AT98989B - Verfahren zur Regenerierung von Adsorptionsmitteln unter Abtrennung absorbierter Gase und Dämpfe durch Erwärmung des adsorptiv beladenen Systems. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Regenerierung von Adsorptionsmitteln unter Abtrennung absorbierter
Gase und Dämpfe durch Erwärmung des adsorptiv beladenen Systems. 



   Die Regenerierung von Adsorptionsmitteln, wie aktivierte Kohle, Kieselsäuregel, Tonerde, die z. B.   zur Trennung von Gemischen von Gasen und Dämpfen, beispielsweise BenzoIdampf-Luftgemischen,   verwendet werden, wird bekanntlich durch thermische Behandlung des beladenen Adsorptionsmittels bewirkt. Zweck der thermischen Behandlung ist die Steigerung des Dampfdruckes der adsorbierten Substanz, der infolge der adsorbtiven Bindung stark herabgesetzt ist, auf einen Betrag, bei dem das von dem Adsorptionsmittel aufgenommene Gas praktisch vollkommen in Freiheit gesetzt wird, so dass beispielsweise durch Verflüssigung in einem Kühler die Abtrennung des adsorbiert gewesenen Stoffes unter gleichzeitiger Regenerierung des Adsorptionsmittels erreicht wird.

   Bei der Regenerierung eines Adsorptionsmittels unter Gewinnung adsorbierter Substanzen aus Gasen und Dämpfen kommt es also lediglich darauf an, die erforderliche Wärmemenge, dem beladenen System in geeigneter Weise zuzuführen. 



   Eine bekannte Form der Regenerierung ist dadurch gegeben, dass man das beladene Adsorptionsmittel durch Beheizung von aussen, beispielsweise mit Hilfe geeigneter Heizgase, entsprechend erwärmt und dabei die erforderliche Wärme dem beladenen System durch Trennwände hindurch zuführt (Aussenbeheizung). Dieses Verfahren ist jedoch praktisch umständlich infolge der erforderlichen komplizierten Apparatur und wärmetechnisch unökonomisch wegen der bekannten geringen   Wärmeleitfähigkeit   der Adsorptionsmittel. 



   Eine andere bekannte Form der Regenerierung des Adsorptionsmittels besteht darin, dass man die erforderliche Wärmemenge mit Hilfe von überhitzten Dämpfen oder erhitzten Gasen zuführt, also eine Innenbeheizung mittels der fühlbaren Wärme der Dämpfe und Gase bewirkt, die man durch das beladene Adsorptionsmittel hindurchleitet. Dieses Verfahren arbeitet als Innenbeheizungsverfahren wesentlich ökonomischer als das erstgenannte.

   Die bekannte Verwendung von überhitztem Wasserdampf bringt jedoch dabei eine insofern ungünstige Beanspruchung der Struktur des Adsorptionsmittels infolge Wasserkondensation und Wiederverdampfung mit sich, als sie zu einem Verschleiss des körnigen Adsorptionsgutes führt ; sie ist wärmetechnisch überdies dadurch charakterisiert, dass nur die fühlbare Wärme des überhitzten Wasserdampfes, nicht aber seine Kondensationswärme, ausgenutzt werden kann, weil wasserdampfbenetzte Adsorptionsmittel, beispielsweise für die Adsorption organischer Lösungsmittel, nur in   getrock-   netem Zustand zu gebrauchen sind.

   Die Verwendung überhitzter Gase als Träger der Wärme bedingt umfangreiche   Erhitzungs- und Beförderungseinrichtungen   für die erhitzten Gasmengen, die wegen ihrer geringen spezifischen Wärme verhältnismässig gross sein müssen. Bei den angeführten Arten der Innenbeheizung führt also das Gas bzw. der Dampf dem System die Wärmemenge zu, die nötig ist für die Regenerierung des Adsorptionsmittels und für die Abscheidung der adsorbierten Substanzen. 



   Es wurde nun gefunden, dass eine weitere besonders zweckmässige Art der Zuführung der zur Regenerierung erforderlichen Wärmeenergie zu einem beladenen Adsorptionsmittel für Gase und Dämpfe in der direkten Zuführung der erforderlichen Wärmeenergie in Form von elektrischer Stromwärme besteht. 



   Die Erfindung besteht nicht in der indirekten Zufuhr von Wärme durch elektrische Energie, z. B. in der Erhitzung des Adsorptionsgefässes mittels elektrischer Beheizung durch Zwischenwände hindurch oder in der räumlich getrennten elektrischen Erhitzung von als Wärmeträger dienenden Gasen, sie besteht vielmehr darin, dass man die elektrische Energie direkt auf das Adsorptionsmittel, also unter Umgehung 

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 von Zwischenwänden, durch Innenbeheizung wirken lässt. Dafür gibt es folgende   Ausführungsformen   :
1.   Für den Fall, dass das Absorptionsmittel, beispielsweise aktivierte Kohle, selbst genügend elektrische   Leitfähigkeit besitzt, wird das Adsorptionsmittel selbst als einziges Widerstandsmaterial benutzt, wobei die Energiezufuhr in bekannter Weise mit Hilfe von Elektroden erfolgen kann. 



   2. Die Heizung kann gegebenenfalls auch induktiv oder mit Hilfe von   Hochfrequenzströmen   erfolgen. 



   3. Für den Fall, dass die Leitfähigkeit des Adsorptionsmittels, beispielsweise Kieselsäure, nicht ausreicht, wird erfindungsgemäss durch mechanische Beimischung leitenden Gutes (beispielsweise leitende   Kohle, Metallpulver, aufgespritzte Metallpulverschicht usw. ) ein Gemisch passender Leitfähigkeit erzeugt   und elektrische Energie wie nach Punkt 1 dem Gemisch zugeführt. 



   4. Auch durch Zugabe leitender Flüssigkeiten kann dem Adsorptionsmittel, falls erforderlich, die passende Leitfähigkeit erteilt werden. 



   5. Gegebenenfalls kann die Zuführung der elektrischen Energie zu der Adsorptionsschicht auch durch in die Schicht eingebaute elektrische Widerstandselemente, beispielsweise Widerstandsgitter Spiralen   u. dgl.   erfolgen. 



   Als Vorteil der genannten Art der Erhitzung von Adsorptionsmitteln ergeben sich günstige wärme- ökonomische Verhältnisse, kompendiöse einfache Apparaturen und gegenüber der Regenerierung mit überhitzten Dämpfen Schonung des Adsorptionsmittels. 



   Während auf die beschriebene Weise die Zuführung der erforderlichen Wärmeenergie zum beladenen Adsorptionssystem erreicht wird und dadurch die Vorbedingungen zur Abtrennung des absorbierten Stoffes gegeben sind, muss weiter für seine Gewinnung durch Kondensation gesorgt werden. Dies kann in bekannter Weise erfolgen, beispielsweise durch Verflüssigung in einem Kühler oder durch Kompression. 



   Das Destillationsverfahren (die Erhitzung des beladenen Absorptionsmittels)   kann vervollständigt   und beschleunigt werden durch ein Spülgas, das man dem Adsorptionsmittel während der Wärmebehandlung des Gutes zuführt. Zwecks Vermeidung von Verlusten ist dabei die Menge des Spülgases praktisch klein zu halten. Als Spülgas kann   zweckmässig ein   Gas bzw. Gasgemisch verwendet werden, das für das beladene Adsorptionssystem als inertes Schutzgas wirkt, für den Fall, dass verhindert werden soll, dass der adsorbierte Stoff mit dem Spülgas reagiert, z. B. verbrennt.

   Als Spülgas kann auch ein Spüldampf verwendet werden, der entweder ausserhalb des Adsorptionssystems erzeugt und diesem zugeführt wird in einer Menge, die allein zur Erwärmung des Systems zwecks Dampfregenerierung des Adsorptionsmittels nicht entfernt ausreicht, wohl aber genügt, um die Abdestillation des adsorbierten Stoffes zu beschleunigen. oder der im Adsorptionssystem selbst dadurch erzeugt wird, dass man vor oder während der Abtreibeperiode Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, in das Adsorptionsmittel einfliessen lässt, welche unter der Wirkung der Stromwärme verdampft. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Regenerierung von Adsorptionsmitteln unter Abtrennung adsorbierter Gase und Dämpfe durch Erwärmung des adsorptiv beladenen Systems, dadurch gekennzeichnet, dass die erforderliche Wärmemenge dem System durch Innenbeheizung mittels elektrischer Stromwärme zugeführt wird.

Claims (1)

1. 2. Ausführungsform des Verfahrens gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsmittel selbst als Widerstandsmaterial dient oder die Heizung induktiv oder mit Hilfe von Hochfrequenzströmen erfolgt.

   3. Ausführungsform des Verfahrens gemäss den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Adsorptionsmittel durch mechanische Beimischung besser leitender Stoffe eine entsprechende elektrische Leitfähigkeit von Anfang an erteilt wird.

   4. Ausführungsform des Verfahrens gemäss den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Adsorptionsmittel durch Zugabe von leitender oder leitend gemachter Flüssigkeit eine entsprechende elektrische Leitfähigkeit erteilt wird.

   5. Ausführungsform des Verfahrens gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eingebaute elektrische Widerstandselemente eine direkt wirkende Beheizung des Adsorptionsmittels erzielt wird.

   6. Ausführungsform des Verfahrens gemäss Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass überdies ein Spülgas oder ein Spüldampf, der ausserhalb oder innerhalb des Adsorptionssystems erzeugt wird, zur Verwendung kommt.

   7. Ausführungsform des Verfahrens gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Spülgas ein die Verbrennung oder sonstige chemische Reaktionen nicht unterhaltendes Gas benutzt wird.