое очистное устройство подходит для осуществления предлагаемого в изобретении способа. Технологический поток, содержащий компоненты, которые должны быть удалены, подается в очистное устройство через впускное отверстие. Затем технологический поток входит в контакт с первым слоем пористого материала, пропитанного экстракционной жидкостью, после чего концентрация плохо растворимых или нерастворимых компонентов снижается по меньшей мере в 100 раз, предпочтительно по меньшей мере в 1000 раз и наиболее предпочтительно по меньшей мере в 10000 раз. Также происходит экстракция более растворимых компонентов, однако в гораздо меньшей степени. Затем технологический поток, обработанный указанным образом, входит в контакт со вторым слоем, состоящим из адсорбента, после чего концентрация более растворимых компонентов снижается по меньшей мере в 100 раз, предпочтительно по меньшей мере в 1000 раз и наиболее предпочтительно по меньшей мере в 10000 раз. Затем очищенный технологический поток выводится из очистного устройства через выпускное отверстие.
В одном из вариантов осуществления изобретения первый и второй слои располагаются рядом друг с другом в одной колонке. В таком варианте обеспечивается уменьшение размеров очистного устройства, его конструкция упрощается, и он становится более эффективным с экономической точки зрения.
В одном из вариантов осуществления очистного устройства первый и второй слои располагаются в двух раздельных субблоках. Такие субблоки соединяются путем соединения выпускного отверстия первого субблока, содержащего первый слой, с впускным отверстием второго субблока, содержащего второй слой, так что в такой конструкции может осуществляться предлагаемый в изобретении способ.
Также предусматривается использование третьего субблока, содержащего слой пористого материала, пропитанного экстракционной жидкостью, который подключается параллельно с первым субблоком. При таком устройстве можно пропускать (необработанный) технологический поток через третий субблок, когда концентрация компонентов, которые должны быть экстрагированы, в потоке на выходе первого субблока повышается до недопустимого уровня. Тем временем, пористый материал первого слоя, который насыщается экстрагированными компонентами, может быть регенерирован, например, с использованием пара или горячего воздуха.
Изобретение иллюстрируется на следующих Примерах.
Примеры
Две стеклянные колонки диаметром 5 см каждая были размещены последовательно, одна за другой. В первой колонке размещался слой МРР-10 (пористый полипропилен, пропитанный касторовым маслом в качестве экстракционной жидкости, компания Akzo Nobel); высота слоя материала - 5 см. Во второй колонке был размещен слой адсорбента XAD-4 (пористая полистирол-винилбензольная смола, компания Rohm & Haas) высотой 10 см. Первая и вторая колонки были соединены таким образом, чтобы через них последовательно мог проходить поток воды.
Поток содержал 575 ppm фенола и 285 ppm толуола. Интенсивность водяного потока составляла 3,7 л/ч.
Концентрации фенола и толуола на выходе измерялись после первой колонки, содержащей МРР-10, и после второй колонки, содержащей XAD-4. Полученные результаты, в зависимости от времени, отражены в нижеприведенной Таблице.
| Таблица 1 | ||||
| Концентрация на выходе первой колонки | Концентрация на выходе второй колонки | |||
| Время (мин) | Фенол (ppm) | Толуол (ppm) | Фенол (ppm) | Толуол (ppm) |
| 1 | 5 | 0 | 0 | 0 |
| 10 | 3 | 0 | 0 | 0 |
| 20 | 365 | 0 | 4 | 0 |
| 40 | 445 | 0 | 21 | 0 |
| 60 | 480 | 0 | 68 | 0 |
| 80 | 515 | 0 | 180 | 0 |
| 100 | 519 | 0 | 304 | 0 |
| 120 | 536 | 0 | 435 | 0 |
Из полученных результатов можно видеть, что толуол экстрагируется полностью пористым материалом первой колонки, и что фенол начинает проходить в значительных количествах через первый слой МРР-10 уже через 20 минут. Концентрация фенола на выходе второй колонки существенно ниже, чем его концентрация на выходе первой колонки. Этот эксперимент показывает, что толуол может быть экстрагирован полностью пористым материалов в соответствии с изобретением, в то время как второй слой существенно увеличивает временной интервал до прохождения значительных количеств фенола, не загрязненного толуолом.
Claims (2)
1. Способ удаления жидких, газообразных и/или растворенных компонентов из технологического потока, включающий следующие стадии:
a) экстракцию для извлечения компонентов, выбранных из группы, состоящей из бензола, толуола, этилбензола, ксилола и из полициклических ароматических углеводородов, заключающуюся в осуществлении контакта технологического потока с первым слоем пористого материала со средним диаметром пор от 0,01 мкм до 50 мкм, которые заполнены удерживаемой экстракционной жидкостью;
b) адсорбцию, предназначенную для адсорбции компонентов, выбранных из группы, состоящей из фенола, дихлорметана и метилтрибутилового эфира, которая заключается в осуществлении контакта технологического потока со вторым слоем адсорбента, который выбирается из группы, состоящей из цеолитов, карбонизированного сульфированного поперечно сшитого полистирола и поперечно сшитого полистирола, причем стадия адсорбции является обратимой, и первый и второй слои располагаются рядом друг с другом в одной колонке;
c) регенерацию пористого материала, насыщенного компонентами, экстрагированными из технологического потока, причем регенерацию осуществляют таким образом, чтобы компоненты, которые выходят из пористого материала, не входили в контакт с адсорбентом.
a) экстракцию для извлечения компонентов, выбранных из группы, состоящей из бензола, толуола, этилбензола, ксилола и из полициклических ароматических углеводородов, заключающуюся в осуществлении контакта технологического потока с первым слоем пористого материала со средним диаметром пор от 0,01 мкм до 50 мкм, которые заполнены удерживаемой экстракционной жидкостью;
b) адсорбцию, предназначенную для адсорбции компонентов, выбранных из группы, состоящей из фенола, дихлорметана и метилтрибутилового эфира, которая заключается в осуществлении контакта технологического потока со вторым слоем адсорбента, который выбирается из группы, состоящей из цеолитов, карбонизированного сульфированного поперечно сшитого полистирола и поперечно сшитого полистирола, причем стадия адсорбции является обратимой, и первый и второй слои располагаются рядом друг с другом в одной колонке;
c) регенерацию пористого материала, насыщенного компонентами, экстрагированными из технологического потока, причем регенерацию осуществляют таким образом, чтобы компоненты, которые выходят из пористого материала, не входили в контакт с адсорбентом.
2. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, 30% и предпочтительно, по меньшей мере, 90% объема пор пористого материала заполнены экстракционной жидкостью.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP06110720A EP1832554B1 (en) | 2006-03-06 | 2006-03-06 | Use of an adsorbent for the removal of liquid, gaseous and/ or dissolved constituents from a process stream |
| EP06110720.7 | 2006-03-06 | ||
| US78340906P | 2006-03-20 | 2006-03-20 | |
| US60/783,409 | 2006-03-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008139505A RU2008139505A (ru) | 2010-04-20 |
| RU2438994C2 true RU2438994C2 (ru) | 2012-01-10 |
Family
ID=36441380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008139505/05A RU2438994C2 (ru) | 2006-03-06 | 2007-03-05 | Способ очистки |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8778189B2 (ru) |
| EP (1) | EP1832554B1 (ru) |
| AT (1) | ATE458700T1 (ru) |
| AU (1) | AU2007222346B2 (ru) |
| CA (1) | CA2642434C (ru) |
| DE (1) | DE602006012441D1 (ru) |
| DK (1) | DK1832554T3 (ru) |
| ES (1) | ES2341986T3 (ru) |
| MY (1) | MY145639A (ru) |
| PL (1) | PL1832554T3 (ru) |
| PT (1) | PT1832554E (ru) |
| RU (1) | RU2438994C2 (ru) |
| WO (1) | WO2007101833A1 (ru) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070063028A (ko) * | 2004-11-05 | 2007-06-18 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 유전 수반수 중의 유기물의 제거 방법 및 제거 장치 |
| CN103979718B (zh) * | 2014-05-27 | 2015-07-29 | 南京大学 | 一种间甲酚生产废水循环分质资源化处理的方法 |
| CN104370705B (zh) * | 2014-11-18 | 2017-01-04 | 复旦大学 | 一种从生物质水热液化水相产物中分离提纯苯酚和2-甲氧基苯酚的方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU429107A1 (ru) * | 1972-06-09 | 1974-05-25 | М. Д. Ивановский, М. А. Меретуков, Б. Н. Ласкорин | |
| GB1535481A (en) * | 1976-02-11 | 1978-12-13 | Inst Francais Du Petrole | Removal of organic compounds from aqueous liquids by solvent extraction |
| US4842745A (en) * | 1986-06-04 | 1989-06-27 | Passavant-Werke Ag & Co. Kg | Process for separating organic compounds from water by extraction |
| DE4103165A1 (de) * | 1991-02-02 | 1992-08-06 | Ifg Ingenieur Und Forschungsge | Verfahren und einrichtung zur reinigung von mit schwermetallen in geringster konzentration verunreinigten abwaessern |
| US5221480A (en) * | 1990-12-07 | 1993-06-22 | Clean Harbors, Inc. | Method and apparatus to detoxify aqueous based hazardous waste |
| WO1994003249A1 (en) * | 1992-08-07 | 1994-02-17 | Akzo Nobel N.V. | Material for extracting hydrophobic components dissolved in water |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2739094B1 (fr) | 1995-09-21 | 1997-12-19 | Omnium Traitement Valorisa | Procede et installation de dessablage et de decantation physico-chimique d'effluents urbains ou industriels |
| US5679248A (en) * | 1995-12-19 | 1997-10-21 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Coextruded blocks and applications therefor |
| JP3046554B2 (ja) | 1996-11-22 | 2000-05-29 | 勉 野崎 | 沈降式液体サイクロンセパレータ |
| DE10130108B4 (de) * | 2001-06-21 | 2007-11-29 | Birgit Kraft | Verfahren und Reaktor zum katalytischen Abbau von halogenierten organischen Schadstoffen |
| FR2833939B1 (fr) | 2001-12-21 | 2004-10-29 | Omnium Traitement Valorisa | Procede de traitement d'eau par floculation lestee et decantation |
| DE102004022766A1 (de) * | 2004-05-05 | 2005-12-01 | Bayer Chemicals Ag | Schäume zur Entfernung von Schadstoffen und/oder Schwermetallen aus strömbaren Medien |
-
2006
- 2006-03-06 DK DK06110720.7T patent/DK1832554T3/da active
- 2006-03-06 PT PT06110720T patent/PT1832554E/pt unknown
- 2006-03-06 DE DE602006012441T patent/DE602006012441D1/de active Active
- 2006-03-06 AT AT06110720T patent/ATE458700T1/de active
- 2006-03-06 EP EP06110720A patent/EP1832554B1/en active Active
- 2006-03-06 PL PL06110720T patent/PL1832554T3/pl unknown
- 2006-03-06 ES ES06110720T patent/ES2341986T3/es active Active
-
2007
- 2007-03-05 MY MYPI20083362A patent/MY145639A/en unknown
- 2007-03-05 RU RU2008139505/05A patent/RU2438994C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2007-03-05 WO PCT/EP2007/052035 patent/WO2007101833A1/en not_active Ceased
- 2007-03-05 US US12/280,918 patent/US8778189B2/en active Active
- 2007-03-05 CA CA2642434A patent/CA2642434C/en active Active
- 2007-03-05 AU AU2007222346A patent/AU2007222346B2/en not_active Ceased
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU429107A1 (ru) * | 1972-06-09 | 1974-05-25 | М. Д. Ивановский, М. А. Меретуков, Б. Н. Ласкорин | |
| GB1535481A (en) * | 1976-02-11 | 1978-12-13 | Inst Francais Du Petrole | Removal of organic compounds from aqueous liquids by solvent extraction |
| US4842745A (en) * | 1986-06-04 | 1989-06-27 | Passavant-Werke Ag & Co. Kg | Process for separating organic compounds from water by extraction |
| US5221480A (en) * | 1990-12-07 | 1993-06-22 | Clean Harbors, Inc. | Method and apparatus to detoxify aqueous based hazardous waste |
| DE4103165A1 (de) * | 1991-02-02 | 1992-08-06 | Ifg Ingenieur Und Forschungsge | Verfahren und einrichtung zur reinigung von mit schwermetallen in geringster konzentration verunreinigten abwaessern |
| WO1994003249A1 (en) * | 1992-08-07 | 1994-02-17 | Akzo Nobel N.V. | Material for extracting hydrophobic components dissolved in water |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| «Очистка промышленных сточных вод», Труды совместной конференции Института Водгео АСиА СССР и Института водного хозяйства Министерства земледелия, лесного и водного хозяйства ЧССР. - М., 1962, с.74, 238-239, 387-388. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20090178972A1 (en) | 2009-07-16 |
| HK1110063A1 (en) | 2008-07-04 |
| ES2341986T3 (es) | 2010-06-30 |
| ATE458700T1 (de) | 2010-03-15 |
| EP1832554B1 (en) | 2010-02-24 |
| PL1832554T3 (pl) | 2010-09-30 |
| US8778189B2 (en) | 2014-07-15 |
| CA2642434A1 (en) | 2007-09-13 |
| AU2007222346B2 (en) | 2011-04-07 |
| WO2007101833A1 (en) | 2007-09-13 |
| DK1832554T3 (da) | 2010-06-07 |
| MY145639A (en) | 2012-03-15 |
| DE602006012441D1 (de) | 2010-04-08 |
| EP1832554A1 (en) | 2007-09-12 |
| AU2007222346A1 (en) | 2007-09-13 |
| RU2008139505A (ru) | 2010-04-20 |
| PT1832554E (pt) | 2010-05-17 |
| CA2642434C (en) | 2014-02-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2725408C (en) | Co2 absorbent and method for co2 capture | |
| CN101808948A (zh) | 用于从流体中除去重金属污染物的系统和方法 | |
| JP2007237097A (ja) | 磁性を持つ吸着材、及びその資材を用いた廃水処理技術 | |
| JPH08509163A (ja) | 厚膜平衡方法および装置 | |
| RU2438994C2 (ru) | Способ очистки | |
| Maarof et al. | Adsorption isotherms for phenol onto activated carbon | |
| US9782694B2 (en) | Composite media for water treatment processes and methods of using same | |
| ES2860752T3 (es) | Procedimiento de tratamiento de agua usando un medio compuesto | |
| TW201341037A (zh) | 洗滌塔式溶劑回收裝置及方法 | |
| Streat et al. | Removal of pesticides from water using hypercrosslinked polymer phases: Part 4—regeneration of spent adsorbents | |
| RU2619322C1 (ru) | Способ получения композиционного угольно-фторопластового сорбента для очистки сточных вод от нефтепродуктов и органических загрязнителей | |
| AU2023304153A1 (en) | Use of supercritical carbon dioxide for sorbent extraction | |
| JP2004506510A (ja) | プロセス流から液体状、気体状及び/又は溶解された成分を除去するために吸着剤を使用する方法 | |
| JP2007042420A (ja) | 絶縁油の精製方法 | |
| JP2001170622A (ja) | 吸着物質の脱着方法、濃縮器、及び濃縮方法 | |
| Mkheidze et al. | Cost-Effective Remediation of Petroleum-Contaminated Waters Using Locally Sourced Wood Sawdust | |
| RU2042634C1 (ru) | Способ очистки вод от нефтепродуктов | |
| JP2002035541A (ja) | 排ガス中のアルコール類等の回収方法 | |
| US20250018365A1 (en) | Activated fused carbon monoliths | |
| HK1110063B (en) | Use of an adsorbent for the removal of liquid, gaseous and/ or dissolved constituents from a process stream | |
| Razali et al. | DYNAMIC FLOW TREATMENT OF MONOETHANOLAMINE (MEA) WASTEWATER USING ACTIVATED CARBON, CHITOSAN AND RICE HUSK. | |
| Carbon | Adsorption Isotherms for Phenol | |
| WO2016007842A1 (en) | Processes and systems for concentrating a kinetic hydrate inhibitor from a fluid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170306 |