JPS587339B2 - キユウチヤクサレタキユウチヤクザイノネツテキサイセイノタメノカリユウソウハンノウロ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、吸着方法特に汚染された吸着剤を再生する方
法に関する。

本発明は特に、特性及び／又は粒度の異なる汚染された
粒状吸着剤、とりわけ廃水成分で汚染又は飽和された吸
着剤、の流動状態における同時的熱再生に関する。

有機物質は例えば活性炭、酸化アルミニウム、シリカゲ
ルの如き吸着剤により廃水から除去される。

一般に、廃水は単一タイプの物質或は単一種類の物質の
みを含んでいるのではなく、むしろ多くの物質の複雑な
混合物を含んでいる。

この結果単一の吸着剤では廃水から有機物質を吸着する
ことが不充分であることが判明している。

一方においては、一つ以上の吸着剤例えば極性および非
極性表面を有する酸化アルミニウムと活性炭を用いて高
度の浄化が可能である。

更に別のやり方は直列に配置された複数の浄化段を設け
、その各段において粒度の異なる同一の吸着剤、例えば
活性炭を使用することである。

汚染された吸着剤の熱再生は従来主として多段式炉又は
回転管状炉内で行われてきた。

この場合吸着剤は再生炉内を連続的に通過する。

再生炉は吸着剤を静かに処理し得るのみでなく、良好な
熱及び材料移動特性が得られ且つ滞留時間が短かいよう
に設計されねばならない。

多段式炉又は回転管状炉によって達成され得る熱及び材
料移動特性の実質的向上は、流動層反応装置又は炉を用
いることによって可能にされる。

かくて、例えば活性炭の如き吸着剤の再生を、上下関係
に配置した複数個の個々の流動層を有する流動層反応装
置の中で実施することが周知となってきた。

この場合流動化ガス並びに気化又はガス化剤は再生され
るべき吸着剤に対して向流関係に通される。

吸着剤は多段流動層反応装置を頂部から底部へと連続し
て通過する。

この多段流動層反応装置は上述の利点即ち向上された熱
及び材料移動特性を有するが、それにもかゝわらず幾つ
かのむしろ重大な欠点を同時に有している。

例えば、比較的大きい反応装置容積を必要とする。

更に、個々の段は相互にパイプで連結され、吸着剤は１
つの段の溢れ堰を通り越した後これらのパイプを通って
次の下方段に下向きに移動しなければならない（ドイツ
国特許第９５１，８６４号）。

更に、流動化ガスが通過する有孔壁を備えた細長い長方
形の流動層反応装置が周知である。

この場合、垂直に配置され流動抑制作用をする邪魔板が
有孔壁の上方に設けられており、処理されている固体粒
子の移動方向に対し横方向に延在している。

流動抑制はこの垂直に配置された邪魔板に設けられた開
口により行われる。

この構造は、例えば、赤熱温度での水蒸気又は活性化ガ
スによる炭素質物質の活性化の如き操作中に個々の固体
粒子を均一に処理することを意図している（ドイツ国特
許第９７１，４１７号）。

然しこの型式の構造は、活性炭粒子の一部が活性化され
過ぎて活性炭の損失を生ずるので、実際上活性炭の再生
に対しては不適当であることが判明している。

本発明の目的は、吸着剤の再生に対する改善された方法
を提供することである。

本発明の別の目的は、直列に配置された浄化段内に収容
されている特性及び／又は粒度の異なる吸着剤によって
作動する吸着処理用流動層反応装置内での粒状吸着剤の
再生における実質的単純化に対する手段を講ずることで
ある。

上記の目的並びに説明が進むにつれて明瞭となる他の目
的は、本発明により達成される。

本発明の一面は、汚染された粒状吸着剤の流動状態にお
ける熱再生に対する装置即ち流動層反応装置に関する。

この流動層反応装置は、吸着剤を再生するように汚染さ
れた粒状吸着剤を流動状態で熱処理するための別々の第
１及び第２帯域を有する再生室を含含する。

入口装置が汚染された吸着剤を上記帯域に導入するため
設けられている。

出口装置が再生された吸着剤を上記帯域から取出すため
設けられている。

上記流動層反応装置は更に、汚染された吸着剤を流動化
して熱処理するための装置を含み、この流動化して熱処
理する装置は高温の流動化ガスを第１及び第２帯域の両
方に供給するように構成された燃焼室を含んでいる。

ガス出口が第１及び第２帯域の両方から流動化ガスを排
出するため再生室内に設けられている。

本発明の有利な１実施例によれば、入口装置は汚染され
た吸着剤を第１処理帯域に導入するための第１入口と、
第２処理帯域に汚染された吸着剤を導入するための実質
的に独立した別個の第２入口とを含んでいる。

本発明の更に好適な実施例においては、出口装置は再生
された吸着剤を第１処理帯域から取出すための第１出口
と、第２処理帯域から再生された吸着剤を取出すための
実質的に独立した別個の第２出口とを含んでいる。

本発明の他の一面は、汚染された粒状吸着剤を再生する
方法に関する。

この方法は、汚染された粒状吸着剤の第１の量を第１再
生帯域内に導入すること、及び第１再生帯域と共通の部
屋内に配置された別個の第２再生帯域内に汚染された吸
着剤の第２の量を導入することを包含する。

吸着剤の第１及び第２の量は、共通の燃焼帯域から高温
ガスを第１及び第２再生帯域に供給することにより流動
化されて再生される。

再生された吸着剤の第１及び第２の量は第１及び第２再
生帯域から引出され、流動化して再生するガスは共通の
排出口を通って第１及び第２再生帯域から排出される。

本発明の方法の好適実施例によれば、第１再生帯域内へ
の吸着剤の第１の量の導入は第２再生帯域内への吸着剤
の第２の量の導入とは別個に且つ実質的に独立して行わ
れる。

本発明の方法の別の好適実施例は、第１再生帯域からの
再生された吸着剤の第１の量の引出しを、第２再生帯域
からの再生された吸着剤の引出しとは別個に且つ実質的
に独立して行うことを意図している。

本発明の特徴と思考される新規な特徴は特許請求の範囲
に記載されている。

然し、本発明自体はその構成及び作動方法について附加
的目的および利点と共に、代表的実施例に関する以下の
説明を添付図面を参照して読めば良く理解されるであろ
う。

本発明は、特性及び／又は粒度の異なる粒状吸着剤、特
に廃水成分で汚染又は飽和された吸着剤の流動状態にお
ける同時的熱再生に関する。

本発明の好適実施例は、気化又はガス化剤を含有してい
る流動化ガスを使用して個々の流動層内の吸着剤を加熱
して熱再生を行うことを意図している。

空気又は酸素もまた適当又は好適と思われる場合には流
動層に供給され得る。

熱再生は、断面が実質的に長方形又は正方形であり長さ
対幅の比が約２より大きい細長い流動層反応装置内で行
われるのが好ましい。

流動層反応装置には邪魔板が設けられ、これら邪魔板は
１つ又は１つ以上の流動層の内部に配置され且つ再生さ
れている吸着剤粒子の移動方向に対し横方向に延在して
吸着剤の流動を抑制するようになっている。

邪魔板は垂直方向に位置調節可能であり且つ流動層上面
から流動層内に浸漬されるように配置される。

本発明の目的は、共通の流動層反応装置内に流動層を相
互に分離して配置することにより達成される。

流動層は横に並べて又は上下に配置される。各流動層に
は吸着剤導入のための自動的且つ独立した入口装置並び
に再生された吸着剤取出しのための自動的且つ独立した
出口装置が設けられている。

一方、流動化ガス発生のための共通の燃焼室が設けられ
更に流動層からの廃ガスのための共通の排出装置が設け
られている。

１つ又は１つ以上の有孔壁が燃焼室と流動層が形成され
る帯域との間に設けられ、流動化ガスが燃焼室から流動
層帯域へ移動し得るようになっている。

流動層が上下に配置されている場合には各流動層の下方
にそれぞれ有孔壁が設けられる。

一方、流動層が横に並べて配置されている場合には単一
の有孔壁が燃焼室と流動層との間に設けられる。

上述の如く、流動層はそれぞれの下方に有孔壁を備えて
相互上下関係に配置することができる。

一方は熱を吸収してより高い温度で再生される吸着剤（
例えば、水蒸気による活性炭の再生）であり、他方は熱
を遊離してより低い温度で再生される吸着剤（例えば、
空気による酸化アルミニウムの再生）である２つの異な
る吸着剤が再生されるべき場合には、より高温度で起る
再生を２つの流動層の下方の流動層で実施し、より低温
度で起る再生を上方の流動層で実施するのが有利である
。

この場合、必要とされる酸素を空気又は実質上純酸素の
形態で上方流動層用の有孔壁即ち上方有孔壁の直下に導
入すると更に有利であることが判った。

単一種類の吸着剤のみを使用するのであるがその吸着剤
の粒度が異なる場合には、横に並べて配置された流動層
を使用するのが好適である。

かくて本発明によれば燃焼室上方に位置する有孔壁を、
吸着剤の入口から出口まで延在する垂直壁により、２つ
の独立した部分に分割することができる。

換言すれば燃焼室上方に設けた有孔壁上方で吸着剤入口
から出口まで延在する垂直壁を設けて流動層に対す２つ
の分離したチャンネルを形成することができる。

個々の流動層を流過した後の流動化ガス、即ちより正確
に云えば、流動化ガスの反応によって生じたガスは集め
られて後処理を受ける、即ち異なる流動層からの流動化
ガスは一緒になって後処理を受ける。

本発明による流動層反応装置の特別の利点は、異なる吸
着剤即ち特性及び／又は粒度の異なる吸着剤の再生が異
なる流動層に対し共通の流動化ガス発生用燃焼室に組合
わされて行われることと、流動化ガスの廃ガスが一緒に
後処理されることとにある。

このようにして、吸着剤の再生は別々の流動層反応装置
より容積の小さいコンパクトな装置内で行われ得、更に
再生は別々の流動層反応装置で行われる再生とは反対に
エネルギー損失が実質的に減少される状態で行われ得る
。

本発明による流動層反応装置及びその作動が図面を参照
して以下に記述される。

第１図及び第２図に示す実施例においては、再生される
べき湿った吸着剤は入口装置５を介して流動層１内に導
入される。

流動層は幅Ｂ１、長さＬを有する。

流動層１内に導入された吸着剤はこの場合活性炭とする
。

活性炭は流動層内を流過した後、垂直方向に調節可能の
堰６を通過して再生された状態で流動層から排出される
。

流動層１内に延在する３つの邪魔板２，３，４は流動層
の長さＬに沿い間隔を置いて配置され入口装置５から堰
６に至る活性炭の真直ぐな流動を妨げる。

邪魔板２，３，４は距離ｌだけ相互離隔しており、流動
層１内へ浸漬される深さは堰６に向う方向において増加
する。

即ち邪魔板２の浸漬深さは最も浅く邪魔板４は最も深く
浸漬している。

邪魔板２，３，４は垂直方向に変位し得るように装架さ
れている。

再生された活性炭は容器１６内に送り込まれて容器内で
水冷却され、活性炭は水力で吸着反応炉に移送される。

流動層１は下方流動層を形成し、その上方に別の流動層
７が設けられている。

再生されるべき湿った吸着剤は入口装置８を介して流動
層７内に導入される。

流動層７は幅Ｂ２、長さＬを有する。

流動層７内に導入された吸着剤はこの場合酸化アルミニ
ウムの如き無機吸着剤とする。

無機吸着剤は流動層７を流過した後、垂直方向に調節可
能の堰１２を通過して再生された状態で流動層から排出
される。

３つの邪魔板９，１０．１１は流動層７内に延在し且つ
流動層の長さＬに沿い間隔を置いて配置されている。

この場合邪魔板９，１０，１１は距離ｌだけ相互離隔し
ており、邪魔板９，１０，１１が流動層７内へ浸漬する
深さは堰１２に向う方向において増加し、且つ邪魔板９
，１０，１１は垂直方向に変位され得るように装架され
ている。

再生された無機吸着剤は流動層７から容器１５内に送り
込まれて容器内で水冷却される。

無機吸着剤は水力で容器１５から吸着反応炉に移送され
る。

有孔壁１８が流動層１の下方に配置され、有孔壁１９が
流動層γの下方に配置されている。

２つの流動層１，７に対し必要とされる流動化ガスは燃
焼室１３内にて発生され、有孔壁１８，１９を経て流動
層１，７内に上昇する。

有孔壁１８，１９を経て流動層１，７を形成し維持する
ために必要な流動化ガスは燃焼室１３内にて、水を加え
ながら化学量論的燃焼により発生される。

両方の流動層１．７からの流動化ガス廃気は同一の排気
筒１７を通して流動層反応装置から排出される。

このようにして排出された流動化ガスは好ましからぬ成
分を含まないように洗滌操作を受ける。

流動層７内にて無機吸着剤の再生に要する空気は導管１
４を介して上方有孔壁１９の下方で流動層反応装置内に
導入される。

本発明による二層式流動層反応装置の作動が実施例につ
いて説明されるが、これは本発明を何等限定するもので
はない。

例１ 毎時１８０立方米のセルローズ廃水が浄化される。

廃水は４５０ｇｒ／ｍ３のＴＯＣ含有量を有する。ＴＯ
Ｃは全有機炭素を意味する。

廃水の浄化に対して２つの別々の直列に配置された吸着
器が使用され、それぞれ粒度１．５〜２．５ｍｍの酸化
アルミニウム４００ｋｇ／ｈと粒度１．５ 〜２ｍｍの
活性炭２００ｋｇ／ｈとを必要とする。

活性炭の再生は長さ３． ２ｍ、幅０．８ｍを有する流
動層内にて行われる。

３つの邪魔板は流動層内に相互０．８ｍの間隔を置いて
配置される。

これら邪魔板は、活性炭入口から出口への方向において
考えたとき邪魔下の自由通路は、流動化された活性炭の
層の高さのそれぞれ６０％、５０％、４０％に等しくな
るように配置される。

酸化アルミニウムの再生は前述の活性炭に対する流動層
の上方に配置された流動層内にて行われる。

酸化アルミニウム流動層は長さ３．２ｍ、幅０．４ｍを
有する。

活性炭流動層と同様に３つの邪魔板が酸化アルミニウム
流動層内に配置されている。

酸化アルミニウム流動層内の邪魔板は活性炭流動層にお
ける邪魔板と同じ深さに浸漬されている。

酸素を含まず且つ容積比で５５％の水蒸気を含む反応ガ
スの２４００ｍ３／ｈが燃焼室内にて発生され流動化ガ
スとして利用される。

下方の有孔壁即ち活性炭流動層下方の有孔壁より下方の
温度は１１００℃である。

流動化ガスは第１流動層即ち活性炭流動層を温度８００
℃にて去り、１３００ｍ３／ｈの空気の附加により温度
６００℃に冷却される。

次いで流動化ガスは上方の流動層即ち酸化アルミニウム
流動層を何等の温度変化を受けることなく流過する。

次いで流動化ガス廃気は冷却され且つ洗滌操作によりＨ
ＣｌおよびＳＯ２が取除かれる。

第３図及び第４図に示す実施例は幅Ｂ１、長さＬを有す
る流動層２４と、長さＬ、幅Ｂ１より小さい幅Ｂ２を有
する流動層２３を含む。

流動層２３，２４は横に並べて配置され且つ隔壁２０に
より相互分離されている。

幅広の流動層２４内にて再生されるべき湿った吸着剤は
入口装置２２を介して流動層２４内に導入される。

流動層２４内に導入された吸着剤は比較的に粗い粒度を
有する活性炭とする。

流動層２４を通過した後、活性炭は垂直方向に調節可能
の堰２８を通過し再生された状態で流動層２４から排出
される。

流動層２４内に延在する３らの邪魔板２５，２６，２７
は流動層の長さＬに沿って配置され入口装置２２から流
動層２４を通って堰２８に至る活性炭の真直ぐな流動を
抑制する。

邪魔板２５，２６，２７は距離ｌだけ相互に分離されて
いる。

邪魔板２５，２６，２７は垂直方向に変位し得るように
装架される。

流動層２４から再生された活性炭は容器３０内に導かれ
て容器内で水により冷却される。

活性炭は容器３０から水力で吸着反応炉に移送される。

幅狭の流動層２３内にて再生されるべき吸着剤は入口装
置２１を介して流動層２３内に導入され、図示されてい
ない出口装置を通過し再生された状態で流動層２３の他
端から排出される。

流動層２３内に導入された吸着剤は、流動層２４内に導
入された活性炭より粒度の小さい活性炭とする。

図面には流動層２３内に浸漬される邪魔板は示上の邪魔
板を装架し得ることは勿論である。

流動層２３に対する排出口（図示されていない）は容器
３１に連通し、再生された活性炭は流動層２３から容器
３１に導かれて容器内で水により冷却され、活性炭は容
器から水力で吸着反応炉に移流動層２３，２４を分離す
る隔壁２０は活性炭の装入口から排出口まで延在してい
ることに留意すべきである。

流動層２３，２４の下方には有孔壁３３が配置されてい
る。

２つの流動層２３，２４に対し必要とされる流動化ガス
は両流動層に対し共通の燃焼室２９内にて発生され、有
孔壁３３を通って各流動層内に上昇する。

両流動層２３，２４からの流動化ガスは同一の排気筒３
２を経て流動層反応装置から排出され、排出された流動
化ガスは後で燃焼される。

本発明による単一レベルの流動層反応装置の作動が実施
例について説明されるが、これは本発明を何等限定する
ものではない。

例２ １１００ｇ／ｍ３のフェノール含有量を有する毎時３０
ｃｍ３のコークス製造廃水が浄化されるものとする。

浄化は一組となった２つの別々の吸着器内にて行われ、
吸着器はそれぞれ粒度１．５〜２．０ｍｍの活性炭２５
Ｏｋｇ／ｈおよび粒度０．５〜０．８ｍｍの活性炭６０
ｋｇ／ｈを必要とする。

大きい方の粒度を有する活性炭の再生は長さ２．８ｍ，
幅０． ５５ｍを有する流動層内にて行われ、小さい方
の粒度を有する活性炭の再生は長さ２．８ｍ、幅０．１
５ｍを有する流動層内にて行われる。

酸素を含まず且つ１１００℃の温度を有する流動化ガス
の１５００ｍ３／ｈが両流動層に共通の燃焼室内にて発
生され、流動化ガスは流動層下方に配置された有孔壁に
おいて各流動層下方にある異なる自由流通断面積に応じ
て２つの流動層に分配される。

流動化ガスは、１００ｍ３／ｈが幅の狭い流動層に入り
残りの１４００ｍ３／ｈが幅の広い流動層に入るように
分配される。

２つの流動層からの流動化ガス廃気は合体されて後で燃
焼される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流動層反応装置の１実施例の概略
的縦断面図、第２図は第１図の流動層反応装置の平面図
、第３図は本発明による流動層反応装置の別の実施例の
概略的縦断面図、第４図は椰３図の流動層反応装置の平
面図である。 １，７，２３，２４・・・・・・流動層、５，８，２１
，２２・・・・・・装入口、６，１２，２８・・・・・
・堰、１３，２９・・・・・・燃焼室、１８，１９，３
３・・・・・・有孔壁、２，３，４，９，１０，１１，
２５，２６，２７・・・・・・邪魔板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 特性及び／又は粒度の異なる少くとも２つの汚染さ
   れた粒状吸着剤を再生する方法にして、異なる吸着剤の
   一方の第１分量を第１再生帯域に導入し異なる吸着剤の
   他方の第２分量を第１再生帯域と共通の再生室内に配置
   され第１再生帯域とは別個の第２再生帯域に導入する段
   階と、前記別個の第１、第２再生帯域内にある吸着剤の
   １方および他方の第１、第２分量を通して高温の再生ガ
   スを通過させ異なる汚染された吸着剤を流動化し且つ再
   生する段階と、再生された吸着剤の前記第１、第２分量
   をそれぞれの再生帯域から取出す段階と、異なる吸着剤
   の前記第１、第２分量を通過し終ったガスをそれぞれの
   再生帯域から排除する段階と、を包含する特性及び／又
   は粒度の異なる少くとも２つの汚染された粒状吸着剤を
   再生する方法。