AT221484B - Verfahren zur selektiven Sorption organischer Dämpfe - Google Patents
Verfahren zur selektiven Sorption organischer DämpfeInfo
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Description
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Verfahren zur selektiven Sorption organischer Dämpfe
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Bevorzugt werden natürliche Tone, in welchem Montmorillonit der hauptsächlichste Bestandteil ist, z. B. Fullererde oder Bentonit, obgleich manche Tonerde und Kieselsäure enthaltende Materialien, wel- che dem Montmorillonit ähneln, an dessen Stelle verwendet werden können.
Die zur Herstellung der organischen Tonverbindungen verwendeten organischen Verbindungen sind quaternäre Ammoniumbasen oder-salze, welche die Verbindungen durch Ionenaustausch mit den anor- ganischenKationen im Ton bilden. Eine bevorzugte Organo-Tonverbindung ist die Dimethyldioctadecyl- ammoniumverbiuuung des Tons und dieses Material eignet sich ganz besonders für das erfindungsgemässe
Verfahren. Eine bevorzugte Organo-Tonverbindungkannaus diesem Material und Bentonit hergestellt wer- den, wenn der Anteil des organischen Bestandteiles in der Verbindung zwischen 17 und 36 Gew.-%, vor- zugsweise zwischen 33 und 35 Gew.-%, des Gewichtes des Derivates liegt.
Eine Organo-Tonverbindung der beschriebenen Art kann durch Zusatz der gewählten organischen Ver- bindung zu einer wässerigen Tonsuspension hergestellt werden.
Die Fähigkeiten zu selektiver Sorption. welche eine solche Organo-Tonverbindung aufweist, sind ins- besondere bei der Sorption aromatischer Kohlenwasserstoffe wirksam und können zweckmässig zur Tren- nung von aromatischen Kohlenwasserstoffen vonaliphatischen Kohlenwasserstoffen in der Dampfphase ver- wendet werden. Sollen beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe aus Leuchtgasen ausgeschieden wer- den, können sie nach diesem Verfahren abgetrennt werden, wobei der aliphatische Kohlenwasserstoff im wesentlichen unbeeinflusst bleibt. Die Wiedergewinnung der adsorbierten aromatischen Kohlenwasserstoffe aus dem Adsorptionsmaterial ergibt ein Produkt, das im wesentlichen frei von aliphatischen Kohlenwas- serstoffen ist und aus welchem z.
B. reines Benzol rascher extrahierbar ist, als aus dem durch die übli- chen Verfahren gewonnenen Produkt.
Die aufgenommenen Produkte können beispielsweise durch selektive Trennung aus dem Sorptions- material unter Anwendung von Wärme wiedergewonnen werden.
Das Verfahren nach der Erfindung kann für die selektive Adsorption von zyklischen Verbindungen mit einer oder mehreren Doppelbindungen, beispielsweise aromatischen, alicclischen oder heterocyclischen
Verbindungen benützt werden. Es kann aber auch zur Trennung von Isomeren, z. B. zur Trennung von
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dungen können einfache oder kondensierte Ringsysteme enthalten.
Alle Methoden, mittels welcher Gase, Dämpfe oder Mischungen solcher mit Feststoffen in Berührung gebracht werden können, sind für das vorliegende Verfahren verwendbar. So können diskontinuierlich arbeitende Sorptionstürme zur abwechselnden Adsorption und Wiedergewinnung des Produktes und auch be- vorzugt kontinuierliche arbeitende Sorptionstürme verwendet werden, bei welchen frisches Sorptionsmittel an einer Stelle kontinuierlich zugeführt und verbrauchtes Sorptionsmittel an einer andern Stelle abgeführt wird. Man kann aber auch ein kontinuierliches Verfahren, unter Benützung eines Sorptionsgefässes verwenden, welches ein Fliessbett von Sorptionsmittel enthält, wobei ein kontinuierliches Abziehen des Mittels und ein kontinuierliches Zuführen von Gasen, Dämpfen oder Gemischen solcher vorgesehen ist.
Bei diskontinuierlich arbeitenden Sorptionstiirmen werden zwei oder mehr Behälter vorgesehen, von welchen einer oder mehrere beim Verfahren in Verwendung stehen, während der andere oder die andern erhitzt werden, um das vom Sorptionsmittel aufgenommene Material abzutrennen.
Beispiel l : Ein Gemisch von 227 g Dimethyldioetadecylammoniumbentonit und 1815 g'einer gereinigten Kieselgur werden in eine 900 mm lange und im Durchmesser 25 mm aufweisende Säule eingetragen ; sodann wurde Stickstoff, der 1, 8 g Benzol je 0, 028 mJ enthielt, zum Durchsatz durch die Säule mit einer Geschwindigkeit von 0, 028 mus je 40 min bei 200C gebracht. Die Säule entzog das Benzol vollständig von 0,133 m3 des Gemisches.
Beispiel 2 : Mit derselben Säule und unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 wurde StickstoffmitO. 75g Toluol je 0, 028 mS durch die Säule hindurchgeschickt, wobei das Toluol aus 0, 311 m3 Gemisch gänzlich entfernt war.
Beispiel 3 : Unter Verwendung der gleichen Säule und unter Bedingungen wie im Beispiel 1 wurde Stickstoff, der 1, 8 g sowohl vom Benzol als auch Zyklohexan enthielt, durch die Säule hindurchgeschickt und es wurden 0,133 m3 Gas erhalten, welches nur 1, 45 g je 0,028 ms Zyklohexan enthielt.
Beispiel 4 : 227 g Dimethyldioctadecylammoniumbentonit wurden mit einem grossen Überschuss von Stickstoff mit 10 g Benzol je 0,028 m bei 200C bis zur Erreichung des Gleichgewichtes in Berührung gebracht. Es erwies sich alsdann, dass die Organo-Tonverbindung 33 g Benzol adsorbiert hatte.
Beispiel 5 : Gereinigtes Leuchtgas aus einer Vertikalretorte lieferte nach Waschen mit Öl in einer normalen Benzolanlage ein Benzol, welches 7, Wo aromatische Kohlenwasserstoffe enthielt. Die restlichen 251a bestanden aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen, Zykloparaffinen und geringen Mengen anderer Stof-
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fe, z. B. heterocyclischeii Verbindungen.
Eine Probe dieses Benzols wurde mit einem Träger aus inertem
Gas (Stickstoff) zur Erzielung eines Gemisches wieder verdampft, das ungefähr 10 Vol.-% Benzoldampf eatnielt. Das Gasgemisch wurde mit einer Geschwindigkeit von 1, 132 mS je Stunde durch eine 2700 mm lange und im Durchmesser 75 mm aufweisende Säule hindurchgeschickt, welche mit körnigem Dimethyl- dioctadecylammoniumbentonit gefüllt war, der 33, 4% organisches Material enthielt.
Sobald die Säule gesättigt war, was sich durch Austreten von aromatischen Stoffen aus der Säule zeigte, wurde der Gas- strom gestoppt, das absorbierte Material durch Erhitzen der Säule von aussen her auf 80 C und durch Hin- durchleiten eines Stromes von inertem Gas mit einer Geschwindigkeit von 0,141 mS/h durch die Säule abgeschieden. Die entweichenden Kohlenwasserstoffe wurden durch Ausfrieren aus dem inerten Traggasstrom kondensiert. Bei Analyse zeigte das Produkt einen Gehalt von 93 Grew.-% an aromatischen Kohlen- wasserstoffen.
Beispiel 6 : Der Vorgang des vorhergehenden Beispieles wurde unter Verwendung eines Gemisches von gleichen Gewichtsteilen von meta- und para-Xylol (statt Benzol) in einem Strom von inertem Gas wiederholt. Das erhaltene Produkt enthielt 42 Gel.-% p-Xylol und 58 Gew.-% m-Xylol und zeigte auf diese Weise die Fähigkeit zur selektiven Sorption des Dimethyldioctadecylammoniumbentonits.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur selektiven Sorption organischer Dämpfe, dadurch gekennzeichnet, dass die orga- nischen Dämpfe durch selektive Sorption aus Gasen, Dämpfen oder Gemischen solcher, mit ,'seines
Sorptionsmittels gewonnen werden, welches aus einer Verbindung eines Toges mit lamellenförmigem Auf- bau und dehnungsfähigem Gittergefüge wie z. B. Bentonit und einer quaternären organischen Ammonium- verbindung besteht und der quaternäre Ammoniumbestandteil der organischen Tonverbindung nicht weni- ger als insgesamt 20 Kohlenstoffatome im Molekül enthält und in einer Menge von 17 bis 36 Gew.-% des Gewichtes des Derivates vorhanden ist.
Claims (1)
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der quaternäre Ammoniumbestandteil insgesamt zwischen 30 - 50 Kohlenstoffatome im Molekül enthält.3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ton ein natürlicher Ton verwendet wird, von dem Montmorillonit den Hauptbestandteil bildet.4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Fullererde oder Bentonit als Ton be- nützt wird.5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Organo- Tonverbindung die Dimethyldioctadecylammoniumverbindung von Ton verwendet wird.6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Dimethyldioctadecylammonium im Ausmass von 33 bis 35 Gew.-Tb des Gewichtes der organischen Tonverbindung benutzt wird.7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Tonverbindung zur Trennung aromatischer Kohlenwasserstoffe von aliphatischen Kohlenwasserstoffen in der Dampfphase verwendet wird.8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Tonverbindung zum Eiltzug aromatischer Kohlenwasserstoffe aus Leuchtgas verwendet wird.
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