Claims (4)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
1. Verfahren zur Abscheidung polymerisierbarer organischer Stoffe aus einem Luftstrom, wobei die Luft in einer Kolonne (10) mit einem Waschmedium in Kontakt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Waschmedium absorbierte organische Stoff in einem Reaktionskessel (40) polymerisiert wird.1. A process for separating polymerizable organic substances from an air stream, the air being brought into contact with a washing medium in a column (10), characterized in that the organic substance absorbed by the washing medium is polymerised in a reaction vessel (40).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der polymerisierte organische Stoff aus dem Waschmedium in einem Fass (60) ausgefüllt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the polymerized organic substance is filled from the washing medium in a barrel (60).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Waschmedium Mineralöl verwendet wird.3. The method according to claim 1, characterized in that mineral oil is used as the washing medium.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Waschmedium wässerige Säuren, welche den organischen Stoff abbinden, verwendet werden.4. The method according to claim 1, characterized in that aqueous acids, which bind the organic substance, are used as the washing medium.
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Styrol (andere Bezeichnungen: monomeres Styrol, Vinylbenzol) ist ein leichtflüchtiger, geruchsintensiver Stoff. Die Abluft aus den Styrolherstellungsanlagen und aus Räumen, in denen Styrol verwendet wird, enthält Styrol. Dies kann zu Geruchsbelästigungen in der Umgebung führen. Zur Vermeidung derartiger Belästigungen kann die Abluft in Kolonnen mit einem flüssigen Waschmedium in Kontakt gebracht werden. Das Styrol wird dabei vom Waschmedium absorbiert.Styrene (other names: monomeric styrene, vinyl benzene) is a highly volatile, odor-intensive substance. The exhaust air from the styrene production plants and from rooms where styrene is used contains styrene. This can lead to odor nuisance in the area. To avoid such nuisances, the exhaust air can be brought into contact with a liquid scrubbing medium in columns. The styrene is absorbed by the washing medium.
In der CH-PS 572758 werden Waschmedien auf der Basis von Wasser mit Zusatz von Säuren beschrieben. Das Waschmedium wird anschliessend einer Elektrolyse unterworfen. Derartige Elektrolysen haben jedoch einen hohen Stromverbrauch.CH-PS 572758 describes washing media based on water with the addition of acids. The washing medium is then subjected to electrolysis. However, such electrolysis have a high power consumption.
In der Europa-PS 0 112053 wird die Verwendung von Mineralöl mit Antioxydantien und Emulgatoren vorgeschlagen. Nachteilig ist hierbei, dass die gesamte Waschmediummenge als Altöl oder als Sondermüll entsorgt werden muss.In the European PS 0 112053 the use of mineral oil with antioxidants and emulsifiers is proposed. The disadvantage here is that the entire amount of washing medium has to be disposed of as used oil or hazardous waste.
In der UK-PS 1523 296 werden Kohlenwasserstoffe in Öl absorbiert. Anschliessend erfolgt eine Destillation des Waschmediums. Diese Destillation ist jedoch mit einem hohen Verbrauch von Wärmeenergie verbunden.In UK Patent 1523 296 hydrocarbons are absorbed into oil. The washing medium is then distilled. However, this distillation is associated with a high consumption of thermal energy.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Waschmedien so zu behandeln, dass anderweitige Nachteile vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.The object of the invention is to treat the washing media in such a way that other disadvantages are avoided. This object is solved by the characterizing features of claim 1.
Das Verfahren gemäss dem Anspruch 1 beruht auf der Polymeri-sierbarkeit des Styrols und anderer organischer Stoffe. Styrol in Luft lässt sich allerdings nur schwer polymerisieren. Deshalb wird das Styrol in einem Waschmedium absorbiert und anschliessend darin polymerisiert. Zur Polymerisation wird das Flüssigkeitsgemisch, bestehend aus Waschmedium und Styrol, erhitzt und ein Katalysator zugegeben. Nach der für die Polymerisation erforderlichen Verweilzeit in einem Reaktionskessel wird das Flüssigkeitsgemisch wieder abgekühlt. Je nach Waschmedium, Heiztemperatur, Katalysator und Verweilzeit kann dabei polymeres Styrol in fester oder flüssiger Form ausfallen. Dieses Styrolpolymer kann aus dem Waschmedium abgetrennt werden. Styrolpolymer ist in monomerem Styrol löslich. Somit kann das Styrolpolymer nach Auflösen in monomerem Styrol zur Verwendung in Kunststoffen rezykliert werden. In der zu behandelnden Abluft sind jedoch nur geringe Mengen Styrol enthalten. Ausserdem ist Styrol ein billiger Stoff. Deshalb ist es häufig günstiger, das anfallende Styrolpolymer vom Waschmedium abzutrennen - und einer Deponie zuzuführen.The method according to claim 1 is based on the polymerizability of styrene and other organic substances. However, styrene is difficult to polymerize in air. Therefore, the styrene is absorbed in a washing medium and then polymerized therein. For the polymerization, the liquid mixture, consisting of washing medium and styrene, is heated and a catalyst is added. After the residence time required for the polymerization in a reaction vessel, the liquid mixture is cooled again. Depending on the scrubbing medium, heating temperature, catalyst and residence time, polymeric styrene can precipitate in solid or liquid form. This styrene polymer can be separated from the washing medium. Styrene polymer is soluble in monomeric styrene. Thus, after dissolving in monomeric styrene, the styrenic polymer can be recycled for use in plastics. However, only small amounts of styrene are contained in the exhaust air to be treated. In addition, styrene is a cheap substance. It is therefore often cheaper to separate the resulting styrene polymer from the washing medium - and send it to a landfill.
Das Waschmedium wird anschliessend zur Absorptionskolonne zurückgeführt. Das im Waschmedium noch enthaltene Styrolpolymer hat einen geringen Dampfdruck, so dass es nicht wieder in die Luft übergeht. Das Waschmedium kann in der Absorptionskolonne erneut Styrol aufnehmen. Es wird im Kreislauf von Absorptionskolonne und Polymerisationsreaktor geführt.The washing medium is then returned to the absorption column. The styrene polymer still contained in the washing medium has a low vapor pressure so that it cannot be released into the air again. The washing medium can take up styrene again in the absorption column. It is circulated between the absorption column and the polymerization reactor.
Zur Vermeidung der Anreicherung von Styrolpolymer und anderen Verunreinigungen muss ein Teil des Waschmediums dem Kreislauf entnommen werden. Die entsprechende Menge Waschmedium muss dem Kreislauf wieder zugeführt werden.To avoid accumulation of styrene polymer and other contaminants, part of the washing medium must be removed from the circuit. The corresponding amount of washing medium must be fed back into the cycle.
Andere polymerisierbare organische Stoffe können ähnlich wie Styrol polymerisiert werden, so dass das Verfahren gemäss Anspruch 1 auch bei diesen angewendet werden kann.Other polymerizable organic substances can be polymerized in a similar way to styrene, so that the process according to claim 1 can also be used with these.
Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 ein Verfahrensschema,1 a process diagram,
Fig. 2 eine Variante des Verfahrensschemas.2 shows a variant of the process scheme.
Das Verfahrensschema, Fig. 1, zeigt eine Absorptionskolonne 10. Die Styrol enthaltende Luft wird durch den Stutzen 11 zugeführt. Sie verlässt die Kolonne 10, weitgehend von Styrol befreit, durch den Stutzen 12. Das Waschmedium, beispielsweise Mineralöl, wird durch die Flüssigkeitsverteilung 13 aufgegeben. Es verlässt die Kolonne 10 durch den Bodenablauf 14. Der Katalysator, beispielsweise Butylhydroperoxid, wird durch den Stutzen 15 zugeführt. Der Wärmetauscher 20 bewirkt eine Erwärmung mittels beispielsweise Dampf auf etwa 100° C. Im Reaktionskessel 40 erfolgt die Polymerisation des Styrols. Etwa 90% des monomeren Styrols werden polymerisiert. Der Wärmetauscher 50 dient der Abkühlung mittels Wasser. Dem Fass 60: wird das Flüssigkeitsgemisch durch den Stutzen 61 zugeführt. Unter der Wirkung des Kühlmantels 62 erfolgt eine weitere Abkühlung.. Hierbei: fällt ein Teil des Styrolgoly-mers in fester Formaus. Wenn das Fass 60, voll ist, wird ea verschlossen und durch das Fass 60' ersetzt. Die gefüllten Fässer müssen in einer Deponie gelagert werden. Angesichts der geringen; Menge Styrol, die in der Abluft enthalten ist,, fallen nur wenige Fässer an.The process diagram, FIG. 1, shows an absorption column 10. The styrene-containing air is fed in through the nozzle 11. It leaves the column 10, largely freed from styrene, through the connection piece 12. The washing medium, for example mineral oil, is fed in through the liquid distributor 13. It leaves the column 10 through the bottom outlet 14. The catalyst, for example butyl hydroperoxide, is fed in through the port 15. The heat exchanger 20 causes heating by means of steam, for example, to about 100° C. The styrene is polymerized in the reaction vessel 40 . About 90% of the monomeric styrene is polymerized. The heat exchanger 50 is used for cooling with water. The liquid mixture is supplied to the barrel 60 through the connection piece 61 . Further cooling takes place under the effect of the cooling jacket 62. Here: a part of the styrene polymer precipitates in solid form. When barrel 60' is full, ea is closed and replaced by barrel 60'. The filled barrels must be stored in a landfill. Given the low; amount of styrene contained in the exhaust air, only a few barrels accumulate.
Das vom Styrol! Befreite Waschmedium wird am- Stutzen 63 dekantiert und der Kolatme 10 wieder zugeführt..The one from the styrene! Freed washing medium is decanted at the connection piece 63 and returned to the Kolatme 10.
Ein Teil des Waschmediums muss durch den Stutzen 16 abgeführt werden.. Die entsprechende Menge Waschmedium muss durch den Stutzen 17 wieder zugeführt werden.Part of the washing medium must be discharged through the socket 16. The corresponding amount of washing medium must be fed back in through the socket 17.
Fig. 2 zeigt ein Verfahrensschema ohne Entnahme von Polymerisat. Die den organischen Stoff enthaltende Luft wird der Absorptionskolonne 10 durch den Stutzen 11 zugeführt. Sie verlässt die Kolonne 10 durch den Stutzen 12. Das Waschmedium, beispielsweise Wasser mit Perchlorsäure, wird durch die Flüssigkeitsverteilung 13 aufgegeben. Es verlässt die Kolonne 10 durch den Bodenablauf 14. Der Katalysator, beispielsweise Aluminiumchlorid, wird durch den Stutzen 15 zugeführt. Der Wärmetauscher 20 bewirkt eine Erwärmung auf etwa 50° C. Als Heizmedium wird das aus dem Reaktionskessel 40 kommende Waschmedium verwendet. Im anschliessenden Wärmetauscher 30 wird das Flüssigkeitsgemisch weiter erwärmt. Im Reaktionskessel 40 erfolgt die Polymerisation des organischen Stoffes. Das Polymerisat kann in der Flüssigkeit in gelöster oder fein dispergierter Form vorliegen. Das Flüssigkeitsgemisch wird durch Rückführung in den Oberflächenwärmetauscher 20 gekühlt, wodurch ein Teil der aufgewendeten Wärmeenergie wieder zurückgewonnen und in die Kolonne 10 zurückgeführt wird. Ein Teil des Waschmediums muss durch den Stutzen 16 abgeführt werden. Die Entsorgung erfolgt wie bei anderen wässerigen Flüssigkeiten durch Filtration und Neutralisation in einer Kläranlage. Eine entsprechende Menge Waschmedium muss der Kolonne 10 durch den Stutzen 17 wieder zugeführt werden.2 shows a process diagram without removal of polymer. The air containing the organic substance is fed to the absorption column 10 through the port 11 . It leaves the column 10 through the connection piece 12. The washing medium, for example water with perchloric acid, is fed in through the liquid distributor 13. It leaves the column 10 through the bottom outlet 14. The catalyst, for example aluminum chloride, is fed in through the port 15. The heat exchanger 20 causes heating to about 50° C. The washing medium coming from the reaction vessel 40 is used as the heating medium. In the subsequent heat exchanger 30, the liquid mixture is further heated. The polymerization of the organic substance takes place in the reaction vessel 40 . The polymer can be present in the liquid in dissolved or finely dispersed form. The liquid mixture is cooled by being returned to the surface heat exchanger 20, whereby part of the heat energy used is recovered and returned to the column 10. Part of the washing medium must be discharged through the socket 16. As with other aqueous liquids, it is disposed of by filtration and neutralization in a sewage treatment plant. A corresponding amount of washing medium must be fed back to the column 10 through the connection piece 17 .
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6060
RR
1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings