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Verfahren zur Desodorierung und Reinigung von belästigenden Geruchsgasen.
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Diese Erfindung betrifft ein System zur kontinuierlichen Desodorierung und Reinigung
von Gasen, die belästigende Geruchsbestandteile enthalten.
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Bisher wurden in typischer Weise Adsorptionsverfahren unter Verwendung von
Aktivkohle oder Reinigungsverfahren unter Verwendung starker Oxidationsmittel zur
Entfernung von Schwefelverbindungen, die dafür bekannt sind sich schwer zu zersetzen,
benutzt.
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Desodorierende Mittel, wie Aktivkohle, die herkömmlicherweise benutzt werden haben
unglücklicherweise sehr niedrige Adsorptionsfähigkeiten, mit dem Ergebnis, daß sie
unwirksam gegen verschiedene belästigende Geruchsbestandteile sind. Auch erfordert
die Verwendung oxidierender Mittel großes Geschick, um die Menge des verwendeten
Oxidationsmittels genau der Konzentration des belästigenden Bestandteils anzupassen.
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Das Gas, das in einer Kläranlage, einer Abfall- bzw. Fäkalienbehandlungsanlage oder
etwas ähnlichem erzeugt wird, schwankt stark in der Konzentration und emittiert einen
Mischgeruch. Demgemäß sind solche herkömmlichen desodorierenden Mittel, wie sie oben
beschrieben werden, nicht geeignet solche übelriechenden Gase zu desodorieren.
Deshalb wurde ein anderer Zugang zur Desodorierung angestrebt.
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Im Hinblick auf das oben erwähnte, wurden verschiedene Verfahren zur Behandlung
von übelriechenden Gasen vorgeschlagen. Zur Behandlung des von einer
Abfallbeseitigungsanlage ausgestoßenen zusammengesetzten Gases ist beispielsweise ein
Oxidationsverfahren, das ein Gemisch aus einer Natriumhypochloritlösung und einer
Natriumhydroxidlösung verwendet, eine Adsorptionsmethode, die Aktivkohle verwendet,
oder die Kombination dieser zwei Verfahren weit verbreitet. Das Adsorptionsverfahren
mit Aktivkohle führt aber zu so hohen Instandhaltungskosten, daß es oft nicht
durchführbar ist. Eine Natriumhypochloritlösung verliert im allgemeinen mit der Zeit an
Wirkung, was ihre Lagerung über einen langen Zeitraum erschwert. Auch
erfordert die Verwendung der Lösung großes Geschick, um die passende Lösung genau
einzustellen, damit sie der Konzentration des übelriechenden Bestandteils des Gases
entspricht. Darüberhinaus enthält das von der Natriumhypochloritlösung selbst emittierte
Gas einen belästigenden und reizenden Bestandteil, der oft eine sekundäre
Umweltverschmutzung verursacht.
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Zusätzlich verbleibt eine beträchtliche Menge des üblen Geruchs in dem durch das
vorgeschlagene Verfahren behandelten Gas, was bedeutet, daß ein hoher Schornstein
erforderlich ist, um das davon ausgestoßene Gas über eine weite Fläche zu verbreiten.
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Demgemäß ist es in hohem Maße wünschenswert ein Verfahren, ohne Verwendung von
Aktivkohle oder einem Oxidationsmittel, zur wirksamen Desodorierung und Reinigung
belästigender Geruchsbestandteile, die schwer durch billige Verfahren zu zersetzen sind,
zu entwickeln.
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Besonders ist es notwendig die Menge der Behandlungschemikalie entsprechend der
starken Schwankung der Anfangskonzentration des riechenden Bestandteils genau zu
kontrollieren, um das übelriechende Gas mit einer hohen Abscheidegeschwindigkeit zu
behandeln, ohne die Emission belästigender, sekundär& Bestandteile aus einer
Natriumhypochloritlösung, die im gehandhabten Gas verbleiben, zu verursachen. Aber
solch eine Kontrolle ist nicht nur unpraktisch, sondern häufig ist es auch notwendig die
Behandlungschemikalie zu ersetzen.
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Um die Gaskonzentration nach der Behandlung zu stabilisieren und die
Verwendbarkeitsdauer des Adsorptionsmittels, wie Aktivkohle oder etwas ähnlichem, zu
verlängern, wäre es möglich die Menge des einzufüllenden Adsorptionsmittels zu
erhöhen. Aber dadurch gelingt es nicht die Kosten des Adsorptionsmittels zu erniedrigen,
weil die Adsorption in einer physischen bzw. einer das Adsorptionsmittel verändernden
Weise durchgeführt wird. Auch erhöht sich der Druckverlust proportional zu der Menge
des eingefüllten Adsorptionsmittels und führt zu einer Erhöhung der Betriebskosten, mit
dem Ergebnis, daß es mißlingt die Instandhaltungssituation zu verbessern.
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Darüberhinaus schwankt das zusammengesetzte übelriechende Gas je nach Jahreszeit so
stark in seiner Konzentration und Zusammensetzung, daß es mit den herkömmlichen
Behandlungsverfahren nicht gelingt sie den Schwankungen des zusammengesetzten
Gases anzupassen.
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Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein wirksames und wenig
kostendes Verfahren zur Desodorierung und Reinigung belästigender, schwer zu
zersetzender Geruchsbestandteile eines Gases bereitzustellen.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren zur wirksamen
Desodorierung und Reinigung eines übelriechenden Gases bereitzustellen, das stark in
der Konzentration des belästigenden Geruchs schwankt.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren zur Desodorierung
und Reinigung eines übelriechenden Gases unter Verwendung eines kompakten,
vereinheitlichten Typs eines Systems bereitzustellen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Schritte das Gas zu waschen , um die
basischen, belästigenden Bestandteile zu entfernen und es anschließend mit einer
Ligninlösung zu behandeln.
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Im folgenden sollen die der Veranschaulichung dienenden Figuren kurz erläutert
werden:
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Fig. 1 ist ein Schemabild, das ein Beispiel einer Anlage zeigt die zur Verwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abfallbehandlung angepaßt wurde;
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Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Desodorierungssystems zeigt, das zur
Ausführung der Erfindung benutzt wird,
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Fig. 3 ist eine schematische Zeichnung, die ein Beispiel einer
Gas-Flüssigkeitskontaktanlage zeigt.
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Die Erfindung wurde unter Berücksichtigung der Tatsache gemacht, daß das
zusammengesetzte, übelriechende Gas abwechselnd mit einer organischen Säurelösung
und einer Lignin-Sulfonatlösung kontinuierlich und mit sehr hoher Wirksamkeit gereinigt
wird und sie ist das Ergebnis von großen Anstrengungen der Erfinder die vorher
genannten Nachteile des Stands der Technik auszuschließen.
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Das erfindungsgemäße Behandlungsverfahren ist nicht auf ein spezielles Gas beschränkt.
Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung anwendbar auf übelriechende, von Abfällen
emittierte Gase, weiterhin auf belästigende Gase von Abwässern, Viehfarmen,
Futtermittelfabriken, Düngemittelfertigungsanlagen, Abfallbeseitigungsanlagen und
ähnlichem. Übelriechendes Gas, das von einem, den überschüssigen Bodensatz
behandelnden System einer Abfallbehandlungsanlage abgegeben wird, hat eine
Zusammensetzung von beispielsweise 65 ppm oder weniger Schwefelwasserstoff, 27 ppm
Ammoniak, 0,0001 ppm oder weniger Trimethylamin, 6,2 ppm Methylmercaptan, 1,7
ppm Methylsulfid und 0,19 ppm Methyldisulfid.
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Erfindungsgemäß werden zuerst basische, im übelriechenden Gas enthaltene Bestandteile
entfernt. Das Entfernen kann mit geeigneten Mitteln, wie beispielsweise dem Waschen
mit Wasser oder Säure durchgeführt werden. Besonders die Behandlung mit einer
organischen Säurelösung ist zur Entfernung basischer, belästigender Bestandteile wirksam,
hinsichtlich der Abscheidegeschwindigkeit, der Verläßlichkeit, des Verbrauchs und der
Ungiftigkeit des Behandlungsmittels und ähnlichem.
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Organische Säuren die zu diesem Zweck benutzt werden können, schließen
Zitronensäure, Essigsäure, Capronsäure, Meso-Weinsäure, Mesakonsäure und ähnliche ein.
Zitronensäure und Essigsäure sind für diesen Zeck besonders bevorzugt. Am meisten
bevorzugt ist die Kombination von Zitronensäure mit einer kleinen Menge Essigsäure
Die organische Säurelösung wird in Form einer wäßrigen Lösung bevorzugt. Im
allgemeinen beträgt die Konzentration der Lösung bevorzugt 0,01 mol oder mehr,
bevorzugter 0,03 mol oder mehr, obwohl sie in Abhängigkeit von der Konzentration
oder dem Gehalt an basischen Bestandteilen in dem belästigenden Gas schwankt.
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Die Behandlung des Gases mit einer organischen Säurelösung oder etwas ähnlichem
bewirkt, daß die basischen, in dem riechenden Gas enthaltenen Bestandteile, solche wie
beispielsweise Ammoniak, Amine oder ähnliche wirksam aus dem Gas entfernt werden.
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Nach Entfernung der basischen, belästigenden Bestandteile wird das Gas einer
Behandlung mit einer wäßrigen Ligninlösung unterworfen. Die wäßrige Ligninlösung
kann hergestellt werden, indem man Lignin das durch Sulfonation in Lösung gebracht
wurde, oder etwas ähnliches benutzt.
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Erfindungsgemäß kann die wäßrige Ligninlösung durch ein geeignetes Auflösen von
wasserlöslich gemachtem Lignin in Wasser erhalten werden. Die Ligninkonzentration in
der Lösung beträgt vorzugsweise 0,05 Gew.-% oder mehr und bevorzugter 0,2 Gew.-%
oder mehr. Die Konzentration besitzt keine obere Begrenzung sie beträgt aber
vorzugsweise im Hinblick auf die Kosten 1,5 Gew.-% oder weniger. Die Lösung hat
vorzugsweise einen pH von 9-11, bevorzugter 9,5-10,0.
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Lignin, das erfindungsgemäß vorzugsweise für diesen Zweck verwendet wird, liegt in
Form einer Flüssigkeit von Ligninsulfonat vor, die man durch Reinigen des Abwassers
von Pulpe, das von Papiermühlen abgegeben wird, und durch ein geeignetes Einstellen
des pH der Flüssigkeit oder ihres Salzes erhält.
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Eine beispielhafte Zusammensetzung ist in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Weichholz (Gew.-%) Hartholz Ligninsulfonat Monosaccharide : Hexose Monosaccharide : Pentose Modifizierte Saccharide Organische Säure Furfural Anorganische Inhaltsstoffe
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Die Behandlung eines übelriechenden Gases mit einer so hergestellten Ligninlösung
bewirkt, daß die übelriechenden sauren Gasbestandteile, solche wie beispielsweise
Schwefelwasserstoff, Methylmercaptan, Methylsulfid oder ähnliche im wesentlichen
daraus entfernt werden.
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Die Behandlung mit einer Ligninlösung ach Entfernen der basischen Bestandteile ist in
dem erfindungsgemäßen System unbedingt erforderlich. Eine Behandlung jedoch, wie
das Waschen des Gases mit einer Säure nach der Behandlung mit einer Ligninlösung
bewirkt, daß die Abscheidegeschwindigkeit der Ligninlösung wesentlich erniedrigt wird.
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Erfindungsgemäß bewirkt die Verwendung eines alkalischen Salzes in der Ligninlösung
eine weitere Stabilisierung der Aktivität der Lösung. Das für diesen Zweck verwendete
Salz ist vorzugsweise ein Karbonat. Das verwendete Salz liegt dem Gewicht nach
vorzugsweise in einer Menge vor, die zweimal oder mehr, bevorzugter fünf bis
zehnmal so groß wie die von Lignin ist.
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Erfindungsgemäß erlaubt auch eine geeignete Erhöhung der Anzahl der
Behandlungsschritte (Einheiten) mit der Ligninlösung die Entfernung von im
wesentlichen allen übelriechenden Bestandteilen aus dem Gas.
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Weiterhin wird als modifizierte Ausführungsform der Erfindung eine Waschbehandlung
mit einem herkömmlichen Mittel zwischen der Waschbehandlung mit der oben
beschriebenen Säure und der mit der Ligninlösung durchgeführt. Als Alternative kann
jede herkömmliche, aus dem Stand der Technik bekannte Behandlung nach der
Behandlung mit der Ligninlösung stattfinden.
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Im folgenden soll die vorliegende Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben werden.
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Fig. 1 ist ein Schemabild, das ein Beispiel einer Anlage zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt, worin das Bezugszeichen O die Quelle der
Freisetzung des übelriechenden Gases in dem Schlammbehandlungssystem einer
Abfallbehandlungsanlage bezeichnet, F ein Gassauggebläse und T ein
Desodorierungssystem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bedeutet. In
dem Desodorierungssystem T bezeichnet das Bezugszeichen U eine für die Erfindung
verwendete Desodorierungseinheit. Ein Beispiel einer Desodorierungseinheit U ist
detailliert in Fig. 2 gezeigt, worin P-1 und P-2 jeweils Einheiten zur Entfernung basischer
Bestandteile aus übelriechenden Gasen anzeigen, T-1 bis T-4 jeweils Einheiten anzeigen,
die eine Ligninlösung verwenden und S-1 und S-2 jeweils Vorbereitungseinheiten sind.
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Die Pfeile zeigen die Fließrichtung des übelriechenden Gases an.
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Die Vorbereitungseinheiten S-1 und S-2 werden jeweils verwendet, um eine, abhängig
von dem Volumen des Gases und der Konzentration der belästigenden Bestandteile des
Gases, geeignet ausgewählte Behandlungsflüssigkeit zu speichern. Der
Gas-Flüssigkeitskontakt, der zwischen dem übelriechenden Gas und der
Behandlungsflüssigkeit in jeder der Einheiten P-1 und P-2, T-1 bis T-4 und S-1 und S-2
stattfindet ist weder in einer speziellen Weise noch auf ein herkömmliches
Gas-Flüssigkeitskontaktsystem, ein Lochplattensystem oder etwas ähnliches beschränkt.
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Ein System, das aber vorzugsweise in der Erfindung für diesen Zweck verwendet
werden kann schließt eine Gas-Flüssigkeitskontaktanlage ein, die in der durch den
Anmelder eingereichten U.S. Patentschrift Nr. 4 775 499 beschrieben ist, welche
beispielsweise in der in Fig. 3 gezeigten Weise aufgebaut sein kann.
Im einzelnen umfaßt die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 in Fig. 3 bezeichnete
Gas-Flüssigkeitskontaktanlage einen Gasdurchfluß 2, ein zusammen mit dem
Gasdurchfluß 2 eingerichtetes Gebläse 3, Gitter 4, die in dem Gasdurchfluß 2 angeordnet
sind, Flüssigkeitsabgabevorrichtungen 5 zum Ausgießen der Flüssigkeit auf die Gitter 4
und die ebenfalls in dem Gasdurchfluß 2 angeordnet sind sowie eine Pumpe 6, um die
Flüssigkeit, die durch die Gitter 4 hinunterfließt, zu den Flüssigkeitsabgabevorrichtungen
zurückzuführen. Die Gitter 4 können jeweils flache Gitter sein, die Stabe und parallel
zueinander, in geeigneten Abständen, auf den Stäben angeordnete Drähte umfassen.
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Jedes der Gitter 4 ist so positioniert, daß es im Gasdurchfluß 2 steht und bewirkt, daß die
Drähte horizontal gehalten werden. Jedes Gitter 4 kann in einem Winkel α von 70 bis 85
Grad in Bezug auf die horizontale Richtung angeordnet sein. Der Winkel ist aber nicht
auf einen solchen Gradbereich beschränkt, so lange ein Flüssigkeitsfilm über das ganze
Gitter ausgebildet wird, wenn die Flüssigkeit kontinuierlich auf das Gitter ausgegossen
wird. Der Winkel wird in Abhängigkeit von der Form der Drähte, dem Abstand
zwischen den Drähten, der Fließgeschwindigkeit des zu behandelnden Gases und
ähnlichem variiert. Die Pumpe 6 ist zusammen mit dem Durchfluß 2 zur Verbindung des
Gasdurchflusses 2 mit der Flüssigkeitsabgabevorrichtung 5 eingerichtet.
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Die Flüssigkeit wird auf die obersten Teile der jeweiligen Gitter 4 mit der Vorrichtung 5,
wie es in Fig. 3 gezeigt ist, ausgegossen, so daß die Flüssigkeit fortlaufend das Gitter
entlang hinunterfließen kann, was zu ihrer Verteilung über das ganze Gitter führt.
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Die Erfindung führte zu der Beobachtung, daß als Folge der geruchsentfernenden
Behandlung einer Schwefelverbindung mit einer Ligninlösung über einen gewissen
Zeitraum sich Schwefel in der Behandlungseinheit abscheidet. Deshalb kann man davon
ausgehen, daß die Ligninlösung nicht nur adsorbierend wirkt, sondern daß es auch eine
chemische Reaktion zwischen der Ligninlösung und der Schwefelverbindung gibt, die
eine Zersetzung der Schwefelverbindung und eine alleinige Schwefelabscheidung
bewirkt.
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Erfindungsgemäß ist es möglich, das in einer Abfallbehandlungsanlage oder etwas
ähnlichem erzeugte, übelriechende Gas mit sehr hoher Wirksamkeit zu entsorgen.
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Im besonderen kann das erfindungsgemäße Verfahren Mercaptane, die schwer in Lösung
zu bringen und zu zersetzen sind und die ein Bestandteil saurer Gase sind, mit einer
stark erhöhten Geschwindigkeit in stabiler Form abscheiden. Das erfindungsgemäße
Verfahren kann weiterhin in einer Weise durchgeführt werden, die sich durch große
Kompaktheit auszeichnet und zwar in einem Maß, das ausreicht, um eine große
Nützlichkeit aufzuweisen, weil das Verfahren eine sehr hohe Pufferfähigkeit gegenüber
der Variation der Konzentrationen von übelriechendem Gas besitzt.
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Wie im folgendem in den Beispielen beschrieben wird, fand man heraus, daß die
Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren es erlaubt, im wesentlichen unter
300 Geruchskonzentrationseinheiten zu kommen, welche als niedrigste, mit
herkömmlichen Waschbehandlungen unter Verwendung eines chemischen Mittels zu
erreichende Grenze angesehen wird. So führt eine herkömmliche, durch einen Experten
durchgeführte Behandlung mit einer Natriumhypochloritlösung zu einer
Geruchskonzentration im behandelten Gas von ungefähr 500
Geruchskonzentrationseinheiten.
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Die Ligninlösung zur erfindungsgemäßen Verwendung kann in einer sehr kleinen
Menge verwendet werden und zeigt im Vergleich zu einer Natriumhypochloritlösung
eine hohe Stabilität, was dazu führt, daß der Speicher- oder Nachfüllbehälter für die
Lösung ziemlich klein ist. Erfindungsgemäß ist es auch möglich das belästigende Gas
wirksam zu reinigen und damit auf einen Schornstein zu verzichten. Weiterhin kann die
Erfindung sicher durchgeführt werden, weil die Ligninlösung selbst sicher, nicht toxisch
und im wesentlichen geruchlos ist.
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Darüberhinaus erlaubt es das erfindungsgemäße Verfahren jede Stufe der Behandlung in
einem Einheitssystem durchzuführen. Dies erlaubt es, daß die Anzahl der verwendeten
Einheiten automatisch kontrolliert oder variiert wird, abhängig von der Konzentration
des in dem übelriechenden Gas enthaltenen Geruchs und der Behandlungszeit, was zu
einer Energieersparnis führt. Auch gestattet dies ein effizientes Betriebsverhalten der
Flüssigkeiten in jeder einzelnen Einheit.
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Als nächstes soll die Erfindung anhand von Beispielen detailliert beschrieben werden. In
den Beispielen wurden die Anfangskonzentrationen des übelriechenden Gases und die
Konzentrationen von Gasen, aus denen die basischen Bestandteile entfernt wurden mit
Hilfe eines Gasdetektors mit einer von Gastec Co. (Japan) hergestellten Detektorröhre
bestimmt. Auch wurden zur Berichtigung von durch die Detektorröhre verursachten
Bestimmungsfehlern gaschromatographische Analysen in geeigneter Weise durchgeführt.
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Die Geruchskonzentration im behandelten Gas lag während des Tests unterhalb der
Meßkapazität bzw. Meßgenauigkeit der Detektorröhre. Demgemäß wurde die
Konzentration unter Benutzung einer Geruchsanalyse durchgeführt (Susumu Kunibe:
Atarashii Dassyugijutsu Seite 235-242, Kabushiki Kalsha Kogyo Chosakai, 1. Oktober 1981)
und wird in Geruchskonzentrationseinheiten angegeben.
Beispiel 1
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Zusammengesetztes, in einer Abfallbehandlungsanlage erzeugtes Gas (im folgenden als
"Originalgas" bezeichnet) wurde unter Verwendung des in Fig. 2 gezeigten
Desodorierungssystems behandelt.
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Die Behandlungslösungen in den jeweiligen Einheiten in dem Desodorierungssystem und
die Betriebsbedingungen der Einheiten waren wie folgt:
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Jede der Einheiten P-1 und P-2 wurde mit 501 einer 0,05M Zitronensäureiösung als
Behandlungslösung gefüllt. Es gab während des Tests kein Auffüllen oder Ersetzen der
Behandlungslösung.
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Die Einheiten T-1 bis T-4 wurden mit 501 einer Behandlungslösung gefüllt, die durch
Zugabe von Wasser zu einer Ligninlösung (Lignin-Sulfonatlösung, in der die
Konzentration von Lignin-Sulfonat 0,3 Gew-% beträgt) und einer anschließenden Zugabe
von Karbonat in einer Menge von 2,4 Gew-% zur Lösung hergestellt wurde. Die
Behandlungslösung wurde während des Tests weder aufgefüllt noch ersetzt. Jede der
Einheiten P-1 und P-2 sowie T-1 bis T-4 bestand aus der vorher mit Bezug auf Fig. 3
beschriebenen Gas-Flüssigkeitskontaktanlage und man ließ die vorher beschriebene
Zitronensäure oder Ligninlösung in der Gas-Flüssigkeitskontaktanlage zirkulieren. Die
Betriebsbedingungen der Einheiten waren wie folgt
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1) Fließgeschwindigkeit des behandelten Gases 2 Nm³/min
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2) Fließgeschwindigkeit der zirkulierenden Lösung 50 l/min·Einheit
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3) Flüssigkeit-Gas Verhältnis 25 l/m³·min
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4) Volumen der eingefüllten Lösung 50 l
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5) Gas-Flüssigkeitskontaktgitter
Abmaße des Gitters 170mm Weite, 170 mm Länge
Effektive Öffnungsfläche 0,0289 m²
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6) Gasgeschwindigkeit am Gas-Flüssigkeitskontakt ungefähr 3m/s
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Die Einheiten S-1 und S-2 wurden mit reinem Wasser gefüllt, das nicht zirkulierte.
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Das Originalgas wurde in die P Einheit des so hergestellten Desodorierungssystems
eingegeben und ein kontinuierlicher Betrieb zur Behandlung des Gases fand über einen
langen Zeitraum statt.
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Die Konzentrationen des Gases, wie sie 24 Stunden nach Betriebsbeginn am Einlaß und
Auslaß der P Einheit gemessen wurden, sind in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
(ppm, mit Ausnahme von *) Einlaß der P Einheit Auslaß Ammoniak Trimethylamin Schwefelwasserstoff Methylmercaptan Methylsulfid Methyldisulfid Geruchskonzentration
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Die Konzentrationen der jeweiligen Bestandteile in dem behandelten Gas am Einlaß und
Auslaß der T Einheit sind, wie sie fünf Tage nach Betriebsbeginn gemessen wurden, in
Tabelle 3 gezeigt. Dies zeigt an, daß die Abscheidegeschwindigkeit für jeden Bestandteil
extrem hoch war.
Tabelle 3
(ppm, mit Ausnahme von *) Einlaß der T Einheit Auslaß Ammoniak Trimethylamin Schwefelwasserstoff Methylmercaptan Methylsulfid Methyldisulfid Geruchskonzentration
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Der
pH der Lösung betrug zu Beginn des Betriebs 10,4, während der Wert nach Ablauf
von 4 Stunden auf 9,65 und nach 18 Stunden auf 9,5 reduziert wurde. Danach wurde er
bei einem Wert von 9,5 gehalten. Die Reduktion des pH der Ligninlösung beeinträchtigte
das behandelte Gas nicht.
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Die Ergebnisse dieses Beispiels zeigen an, daß die Ligninlösung voll zur praktischen
Verwendung geeignet war.
Bezugsbeispiel
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Beispiel 1 wurde im wesentlichen wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Originalgas
direkt in die T Einheiten eingegeben wurde, ohne durch die P Einheiten
hindurchgeführt zu werden.
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Die Konzentrationen eines jeden Bestandteils des Gases sind, wie sie eine Stunde, 6
Stunden und 24 Stunden nach Betriebsbeginn am Einlaß und Auslaß der T Einheiten
gemessen wurden, jeweils in der Tabelle 4, Tabelle 5 und Tabelle 6 gezeigt.
Tabelle 4
(ppm. mit Ausnahme von *) Einlaß der T Einheit Auslaß Ammoniak Trimethylamin Schwefelwasserstoff Methylmercaptan Methylsulfid Methyldislfid Geruchskonzentration pH der Behandlungslösung
Tabelle 5
(ppm, mit Ausnahme von *) Einlaß der T Einheit Auslaß Ammoniak Trimethylamin Schwefelwasserstoff Methylmercaptan Methylsulfid Methyldisulfid Geruchskonzentration pH der Behandlungslösung
Tabelle 6
(ppm, mit Ausnahme von *) Einlaß der T Einheit Auslaß Ammoniak Trimethylamin Schwefelwasserstoff Methylmercaptan Methylsulfid Methyldisulfid
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Wie man aus den Tabellen 4, 5 und 6 ersehen kann wurde der pH der
Behandlungslösung bei 10,2 gehalten. Jedoch wurde ein Lecken bzw. Entweichen der
Schwefelverbindung 6 Stunden nach Betriebsbeginn beobachtet und es war unmöglich
die Behandlung 24 Stunden nach Betriebsbeginn auszuführen.
Vergleichsbeispiel
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Ein Test wurde im Zusammenhang mit Aktivkohle ausgeführt, die herkömmlicherweise
als Deodorierungsmittel zur Entfernung von Gerüchen niederer Konzentration verwendet
wird und die in der Lage ist, Geruchskonzentrationen auf Werte unterhalb von 300
Geruchskonzentrationseinheiten zu reduzieren. Man geht von
Gleichgewichtsadsorptionsfähigkeiten von Aktivkohle bezüglich übelriechender
Bestandteile aus, die für Schwefelwasserstoff 8 bis 10 Gew.-% und für Methylmercaptan 3 bis 5
Gew-% betragen. Das Beispiel wurde in der Weise durchgeführt, daß bei 20% ein
Abbruch erfolgte. Deshalb würde die entfernbare Menge von Schwefelwasserstoff bei 1,6
bis 2,0 Gew.-% und die von Methylmercaptan bei 0,6 bis 1,0 Gew.-% liegen. Im Hinblick
auf diese Werte wurde die Zeit berechnet, während der die Behandlung mit Aktivkohle
(150g) durchgeführt werden kann, deren Menge dieselbe ist, wie die des in der
Ligninlösung enthaltenen Lignins.
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Die Berechnung wurde basierend auf den Konzentrationen am Einlaß der T Einheit, die
in der Tabelle 2 aufgelistet sind, durchgeführt; die anderen Bedingungen waren wie
folgt:
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1) Fließgeschwindigkeit des behandelten Gases 2 Nm³/min
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2) Gastemperatur 2ºC
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3) Molekulargewicht von H&sub2;S 34
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4) Molekulargewicht von CH&sub3;SH 48
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5) Wirkungsgrad der Adsorption von Aktivkohle 95%
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Die Abbruchzeiten für Schwefelwasserstoff (H&sub2;S) und Methylmercaptan CCH&sub3;SH), die
man auf der Grundlage der Berechnung und bei den Bedingungen erhält, sind wie folgt:
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Schwefelwasserstoff: 1,2 bis 1,5 Stunden
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Methylmercaptan: 1,7 bis 2,9 Stunden
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Wie aus den vorhergehenden Berechnungen offensichtlich hervorgeht, fand man, daß
Aktivkohle nach ungefähr 2 Stunden unbrauchbar geworden war. Deshalb ist die in der
Erfindung verwendete Ligninlösung der Aktivkohle weit überlegen.