Uso de un adsorbente para la retirada de constituyentes líquidos, gaseosos y/o disueltos de una corriente de un proceso.

Un procedimiento para la retirada de constituyentes líquidos, gaseosos y/o disueltos de una corrientede un proceso, que comprende poner en contacto la corriente del proceso con un material porosoadsorbente, caracterizado porque dicho material poroso adsorbente está fabricado de:

una matriz polimérica porosa,

un adsorbente poroso incorporado en dicha matriz polimérica yun líquido para extracción.

siendo el tanto por ciento en peso de dicho adsorbente desde 20 hasta 60% en peso del contenido totalde sólidos,

estando al menos 90% en volumen de los poros de dicho adsorbente cargados con el líquido paraextracción, estando el líquido para extracción inmovilizado en dicho material poroso,

y estando el cociente en peso entre dicho adsorbente y el líquido para extracción en el intervalo de 1/10a 2/1,

la afinidad entre dicho adsorbente y dichos constituyentes que han de retirarse de la corriente delproceso es mayor que la afinidad entre dichos constituyentes y el líquido para extracción, yen el que dicho adsorbente se selecciona del grupo de carbón activado, zeolitas, poliestireno reticuladosulfonado carbonizado, y poliestireno reticulado, y

en el que dicho líquido para extracción es queroseno y ftalato de dialquilo con un grupo alquílico quetiene de 8 a 16 átomos de carbono.

La invencion se refiere al uso de un adsorbente para la retirada de constituyentes liquidos, gaseosos y/o disueltos de una corriente de un proceso.

Tal uso es generalmente conocido y ampliamente empleado en ingenieria quimica. Un ejemplo bien conocido es el uso de una columna cargada con carbon activado para la retirada de, supongamos, hidrocarburos aromaticos y/o clorados de una corriente de un proceso. Una vez que el carbon activado de la columna se ha saturado, se sustituye generalmente por carbon activado nuevo, mientras que el carbon saturado se vuelve a activar. Mientras tanto, se ha encontrado que varios adsorbentes sinteticos pueden regenerarse varias veces con, supongamos, vapor.

La principal desventaja del procedimiento conocido es que esta expuesto a ciertos contaminantes inorganicos que se encuentran comunmente en concentraciones muy pequenas, en, supongamos, las aguas subterraneas que han de tratarse, tales como compuestos de hierro, manganeso, calcio y magnesio, que por si mismos no son nocivos y por tanto no necesitan retirarse, aunque sin embar go, con el tiemp o, pueden conducir a la o bstruccion del adsorbente porque una parte sustancial de su superficie estara cubierta con dichos contaminantes. Para superar el problema mencionado anteriormente, se ha propuesto en el documento de patente WO 94/03249, que en vez de particulas con propiedades adsorbentes, se use n particulas con propiedades de extraccion. Las particulas extractoras con un tamano de particulas en el intervalo de 0, 1 a 10 mm tienen poros con un diametro de 0, 01 a 50 !m con un liquido para extraccion inmovilizado alli dentro.

Aunque se pueden lograr mejores resultados con estas particulas, especialmente despues de un uso a largo plazo, que con los adsorbentes bien conocidos, debido a que las particulas extractoras no muestran tendencia a obstruirse,

o una tendencia mucho menor, la capacidad de adsorcion de los materiales adsorbentes, especialmente cuando la concentracion total de los constituyentes que han de retirarse no es superior a aproximadamente 100 ppm, por lo general es mayor que la de las particulas extractoras sinteticas descritas anteriormente. Por consiguiente, una columna que contiene adsorbentes tales como carbon activado puede ser much o menor en tamano que una columna cargada con particulas extractoras sinteticas, para lograr el mismo resultado.

Un ejemplo de un metodo para la extraccion de metales toxicos contaminantes disueltos en disoluciones acuosas diluidas, usando microesferas fabricadas de un material polimerico, los poros de las cuales estan cargados con un extractor quimico liquido, se muestra en el documento WO 91/05859A1.

Una solicitud mas antigua del solicitante, el documento de patente EP 0761304, describe el uso de un polvo granulado sintetico para la retirada de constituyentes liquidos, gaseosos y/o disueltos de u na corriente de un proceso. El polvo granulado del documento de patente EP 0761304 esta fabricado de un polimero poroso con un liquido para extraccion alli dentro.

Sin embargo, todavia existe una gran necesidad de un adsorbente que combine las ventajas de una mayor capacidad y una tendencia inferior a la obstruccion, tal como se presenta en particulas sinteticas extractoras.

La invencion proporciona ahora el uso de un adsorbente para la retirada de constituyentes liquidos, gaseosos y/o disueltos de una corriente de un proceso, que elude completamente o en su ma yor parte los problemas que se producen cuando se usan los adsorbentes conocidos.

La invencion consiste en un procedimiento para la retirada de constituyentes liquidos, gaseosos y/o disueltos de una corriente de un proceso, que comprende poner en contacto la corriente del proceso con un material poroso adsorbente, caracterizado porque dicho material poroso adsorbente esta fabricado de una matriz polimerica porosa, un adsorbente poroso incorporado en dicha matriz polimerica y un liquido para extraccion.

El tanto por ciento en peso de dicho adsorbente es desde 20 hasta 60% en peso del contenido total de solidos.

Al menos 90% en volumen de los poros de dicho adsorbente estan cargados con el liquido para extraccion, y el liquido para extraccion esta inmovilizado en dicho material poroso. El cociente en peso entre dicho adsorbente y el liquido para extraccion esta en el intervalo de 1/10 a 2/1, y la afinidad entre dicho adsorbente y dichos constituyentes que han de retirarse de la corriente del proceso es mayor que la afinidad entre dichos constituyentes y el liquido para extraccion.

Los liquidos para extraccion se usan para extraer constituyentes disueltos o para absorber constituyentes gaseosos.

Los liquidos elegibles para usar como liquido para extraccion son conocidos por el experto. En el caso de una extraccion liquido/liquido, estos son generalmente liquidos con una solubilidad minima en el medio que ha de someterse a la extraccion. Como norma, la solubilidad de estos liquidos en el medio que ha de someterse a la extraccion no es superior a 100 g por 1000 ml.

El efecto de cargar los poros con liquido para extraccion es que cuando se usa un adsorbente poroso tal como carbon activado, su superficie activa ya no es, o ya no es virtualmente, objeto de desactivacion. Sorprendentemente, se ha encontrado en relacion a esto, que las propiedades adsorbentes de esta superficie permanecen intactas

completamente o en su mayor parte, a pesar de estar cubierta completamente o en su mayor parte con liquido para extraccion. Ya que la capacidad de extraccion del liquido para extraccion permanece completamente intacta, seran suficientes plantas de tratamiento de residuos mas pequenas para el uso propuesto ahora.

Cuando se usa un adsorbente que se ha incorporado en un material poroso de una composicion diferente, el material con la composicion diferente sera generalmente una matriz polimerica de la misma composicion que la descrita en el documento de patente WO 94/03249. En ese caso, se da preferencia a un material poroso en el que el tanto por ciento en peso de adsorbente calculado sobre el contenido total de solidos es desde 20 hasta 60% en peso.

Los adsorbentes elegibles para usar conforme a la invencion se seleccionan del grupo de carbon activado, zeolitas, poliestireno reticulado sulfonado carbonizado, y poliestireno reticulado.

Cuando el adsorbente se incorpora en un material poroso, se da preferencia a un material obtenidodisolviendo un polimero en uno o mas compuestos liquidos y miscibles, a una temperatura por encima de la temperatura critica superior de separacion de fases Tc, en presencia de 20 a 60% en peso, calculados sobre el contenido total de solidos, de u n material co n prop iedades adsorb entes, que es soli do a dich a temperatur a, segui do de u na disminucion de la temperatura y la formacion de una fibra, pelicula, granulado o polvo a partir del polimero cargado con los compuestos liquidos, seguido opcionalmente de la retirada de al menos parte del liquido de alli dentro, y de recarga o carga completa con un liquido para extraccion hasta al menos 10% del volumen de los poros.

Los resultados optimos se lo gran con un cociente en peso entre el adsorbente yel liquido para extraccion en el intervalo de 1/10 a 2/1.

El liquido para extraccion adecuado para el uso conforme a la invencion, es un liquido que tiene la afinidad mas alta posible por los constituyentes organicos que han de extraerse. Desde luego, este liqui do debe ser virtualmente insoluble en la disolucion acuosa que ha de tratarse, y debe estar inmovilizado en el material poroso de tal modo que sea incapaz de fluir desde los poros. Conforme a la invencion, se han logrado resultados optimos usando queroseno y un ftalato de dialquilo con un grupo alquilico que tiene de 8 a 16 atomos de carbono.

Los ejemplos de polimeros en los que puede ser incorporado el adsorbente son: polietileno obtenido a baja presion, polietileno o btenido a alta presion, pol ipropileno, poli estireno, terpo limeros de acr ilonitrilo-butadieno-estireno, copolimeros de estireno-acrilonitrilo, copolimeros de estireno-butadieno, poli (4-metil-1-penteno) , ypolibuteno. Los resultados optimos se han logrado usando polimeros basados en poliolefina. En ese caso, se da preferencia al uso de un material poroso basado en polipropileno.

El materialporoso combinado de este modo puede usarse en forma de una fibra, pelicula, granulado o polvo, dandose preferencia al uso en forma de un granulado o polvo con un diametro medio de particulas de 0, 1 a 10 mm. En esta forma, el material se introduce generalmente en una columna como material de empaquetado. Tan pronto como la concentracion del constituyente que ha de extraerse ha alcanzado un cierto valor en la corriente del proceso que sale de la columna, se detiene el suministro de la corriente... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para la retirada de constituyentes liquidos, gaseosos y/o disueltos de una corriente de un proceso, que comprende poner en contacto la corriente del proceso con un material poroso adsorbente, caracterizado porque dicho material poroso adsorbente esta fabricado de:

una matriz polimerica porosa,

un adsorbente poroso incorporado en dicha matriz polimerica y

un liquido para extraccion.

siendo el tanto por ciento en peso de dicho adsorbente desde 20 hasta 60% en peso del contenido total de solidos,

estando al menos 90% en volumen de los poros de dicho adsorbente cargados con el liquido para extraccion, estando el liquido para extraccion inmovilizado en dicho material poroso,

y estando el cociente en peso entre dicho adsorbente y el liquido para extraccion en el intervalo de 1/10 a 2/1,

la afinidad entre dicho adsorbente y dichos constituyentes que han de retirarse de la corriente del proceso es mayor que la afinidad entre dichos constituyentes y el liquido para extraccion, y

en el que dicho adsorbente se selecciona del grupo de carbon activado, zeolitas, poliestireno reticulado sulfonado carbonizado, y poliestireno reticulado, y

en el que dicho liquido para extraccion es queroseno y ftalato de dialquilo con un grupo alquilico que tiene de 8 a 16 atomos de carbono.

2. Un procedimiento conforme a la reivindicacion 1, en el que dicho material se obtienedisolviendo un polimero e n u no o mas c ompuestos liqu idos y miscibles, a una te mperatura p or encim a de la temperatura critica superior de separacion de fases Tc, en presencia de 20 a 60% en peso, calculados sobre el contenido total de solidos, de dicho adsorbente, que es solido a dicha temperatura, seguido de una disminucion de la temperatura y la formacion de una fibra, pelicula, granulado o polvo a partir del polimero cargado con los compuestos liquidos, seguido opcionalmente de la retirada de al menos parte del liquido de alli dentro, y de recarga o carga completa con un liquido para extraccion hasta al menos 10% del volumen de los poros.

3. Un procedimiento conforme a la reivindicacion 1, en el que dicho material poroso esta presente en forma de un granulado o polvo con un diametro medio de particulas de 0, 1 a 10 mm.

4. Un procedimiento conforme a la reivindicacion 1, en el que el material poroso, despues de saturarse con el constituyente que ha de extraerse, se regenera con vapor.