DD259794A1 - DEVICE AND METHOD FOR CONTINUOUS ADSORPTIVE GAS CLEANING AND GAS SEPARATION - Google Patents
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Abstract
Die Vorrichtung und das Verfahren zur kontinuierlichen adsorptiven Gasreinigung und Gastrennung werden fuer Gasgemische mit unterschiedlich stark adsorbierbaren Komponenten angewendet, insbesondere fuer die Gewinnung von Sauerstoff und/oder Stickstoff aus Luft. Mittels Druckwechseladsorption erfolgt die Anpassung der Fahrweise des Adsorbers an unterschiedliche Konzentrationen der Komponenten bei Wegfall zyklischer Umschaltungen ueber Schaltventile. Ein zylindrisches, mit Zu- und Ableitungen fuer das Gas versehenes Adsorbergefaess enthaelt einen drehbar angeordneten, segmentierten, mit Adsorbentien gefuellten Behaelter, dessen Mantelflaechen gasdurchlaessig, dessen Stirnflaechen und in radialer Richtung angeordnete Zwischenwaende gasundurchlaessig und die Zwischenwaende gegenueber der Adsorbergefaesswandung druckdicht abgedichtet sind. Fig. 2The apparatus and the method for continuous adsorptive gas purification and gas separation are used for gas mixtures with different degrees of adsorbable components, in particular for the production of oxygen and / or nitrogen from air. By means of pressure swing adsorption, the adjustment of the mode of operation of the adsorber to different concentrations of the components takes place in the absence of cyclical switching over switching valves. A cylindrical, provided with inlet and outlet lines for the gas Adsorbergefaess contains a rotatably arranged, segmented, filled with adsorbent container, the Mantelflaechen gasdurchlaessig whose Stirnflaechen and arranged in the radial direction Zwischenwaende gas-impermeable and the Zwischenwaende against the Adsorbergefaesswandung are pressure-tight sealed. Fig. 2
Description
Die Erfindung wird angewendet bei der Entfernung adsorbierbarer Komponenten aus Gasen oder Gasgemischen, bei der Trennung von Gasgemischen, die aus unterschiedlich stark adsorbierbaren Komponenten bestehen, und für die adsorptive Gewinnung von Sauerstoff und/oder Stickstoff aus Luft.The invention is used in the removal of adsorbable components from gases or gas mixtures, in the separation of gas mixtures consisting of components of different degrees of adsorption, and for the adsorptive recovery of oxygen and / or nitrogen from air.
Bei der adsorptiven Reinigung oder Trennung von Gasen wird das unterschiedliche Adsorptionsvermögen der einzelnen Gase ausgenutzt. Abhängig von Druck, Temperatur, Durchsatz und Zusammensetzung der Stoffe und/oder der Adsorbentien erfolgt eine zeitlich zunehmende Beladung der Adsorbentien bis zu deren Sättigung und folgendem ungehinderten Durchgang der unerwünschten Komponenten. Die Arbeitsfähigkeit der Adsorber wird durch eine anschließende Desorption dieser Komponenten mittels Temperaturerhöhung und/oder Druckabsenkung mit oder ohne Verwendung eines Spülgases wiederhergestellt. Zur Gewährleistung einer ständigen Betriebsbereitschaft der Adsorptionsanlage sind für jede Adsorptionsstufe 2 bis 4 parallel geschaltete Adsorber notwendig. Das jeweilige Umschalten der Adsorber erfordert einen erheblichen Aufwand an Schaltventilen und Regeltechnik, was z. B. bei wechselnder Gaszusammensetzung nur noch über Prozeßrechner möglich ist. Entscheidend für die Ökonomie derartiger Anlagen ist ein günstiges Verhältnis von Stoffdurchsatz und Menge der Adsorbentien. Dabei wird angestrebt, die Adsorbermasse so gering wie möglich zu halten. Dies bedingt relativ kurze Schaltzeiten im Minutenbereich und damit eine vergleichsweise hohe Belastung der entsprechenden Schaltventile. Nachteilig bei derartigen Fahrweisen sind die durch das Umschalten der Adsorber bedingten Druckschwankungen, deren Dämpfung zusätzliche Pufferbehälter erfordert. Nachteilig ist ebenfalls der relativ hohe regelungstechnische Aufwand und das komplizierte Anpassen der Adsorberanlage an unterschiedlich zusammengesetzte Stoffströme. Zur Verringerung des regeltechnischen Aufwandes wurden daher drehbare Adsorber bzw. Entfeuchter entwickelt. Bekannt ist eine ein Adsorptionsmittel enthaltende drehbare Trommel, die einen Adsorptionsabschnitt und einen Reaktivierungsabschnitt enthält, zum Entfernen von unerwünschten Bestandteilen aus einem Gas (DE-OS 2460401). Die Adsorption wird bei einem über dem Atmosphärendruck liegenden Druck durchgeführt, und in dem Reaktivierungsabschnitt wird ein Druck eingehalten, der etwa bei oder unter dem Atmosphärendruck liegt. Die kontinuierlich rotierende Trommel besitzt Durchgangskanäle für Gas, auf deren Wände ein Adsorptionsmittel aufgebracht ist. Zwischen dem Adsorptionsabschnitt und dem Reaktivierungsabschnitt ist eine Druckdifferenz durch verstellbare Abdichtungen der Innenabschnitte der Trommel eingehalten.In the adsorptive purification or separation of gases, the different adsorption capacity of the individual gases is utilized. Depending on the pressure, temperature, throughput and composition of the substances and / or the adsorbents, there is a time-increasing loading of the adsorbents until their saturation and subsequent unhindered passage of the undesired components. The operability of the adsorber is restored by a subsequent desorption of these components by means of temperature increase and / or pressure reduction with or without the use of a purge gas. To ensure a permanent operational readiness of the adsorption system, 2 to 4 adsorbers connected in parallel are necessary for each adsorption stage. The respective switching of the adsorber requires a considerable amount of switching valves and control technology, which z. B. with changing gas composition is only possible via process computer. Decisive for the economics of such systems is a favorable ratio of mass flow rate and amount of adsorbents. The aim is to keep the adsorber mass as low as possible. This requires relatively short switching times in the minute range and thus a comparatively high load of the corresponding switching valves. The disadvantage of such modes of operation are the pressure variations caused by the switching of the adsorber, the damping of which requires additional buffer containers. Another disadvantage is the relatively high control engineering effort and the complicated adaptation of the adsorber to differently constituted material flows. Rotary adsorbers or dehumidifiers have therefore been developed to reduce the regulatory outlay. Known is an adsorbent-containing rotatable drum containing an adsorption section and a reactivation section for removing unwanted constituents from a gas (DE-OS 2460401). The adsorption is carried out at a pressure above atmospheric pressure, and in the reactivation section a pressure is maintained which is at or below the atmospheric pressure. The continuously rotating drum has passageways for gas, on the walls of which an adsorbent is applied. Between the adsorption section and the reactivation section, a pressure difference is maintained by means of adjustable seals of the inner sections of the drum.
Nachteilig ist hierbei, daß durch die gewählte Zweiteilung bzw. Dreiteilung nur eine einfache Druck- und/oder Temperaturwechseladsorption durchgeführt werden kann, daß durch die Schaffung von Durchgangskanälen, von denen die Wände mit Adsorptionsmittel beladen sind, nur ein geringer Teil des Volumens der Trommel als Adsorptionskapazität benutzt wird, daß das Verfahren bezüglich Druckaufbau und Entspannung des Adsorberabschnittes unökonomisch arbeitet und daß die spezielle Konstruktion der Vorrichtung einen Einsatz für beliebig andere Gasreinigungs- und Gastrennverfahren nicht erlaubt. Bekannt ist weiterhin ein Verfahren zum Entfernen von Inhaltsstoffen aus einem Gasstrom durch Adsorption an Aktivkohle, bei dem ein Gasstrom quer zur Rotationsachse durch einen rotierenden Zylinder mit einem perforierten Zylindermantel, der mit Aktivkohle gefüllt ist, leitet, wobei man einen lagekonstanten Teil der Aktivkohlefüllung durch Heizelemente erwärmt, den durch diesen Teil des Adsorptionsmittels hindurchgehenden Gasteilstrom, der die desorbierten Schadstoffe enthält, ableitet und aus dem durch den nicht erwärmten Teil der Aktivkohlefüllung hindurchgehenden Gasteilstrom die Schadstoffe durch Adsorption entfernt (DE-PS 3517105). Durch die Rotation des Zylinders gelangt der desorbierte Teil der Aktivkohlefüllung in den Adsorptionsteil und kann dort erneut Schadstoffe aufnehmen. Nachteilig ist hierbei, daß die Anwendbarkeit des Verfahrens auf die Reinigung eines schwach verunreinigten Gasstromes, vorzugsweise Luft, mit Aktivkohle begrenzt ist, daß eine thermische Regeneration vergleichsweise unwirtschaftlich in bezug auf die eingesetzte Adsorptionsmittelmenge pro Mengeneinheit des zu reinigenden Gasstromes ist, daß der Einsatz von zahlreichen Heizelementen zusätzliche Kosten verursacht und daß ein relativ großer Teil des eingesetzten Gases als Spülgas verwendet wird. . .The disadvantage here is that only a simple pressure and / or Temperaturwechseladsorption can be performed by the chosen division or trisection that only a small part of the volume of the drum as by the creation of passageways, of which the walls are loaded with adsorbent Adsorption capacity is used that the method works uneconomical with respect to pressure build-up and relaxation of Adsorberabschnittes and that the special construction of the device does not allow use for any other gas cleaning and gas separation processes. Also known is a method for removing ingredients from a gas stream by adsorption on activated carbon, in which a gas flow transverse to the axis of rotation by a rotating cylinder with a perforated cylinder jacket, which is filled with activated carbon, passes, wherein a positionally constant part of the activated carbon filling by heating elements heated, the passing through this part of the adsorbent partial gas stream containing the desorbed pollutants, derived and removed from the passing through the non-heated part of the activated carbon filling partial gas stream, the pollutants by adsorption (DE-PS 3517105). As a result of the rotation of the cylinder, the desorbed part of the activated carbon filling passes into the adsorption part and can once again absorb pollutants there. The disadvantage here is that the applicability of the method to the purification of a weakly contaminated gas stream, preferably air, is limited by activated carbon, that a thermal regeneration is relatively uneconomical with respect to the amount of adsorbent used per unit quantity of the gas stream to be cleaned, that the use of numerous Heating elements causes additional costs and that a relatively large part of the gas used is used as purge gas. , ,
Schließlich ist ein karussellförmiger Entfeuchter bekannt (US-PS 4589892), bei dem senkrechte Platten kreisförmig in einem Zylinder in radialer Richtung angebracht sind und in tangentialer Richtung zur Entfeuchtung von Gas durchströmt werden. Durch entsprechende Leitungsführung ist gewährleistet, daß ein Teil des getrockneten Gases an anderer Stelle in umgekehrter Richtung zum Zwecke der Desorption die Platten durchströmt. Der Wechsel von Adsorption und Desorption erfolgt durch Drehen des Zylinders.Finally, a carousel-shaped dehumidifier is known (US-PS 4589892), in which vertical plates are circularly mounted in a cylinder in the radial direction and are flowed through in the tangential direction for dehumidifying gas. By appropriate routing is ensured that a portion of the dried gas flows through the plates elsewhere in the reverse direction for the purpose of desorption. The change of adsorption and desorption occurs by turning the cylinder.
Hierbei ist nachteilig, daß bedingt durch kurze Gaswege in den Adsorptionsmittel.betten und die gewählte Art der Desorption mit Hilfe eines Teiles des Produktgases als Spülgas ohne Temperatur- oder Druckveränderung eine Beschränkung des Einsatzgebietes auf den genannten Einsatzfall gegeben ist, daß die mit diesem Grundprinzip erreichbaren Reinheiten bzw. Entfeuchtungsgrade relativ gering sind und daß der mechanische Aufbau der Apparatur aufwendig ist.A disadvantage here is that due to short gas paths in the Adsorptionsmittel.betten and the selected type of desorption with the aid of a portion of the product gas as a purge gas without temperature or pressure change, a restriction of the application is given to the said application that achievable with this basic principle Purity or dehumidification are relatively low and that the mechanical structure of the apparatus is expensive.
Ziel der Erfindung ist bei der adsorptiven Gasreinigung und Gastrennung mittels Druckwechseladsorption die Anpassung der Fahrweise des Adsorbers an unterschiedliche Konzentrationen der Gaskomponenten des Rohgasstrpmes ohne zusätzlichen Aufwand, der Wegfall zyklischer Umschaltungen über Schaltventile und die Vereinfachung der gesamten Vorrichtung.The aim of the invention is in the adsorptive gas purification and gas separation by pressure swing adsorption adjustment of the driving of the adsorber to different concentrations of the gas components of Rohgasstrpmes without additional effort, the elimination of cyclic switching over switching valves and the simplification of the entire device.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, mit minimalem regeltechnischen Aufwand einen Rohgasstrom adsorptiv zu reinigen oder zu trennen und einen kontinuierlichen Produktgasstrom konstanten Druckes zu erzeugen, wobei wechselnde Rohgaszusammensetzungen bei gegebenen Komponenten durch Änderung der Dauer des Adsorptions-Desorptions-Zyklus zu berücksichtigen waren.The object of the invention was to adsorptively purify or separate a crude gas stream with minimal control effort and to produce a continuous product gas stream of constant pressure, wherein changing raw gas compositions had to be taken into account for given components by changing the duration of the adsorption-desorption cycle.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen adsorptiven Gasreinigung und Gastrennung, bestehend aus einem zylindrischen, mit Zu- und Ableitungen für das Gas versehenen Adso.rbergefäß mit einem in diesem drehbar angeordneten, segmentierten, mit Adsorbentien gefüllten Behälter, wobei erfindungsgemäß dessen äußere und innere Mantelflächen gasdurchlässig und die Stirnflächen gasundurchlässig sind, gasundurchlässige, in radialer Richtung angeordnete Zwischenwände den drehbar angeordneten Behälter in mindestens sechs Segmente aufteilen, die Zwischenwände gegenüber der Adsorbergefäßwandung druckdicht abgedichtet sind und die Rohgaseingangs-, Produkt- bzw. Restausgangs- und die Spülgasein- bzw. Spülgasausgangsleitungen sowie die Druckausgleichsleitung in Abhängigkeit von der festgelegten Verfahrensvariante am Adsorbergefäß derart angeordnet sind, daß die einzelnen Gaswege durch den Adsorber bei jeder Stellung des Behälters im Adsorbergefäß druckdicht voneinander getrennt sind.The object is achieved by a device for continuous adsorptive gas purification and gas separation, consisting of a cylindrical, provided with supply and discharge lines for the gas Adso.rbergefäß with a rotatably arranged in this segmented, filled with adsorbent container, according to the invention whose outer and inner lateral surfaces gas-permeable and the faces are gas-impermeable, gas-impermeable, arranged in the radial direction partitions divide the rotatably arranged container into at least six segments, the intermediate walls against the Adsorbergefäßwandung pressure-tight sealed and the Rohgaseingangs-, product or Restausgangs- and Spülgasein- or Purging gas outlet lines and the pressure equalization line are arranged depending on the specified process variant on the adsorbent vessel such that the individual gas paths through the adsorber in each position of the container in the adsorber vessel pressure-tight are separated from each other.
Vorteilhaft ist es, wenn das Adsorbergefäß aus einem äußeren Teil mit entsprechenden Öffnungen für die Rohgaszuleitung und Spülgasausgangsleitung besteht, der den drehbaren Behälter allseitig umschließt, und einem mit diesem fest verbundenen rohrförmigen inneren Teil, der axial in einen inneren Hohlraum des Behälters hineinragt, die Produkt- bzw. Restgasleitung und die Spülgaseingangsleitung aufnimmt und dieselben über entsprechende Öffnungen mit der gasdurchlässigen Innenwand des Behälters verbindet.It is advantageous if the adsorber vessel consists of an outer part with corresponding openings for the Rohgaszuleitung and Spülgasausgangsleitung which surrounds the rotatable container on all sides, and a firmly connected to this tubular inner part, which projects axially into an inner cavity of the container, the product - Receives or residual gas line and the purge gas inlet line and connects the same via corresponding openings with the gas-permeable inner wall of the container.
Zur Erreichung einer honen Reinheit im Produktgas ist es günstig, wenn der rohrf örmige innere Teil des Adsorbergefäßes nur die Produkt- bzw. Restgasleitung enthält und als Spülgas eine bestimmte Menge des Produkt- oder Restgases über eine entsprechend dimensionierte Öffnung in diesem rohrförmigen inneren Teil bereitgestellt wird.To achieve a high purity in the product gas, it is favorable if the tubular inner part of the adsorber vessel contains only the product or residual gas line and as purging gas a certain amount of product or residual gas is provided via a correspondingly sized opening in this tubular inner part ,
Wenn der rohrförmige innere Teil des Adsorbers nur die Produkt- bzw. Restgasleitung enthält und kein Spülgas zum Einsatz kommt, wird eine reine Druckwechseladsorption durchgeführt.If the tubular inner part of the adsorber contains only the product or residual gas line and no purge gas is used, a pure pressure swing adsorption is performed.
Bei der Reinigung bzw. Trennung kleiner Gasmengen bzw. dort, wo der Grad der Ausbeute an Produktgas unerheblich ist, wird in der Regel keine Druckausgleichsleitung vorhanden sein.When cleaning or separation of small amounts of gas or where the degree of yield of product gas is negligible, usually no pressure equalization line will be present.
Bei der Benutzung von Produkt-bzw. Restgas als Spülgas kann auf eine direkte Verbindung von Produkt-bzw. Restgasleitung mit den zu desorbierenden Segmenten verzichtet werden, wenn die Segmentzwischenwände des Behälters den inneren Mantel des Behälters überragen, so daß zwischen der gasdurchlässigen inneren Mantelfläche des Behälters und dem rohrförmigen inneren Teil des Gefäßes ein segmentierter Hohlraum entsteht.When using product resp. Residual gas as purge gas can be a direct connection of product or. Residual gas to be desorbed with the desorbed segments when the segment intermediate walls of the container overhang the inner shell of the container, so that a segmented cavity is formed between the gas-permeable inner surface of the container and the tubular inner part of the vessel.
Bei der Gasreinigung mit geringen Mengen an Verunreinigungen ist es oft günstiger, wenn die Lage von Rohgaseingangs- und Produkt-bzw. Restgasausgangsleitung miteinander vertauscht sind.When gas cleaning with small amounts of impurities, it is often cheaper if the location of Rohgaseingangs- and product or. Restgasausgangsleitung are interchanged.
Bei Änderung der Durchströmungsrichtung in der Adsorptionsphase ist ebenfalls in der Regel eine Änderung der Durchströmungsrichtung in der Spül phase sinnvoll. Letztere Änderung kann jedoch auch unabhängig von ersterer Änderung bei bestimmten Verfahrensvarianten der Gasreinigung erforderlich sein; sie wird erreicht, wenn die Lage von Spülgasein- und Spülgasausgangsleitung miteinander vertauscht sind.When changing the flow direction in the adsorption phase is also usually a change in the direction of flow in the purge phase useful. However, the latter change may also be required independently of the first change in certain process variants of gas purification; It is achieved when the position of Spülgasein- and Spülgasausgangsleitung are interchanged.
Die Gewährleistung eines Druckaufbaues in bestimmten Segmenten auf dem Adsorptionsdruck wird dadurch erreicht, daß sich die Rohgaseingangs- und Produkt- bzw. Restgasausgangsleitung bezogen auf die jeweiligen Segmente nicht deckungsgleich gegenüberliegen.Ensuring a pressure build-up in certain segments on the adsorption pressure is achieved in that the Rohgaseingangs- and product or residual gas exit line relative to the respective segments are not congruent.
Zur Verringerung der Auswirkungen unterschiedlicher Drücke bei Adsorption und Desorption ist es sinnvoll, wenn mehrere Rohgaseingangs-, Produkt- bzw. Restgasausgangs-, Spülgaseingangs- und Spülgasausgangs- sowie Druckausgleichsleitungen unter gleichzeitiger Erhöhung der Zahl der Segmente des Behälters am Adsorptionsgefäß angebracht sind.To reduce the effects of different pressures during adsorption and desorption, it makes sense if several Rohgaseingangs-, product or Restgasausgangs-, Spülgaseingangs- and Spülgasausgangs- and pressure equalization lines are attached while increasing the number of segments of the container on the adsorption vessel.
Eine Verlängerung der Gaswege in den mit Adsorbentien gefüllten Segmenten wird dadurch erreicht, daß die gasundurchlässigen Zwischenwände des Behälters in einem Winkel zum Radius des Zylinders angeordnet sind oder daß sie in radialer Richtung gekrümmte Form besitzen.An extension of the gas paths in the adsorbent-filled segments is achieved in that the gas-impermeable intermediate walls of the container are arranged at an angle to the radius of the cylinder or that they have a curved shape in the radial direction.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur kontinuierlichen adsorptiven Gasreinigung und Gastrennung, wobei erfindungsgemäß ein Rohgasstrom, der aus mindestens einer leichtadsorbierbaren und mindestens einer schweradsorbierbaren Komponente besteht, über eine oder mehrere Zuleitungen durch ein um eine Achse drehbar angeordnetes und durch Zwischenwände in Segmente unterteiltes Adsorberbett geleitet wird, hierbei weitestgehend von der leichtadsorbierbaren Komponente befreit wird, das oder die Seite, die dem jeweiligen Adsorberbettsegment gegenüberliegt, als Produktgasstrom verläßt und ein Spülgasstrom gleichzeitig an anderer Stelle des segmentierten Adsorberbettes durch mindestens ein Adsorberbettsegment unter gleichem oder niedrigerem Druck zum Zwecke der Desorption der adsorbierten Komponente geleitet wird, wobei durch dichtende Zwischenwände im Adsorberbett ein Überströmen des unter gleichem oder höherem Druck stehenden Rohgas- und Produkt- bzw. Restgasstromes aus Segmenten, die sich in der Adsorptionsphase befinden, zu Segmenten, die unter gleichem oder niedrigerem Druck desorbiert und gespült werden, verhindert wird und die Adsorptions- und Desorptionsphasen sowie alle notwendigen Übergangsphasen wie die Druckaufbau- und Druckabbauphasen in jedem Adsorberbett durch die Geschwindigkeit der Drehbewegung des Behälters mit dem Adsorberbett und die Anordnung der Rohgaseingangs-, Produktgasausgangs-, Spülgaseingangs- und Spülgasausgangsöffnungen sowie der Druckausgleichsleitung am Behälter mit dem segmentierten Adsorberbett in einem vorgegebenen Rhythmus erfolgen.The object is further achieved by a method for continuous adsorptive gas purification and gas separation, wherein according to the invention a raw gas stream consisting of at least one easily adsorbable and at least one difficult adsorbable component, via one or more leads by a rotatably arranged about an axis and divided by partitions into segments Adsorber is passed, this is largely freed from the easily adsorbable component, or the side opposite the respective Adsorberbettsegment leaves as a product gas stream and a purge simultaneously at another point of the segmented Adsorberbettes by at least one Adsorberbettsegment under equal or lower pressure for the purpose of desorption the adsorbed component is passed, wherein by sealing intermediate walls in the adsorbent bed an overflow of the same or higher pressure raw gas and product or residual gas stream it is prevented from segments which are in the adsorption phase to segments which are desorbed and rinsed under equal or lower pressure and the adsorption and desorption phases as well as all necessary transition phases such as the pressure buildup and depressurization phases in each adsorber bed by the speed of Rotary movement of the container with the adsorber and the arrangement of Rohgaseingangs-, Produktgasausgangs-, Spülgaseingangs- and Spülgasausgangsöffnungen and the pressure equalization line on the container with the segmented adsorber bed in a predetermined rhythm.
Aus ökonomischen Gründen ist es üblich, daß die Desorption bei atmosphärischem oder einem gegenüber dem atmosphärischen Druck erniedrigten Druck durchgeführt wird.For economic reasons, it is common that the desorption is carried out at atmospheric pressure or at a pressure lower than the atmospheric pressure.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Rohgasstrom radiaJ von außen nach innen durch mindestens ein Adsorberbettsegment geleitet wird und den Adsorber als Produkt-oder Restgasstrom über die axial bis in den Innenraum des Behälters führende Leitung verläßt.It is advantageous if the raw gas flow radiaJ is passed from outside to inside through at least one adsorber bed segment and leaves the adsorber as a product or residual gas stream via the axially leading into the interior of the container line.
Bei Verfahrensvarianten der Gasreinigung mit geringen Verunreinigungen im Rohgasstrom ist es jedoch günstiger, wenn der Rohgasstrom axial über die bis in den Innenraum des Behälters führende Leitung gelangt, von hier aus mindestens ein Adsorberbettsegment von innen nach außen radial· durchströmt und den Adsorber außen als Produkt-bzw. Restgasstrom verläßt.In the case of process variants of gas purification with small impurities in the crude gas stream, however, it is more favorable if the crude gas stream passes axially through the line leading into the interior of the container, from which at least one adsorber bed segment flows radially from inside to outside and the adsorber is externally used as product. or. Leaving residual gas stream.
Es ist zweckmäßig, daß als Spülgas ein Teil des Produkt- bzw. Restgases verwendet wird.It is expedient that a portion of the product or residual gas is used as the purge gas.
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Wird auf eine Nutzung des Desorbiergases verzichtet, dann kann ebensogut als Spülgas ein Teil des Rohgases verwendet werden.If a use of the desorbing gas is dispensed with, then a portion of the raw gas can just as well be used as purge gas.
Soll ein hoher Desorptionsgrad erreicht werden, ist es jedoch günstiger, als Spülgas ein zusätzliches Gas, wie Wasserstoff oder Helium, zu verwenden.If a high degree of desorption is to be achieved, however, it is better to use an additional gas, such as hydrogen or helium, as purge gas.
Es ist vorteilhaft, wenn die Spülgasrichtung im jeweiligen Behältersegment der Richtung des Roh- und Produkt- bzw. Restgasstromes entgegengeriehtet ist.It is advantageous if the purge gas direction in the respective container segment is directed counter to the direction of the crude and product or residual gas stream.
Bei einzelnen Varianten der Gastrennung ist es jedoch sinnvoll, wenn die Spülgasrichtung im jeweiligen Behältersegment die gleiche ist, wie die des Roh-und Produkt-bzw. Restgases während der Adsorptionsphase.For individual variants of the gas separation, however, it makes sense if the Spülgasrichtung in each container segment is the same as that of the raw and product or. Residual gases during the adsorption phase.
Der Grad der Desorption kann ebenfalls erhöht werden, wenn der Spülgasstrom eine höhere Temperatur als der Rohgasstrom besitzt.The degree of desorption can also be increased if the purge gas has a higher temperature than the raw gas stream.
Wenn bei der Gastrennung beide Gaskomponenten in hoher Reinheit erhalten werden sollen, ist es günstiger, wenn die Desorption ohne Einsatz eines Spülgases erfolgt.If both gas components are to be obtained in high purity in the gas separation, it is better if the desorption takes place without the use of a purge gas.
Die Verbesserung der Ökonomie des Verfahrens wird dadurch erreicht, daß über die Druckausgleichsleitung der Druck, der in einem Segment des Behälters herrscht, wetchesxjerade die Adsorptionsphase verlassen hat, genutet wird, um in einem Segment, welches bei niedrigerem Druck gerade die Desorptionsphase verlassen hat, mit dem Druckaufbau zu beginnen. Es ist üblich, die zweite Phase des Druckaufbaues auf den Adsorptionsdruck mit Hilfe des Produkt- bzw. Restgasstromes erfolgen zu lassen. Wenn auf eine hohe Ausbeute des Produktgasstromes orientiert wird, ist es günstiger, wenn die zweite Phase des Druckaufbaues auf den Adsorptionsdruck mit Hilfe des Rohgasstromes erfolgt.The improvement in the economy of the process is achieved in that via the pressure equalization line, the pressure which prevails in a segment of the container which has just passed through the adsorption phase, is grooved to in a segment which has just left the desorption phase at lower pressure to begin the pressure build-up. It is customary to have the second phase of the pressure build-up on the adsorption pressure carried out with the aid of the product or residual gas stream. If it is based on a high yield of the product gas stream, it is more favorable if the second phase of the pressure build-up takes place on the adsorption pressure with the aid of the crude gas stream.
Es ist üblich, daß die Phasen, Adsorption, Druckabbau, Desorption und Druckaufbau bei jeder,Umdrehung des Behälters um eine Achse mindestens einmal durchlaufen werden.It is common for the phases, adsorption, depressurization, desorption and pressure build-up to be passed at least once each revolution of the container about an axis.
Bei wechselnden Konzentrationen wird die Dauer des Durchlaufens eines Druckwechselzyklus durch die Umdrehungsgeschwindigkeit des Behälters eingestellt, wodurch eine Anpassung an unterschiedliche Konzentrationen der zu adsorbierenden Komponenten im Rohgasstrom bei Einhaltung einer einheitlichen Qualität des Produktgasstromes in weiten Grenzen möglich ist.At varying concentrations, the duration of the passage of a pressure swing cycle is adjusted by the rotational speed of the container, whereby an adaptation to different concentrations of the components to be adsorbed in the crude gas stream while maintaining a uniform quality of the product gas stream is possible within wide limits.
Die Erfindung wird nachfolgend an 8 Vorrichtungsbeispielen und den dazugehörigen Zeichnungen und an 2 Verfahrensbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to 8 device examples and the associated drawings and to 2 method examples.
Fig.. 1: zeigt den Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen adsorptiven Gasreinigung und Gastrennung mit Spülgasleitung.Fig. 1: shows the longitudinal section through a device for continuous adsorptive gas cleaning and gas separation with purge gas line.
Fig. 2: zeigt den dazugehörigen QuerschnittFig. 2: shows the associated cross-section
Fig. 3: zeigt den Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen adsorptiven Gasreinigung und Gastrennung ohne Spülgasleituhg. 3 shows the longitudinal section through a device for continuous adsorptive gas purification and gas separation without Spülgasleituhg.
Fig. 4: zeigt den dazugehörigen QuerschnittFig. 4: shows the corresponding cross-section
Fig. 5: zeigt den Querschnitt durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen adsorptiven Gasreinigung und Gastrennung mit Fig. 5: shows the cross section through a device for continuous adsorptive gas purification and gas separation
segmentiertem Innenhohlraumsegmented internal cavity
Fig. 6: zeigt den Querschnitt durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen adsorptiven Gasreinigung und Gastrennung mit je zwei Rohgas-und Spülgasaus-und-eingängen. Fig. 6: shows the cross section through a device for continuous adsorptive gas purification and gas separation with two raw gas and Spülgasaus and inputs.
Fig. 7: zeigt den schematischen Querschnitt durch einen Behälter mit in radialer Richtung winklig angeordneten Trennwänden. Fig. 8: zeigt den schematischen Querschnitt durch einen Behälter mit in radialer Richtung gekrümmten Trennflächen. Fig. 9: zeigt schematisch die Anordnung der Gasein- und Gasaustrittsöffnungen sowie die Gasströme bei einer Fahrweise mit7 shows the schematic cross section through a container with partitions arranged at an angle in the radial direction. Fig. 8: shows the schematic cross section through a container with curved in the radial direction separating surfaces. Fig. 9: shows schematically the arrangement of the gas inlet and gas outlet openings and the gas streams in a driving style with
Druckaufbau durch Produkt-oder RestgasPressure build-up due to product or residual gas
Fig. 10: zeigt schematisch die Anordnung der Gasein- und Gasaustrittsöffnungen sowie die Gasströme bei einer Fahrweise mit Druckaufbau durch Rohgas. 10 shows schematically the arrangement of the gas inlet and gas outlet openings and the gas flows in a driving manner with pressure build-up by raw gas.
Entsprechend den Fig. 1 und 2 ist in dem Adsorbergefäß 1 der mit acht Zwischenräumen 2 versehene und mit Adsorbentien 3 gefüllte Behälter 4 drehbar gelagert. Die Zwischenwände 2 sind an den jeweiligen Berührungsflächen mit dem Adsorbergefäß 1 mit Dichtflächen 5 versehen. Für die Zuführung des Rohgases ist das Adsorbergefäß 1 mit der Rohgaseingangsleitung 6 versehen. Das Spül- und/oder Desorptionsgas wird über die gegenüberliegende Leitung 7 abgeführt, während das Produkt- bzw. Restgas das jeweilige Adsorberbett über den als angeschnittene Gasleitung 8 ausgebildeten inneren Teil 9 des Adsorbergefäßes 1 verläßt. Rohgaseingang und Produktgas- bzw. Restgasausgang können aber auch vertauscht sein, so daß die Durchströmung der Adsorbentien in umgekehrter Richtung von innen nach außen erfolgt. In der Wandung des Adsorbergefäßes befindet sich in der Nähe der Leitungen 6 und 7 je eine Erweiterung 10. Damit wird erreicht, daß jeweils mindestens zwei durch die Zwischenwände 2 getrennte Segmente 11 des Behälters 4 durchströmt werden. Zur Verbesserung der Desorption werden jeweils mindestens zwei durch die Zwischenwände 2 getrennte Segmente 11 mit Hilfe eines Spülgases, welches über die Spülgaseingangsleitung 12 eintritt und die Segmente 11 in zur Adsorption entgegengesetzter Richtung durchströmt und das Adsorbergefäß 1 über die Spülgasausgangs- bzw. Desorptionsgasleitung 7 verläßt, gespült. Spülgaseingang und Spülgasausgang können aber auch vertauscht sein, so daß die Durchströmung in umgekehrter Richtung erfolgt. Zum Zwecke des ungehinderten Gasdurchtrittes sind die Mantelflächen 13 des Behälter 4 gasdurchlässig gestaltet. Ebenfalls am äußeren Mantel befinden sich etwa in der Mitte zwischen den Leitungen 6 und 7 nahezu einander gegenüber die Leitungseinmündungen der Druckausgleichsleitung 14, welche beide Einmündungen miteinander verbindet. Die Druckausgleichsleitung kann auch entfallen. Damit wird jedoch dieArbeitsweisederVorrichtung unökonomischer. Der Antrieb für'die Drehbewegung des Behälters 4 erfolgt über eine Antriebsachse 15, die mit dem Behälter 4 fest verbunden ist.According to FIGS. 1 and 2, the container 4 provided with eight intermediate spaces 2 and filled with adsorbents 3 is rotatably mounted in the adsorber vessel 1. The intermediate walls 2 are provided at the respective contact surfaces with the adsorber vessel 1 with sealing surfaces 5. For the supply of the raw gas, the adsorber vessel 1 is provided with the raw gas input line 6. The rinsing and / or desorption gas is discharged via the opposite line 7, while the product or residual gas leaves the respective adsorber bed via the formed as a cut gas line 8 inner part 9 of the adsorber vessel 1. However, raw gas inlet and product gas or residual gas outlet can also be reversed, so that the flow through the adsorbents in the reverse direction from the inside out. In the wall of the adsorbent vessel is in the vicinity of the lines 6 and 7 each have an extension 10. This ensures that in each case at least two separated by the intermediate walls 2 segments 11 of the container 4 are flowed through. In order to improve the desorption at least two segments 11 separated by the intermediate walls 2 by means of a purge gas which enters via the purge gas inlet line 12 and the segments 11 flows through in the direction opposite to the adsorption and leaves the adsorber vessel 1 via the Spülgasausgangs- or Desorptionsgasleitung 7, rinsed. Purge gas inlet and purge gas can also be reversed, so that the flow takes place in the opposite direction. For the purpose of unimpeded gas passage, the lateral surfaces 13 of the container 4 are designed gas-permeable. Also on the outer jacket are located approximately in the middle between the lines 6 and 7 almost opposite each other, the line junctions of the pressure equalization line 14, which connects both junctions with each other. The pressure equalization line can also be omitted. Thus, however, the operation of the apparatus becomes more uneconomical. The drive for the rotational movement of the container 4 via a drive shaft 15 which is fixedly connected to the container 4.
Entsprechend den Fig. 3 und 4 ist der innere Teil 9 des Adsorbergefäßes 1 als angeschnittene Produkt- bzw. Restgasleitung 8 " ausgebildet. Während der Desorption dient die Spülgasausgangs-bzw. Desorptionsgasleitung 7 zur Abführung des während der Entspannung auf ein niedrigeres Druckniveau freigesetztes Desorptionsgases. Rohgaseingang und Produktgas- bzw. Restgasausgang können aber auch vertauscht sein. Dann erfolgt die Desorption innerhalb eines Segmentes 11 im Gleichstrom zur Adsorption. . ·3 and 4, the inner part 9 of the adsorber vessel 1 is formed as a cut product or residual gas line 8 "During desorption, the purge gas outlet or desorption gas line 7 serves to remove the desorption gas released during depressurization to a lower pressure level. However, the raw gas inlet and the product gas or residual gas outlet can also be reversed, and then the desorption within a segment 11 takes place in direct current to the adsorption.
Entsprechend Fig.5 sind die durch Zwischenwände 2 gebildeten Segmente 11 durch Verlagerung der gasdurchlässigen inneren Mantelfläche 13 des Behälters 4 nach außen so gestaltet, daß im inneren Teil des Behälters segmentierten Hohlräume 16 entstehen. Das dort enthaltene Produkt- bzw. Restgasvolumen wird während der Desorption wie ein Spülgas eingesetzt und verläßt das Adsorbergefäß 1 nach Durchströmen der mit Adsorbentien 3 gefüllten Teile der Segmente durch die Desorptionsgasleitung 7 zusammen mit dem bei der Entspannung und durch Spülen freigesetzten Gas.According to Figure 5, the segments 11 formed by intermediate walls 2 are designed by displacement of the gas-permeable inner circumferential surface 13 of the container 4 to the outside so that segmented cavities 16 are formed in the inner part of the container. The product or residual gas volume contained therein is used during desorption as a purge gas and leaves the adsorbent vessel 1 after flowing through the adsorbent 3 filled parts of the segments through the Desorptionsgasleitung 7 together with the released during the expansion and purging gas.
Beispie'4Beispie'4
Entsprechend Fig. 6 ist in dem Adsorbergefäß 1 der mit sechzehn Zwischenwänden 2 versehene und mit Adsorbentien 3 gefüllte Behälter 4 drehbar gelagert. Für die Zuführung des Rohgases ist das Adsorbergefäß mit zwei einander gegenüberliegenden Rohgaseingangsleitungen 6 versehen. Zwei im Winkel von 90° zu diesen Leitungen angebrachte Desorptions- bzw. Spülgasausgangsleitungen 7 dienen der Abführung der entsprechenden Gase. Das Produkt- bzw. Restgas verläßt das Adsorbergefäß 1 nach Durchströmen der Adsorbentien 3 von beiden Seiten her von außen nach innen über die gemeinsame Produkt- bzw. Restgasleitung 8 im speziell ausgebildeten inneren Teil 9 des Adsorbergefäßes 1. Ebenfalls im inneren Teil 9 des Adsorbergefäßes 1 untergebracht ist die zweigeteilte Spülgaseingangsleitung 12. In der Wandung des Adsorbergefäßes 1 befindet sich in der Mähe der Leitungen 6 und 7 je eine Erweiterung 10. Damit wird erreicht, daß pro Leitung mindestens zwei durch die Zwischenwände 2 getrennte Segmente 11 des Behälters 4 erreichbar sind. Die Erhöhung der Zahl der Gaswege im Behälter erlaubt eine gleichmäßigere Druckverteilung im Adsorber, da sich jeweils zwei radial gegenüberliegende Segmente 11 auf etwa gleichem Druckniveau befinden.According to FIG. 6, the container 4 provided with sixteen intermediate walls 2 and filled with adsorbents 3 is rotatably mounted in the adsorber vessel 1. For the supply of the raw gas adsorber vessel is provided with two opposing raw gas inlet pipes 6. Two attached at an angle of 90 ° to these lines desorption or Spülgasausgangsleitungen 7 serve the discharge of the corresponding gases. The product or residual gas leaves the adsorbent vessel 1 after passing through the adsorbents 3 from both sides from outside to inside via the common product or residual gas line 8 in the specially formed inner part 9 of the adsorber vessel 1. Also in the inner part 9 of the adsorber vessel. 1 In the wall of the adsorbent vessel 1 is located in the mow of the lines 6 and 7 each have an extension 10. This ensures that at least two separate segments 11 of the container 4 are accessible per line through the intermediate walls. The increase in the number of gas paths in the container allows a more uniform pressure distribution in the adsorber, since there are two radially opposite segments 11 at about the same pressure level.
Beispiel 5 Example 5
Entsprechend Fig.7 sind die Zwischenwände 2 des Behälters 4 in radialer Richtung um einen konstanten Betrag winklig angeordnet. Damit werden effektiv verlängerte Gaswege in den mit Adsorbentien 3 gefüllten Segmenten 1 erreicht.According to Figure 7, the intermediate walls 2 of the container 4 are arranged at an angle in the radial direction by a constant amount. Thus, effectively extended gas paths are achieved in the segments 1 filled with adsorbents 3.
Entsprechend Fig. 8 sind die Zwischenwände 2 des Behälters 4 in radialer Richtung gekrümmt ausgebildet. Damit werden effektiv verlängerte Gaswege in den mit Adsorbentien 3 gefüllten Segmenten 11 erreicht.According to Fig. 8, the intermediate walls 2 of the container 4 are curved in the radial direction. This effectively elongated gas paths are achieved in the filled with adsorbents 3 segments 11.
Entsprechend Fig. 9 sind die Erweiterung 10 der Leitung 6 und die Durchtrittsöffnung zu der im inneren Teil 9 des Adsorbergefäßes 1 gelegenen Leitung 8 so angeordnet, daß die zweite Phase des Druckaufbaues DA2 mit Hilfe des Produkt- bzw. Restgases vorgenommen wird. Jedes einzelne Segment durchläuft bei einer Umdrehung des Behälters4 um seine eigene Achse die folgenden Phasen:According to Fig. 9, the extension 10 of the conduit 6 and the passage opening to the located in the inner part 9 of the adsorber vessel 1 line 8 are arranged so that the second phase of the pressure build-up DA2 is carried out with the aid of the product or residual gas. Each individual segment undergoes the following phases during one revolution of the container 4 about its own axis:
Adsorption A bei Druck p, Druckabbau DA1 über die Druckausgleichsleitung 14 auf den halben Druck p/2, Druckabbau DA2 auf den Desorptionsdruck p0 mit beginnender Desorption, Spülen S bei Druck p0, Druckaufbau AD 1 auf den Druck p/2 mit Hilfe des in der zweiten Phase über die Druckausgleichsleitung 14 erhaltenen Druckniveaus, weiterer Druckaufbau AD 2 auf den Adsorptionsdruck ρ mit Hilfe des Produkt- bzw. Restgases.Adsorption A at pressure p, pressure reduction DA1 via pressure equalization line 14 to half pressure p / 2, pressure reduction DA2 to desorption pressure p 0 with commencement of desorption, purging S at pressure p 0 , pressure increase AD 1 to pressure p / 2 by means of in the second phase via the pressure equalization line 14 pressure levels obtained, further pressure build-up AD 2 on the adsorption ρ using the product or residual gas.
Entsprechend Fig. 10 sind die Erweiterung 10 der Leitung 6 und die Durchtrittsöffnungen zu der im inneren Teil 9 des Adsorbergefäßes 1 gelegenen Leitung 8 so angeordnet, daß die zweite Phase des Druckaufbaues AD2 mit Hilfe des Rohgases vorgenommen wird.According to Fig. 10, the extension 10 of the conduit 6 and the passage openings are arranged to the located in the inner part 9 of the adsorber vessel 1 line 8 so that the second phase of the pressure build-up AD2 is made with the aid of the raw gas.
Das folgende Beispiel bezieht sich auf die Trocknung von Druckluft.The following example refers to the drying of compressed air.
Entstaubte Druckluftwurde durch Kondensation vorgetrocknet. Die so behandelte Druckluft wurde bei einem Druck von 0,6 MPa und einer Temperatur von 25°C radial durch eine analog der Fig. 1, 2 und 6 konstruierte Vorrichtung, jedoch ohne Druckausgleichsleitung, geleitet, wobei die effektive Adsorbentienschichtdicke 0,2m vom äußeren zum inneren Mantel des Behälters betrug. Die Desorption erfolgte bei 0,1 MPa. Als Spülgas wurde ein geringer Teil von etwa 5% des auf 75°C erhitzten, getrockneten Produktgases benutzt. Volumenbelastung des Adsorbers und Umdrehungsgeschwindigkeit des Behälters mit den Adsorbentien wurden so geregelt, daß der Taupunkt der Lut bei etwa -400C lag. Als Adsorbens wurde Silikagel eingesetzt. Die Zuleitung der vorgereinigten und vorgetrockneten Druckluft als Rohgasstrom erfolgte über zwei gegenüberliegende Eingänge, die Abführung der getrockneten Luft über eine Leitung im inneren Teil des Adsorbergefäßes. Die Desorption erfolgte jeweils im Gegenstrom mit Hilfe eines Teiles der getrockneten Luft als Spülgas. Der Druckaufbau erfolgte, da keine Druckausgleichsleitung vorhanden war, mit Hilfe des Produktgases getrocknete Luft. Der Druckabfall über den Adsorber hing etwas von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Adsorbers ab, war aber insgesamt vernachlässigbar. Die Ausbeute an getrockneter Luft betrug zwischen 85 und 90%. Dusted compressed air was predried by condensation. The thus treated compressed air was passed at a pressure of 0.6 MPa and a temperature of 25 ° C radially through an analogous to FIGS. 1, 2 and 6 constructed device, but without pressure equalization line, the effective adsorbent layer thickness 0.2m from the outside to the inner jacket of the container was. Desorption was at 0.1 MPa. The purge gas used was a small portion of about 5% of the dried product gas heated to 75 ° C. Volume loading of the adsorber and speed of rotation of the container with the adsorbents were controlled so that the dew point of Lut was about -40 0 C. Silica gel was used as the adsorbent. The supply of pre-cleaned and pre-dried compressed air as a crude gas stream via two opposite inputs, the discharge of the dried air via a line in the inner part of the adsorber vessel. The desorption was carried out in each case in countercurrent with the aid of a portion of the dried air as purge gas. The pressure was built up, since no pressure equalization line was present, with the aid of the product gas dried air. The pressure drop across the adsorber was somewhat dependent on the speed of rotation of the adsorber but was negligible overall. The yield of dried air was between 85 and 90%.
Bei Einsatz einer Druckausgleichsleitung kann die Ausbeute durch dann zusätzliche Einsparungen an Produktgas für Spülung und Druckaufbau bis auf etwa 95% gesteigert werden.When using a pressure equalization line, the yield can then be increased to about 95% by then additional savings in product gas for purge and pressure build-up.
Das folgende Beispiel bezieht sich auf die Gewinnung von sauerstoffarmem aus Luft.The following example refers to the recovery of low oxygen from air.
Vocgereinigte und getrocknete Druckluft wurde bei einem Druck von 0,3 bis 0,6 MPa und einer Temperaturvon 250C durch einen Adsorbergemäß Fig. 1 geleitet. Dieeffektive Schüttdicke der Adsorbentien betrug 0,25m. Volumenbelastung des Adsorbers und Umdrehungsgeschwindigkeit des Behältes mit den Adsorbentien wurden so geregelt, daß der Ausgangsgehalt an Sauerstoff im Produktgas kleiner als 2 Vol.-% blieb. Als Adsorbens wurde eine kleinkörnige handelsübliche leistungsfähige Gasaktivkohle gewählt. Die Zuleitung der vorgereinigten und vorgetrockneten Druckluft erfolgte radial von außen. Damit wurde erreicht, daß durch die große Querschnittserweiterung und damit Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit Sauerstoff bevorzugt im äußeren Bereich der Adsorberschicht adsorbiert wurde. Die Abführung des Produktg.ases erfolgte im inneren Teil des Adsorbergefäßes. Über die Druckausgleichsleitung erfolgte, nachdem das entsprechende Segment die Adsorptionsphase verlassen hat, der Druckausgleich mit einem radial gegenüberliegenden, auf Desorptionsniveau befindlichen Segment. Die Strömungsrichtung war im ersteren Segment entgegen der Strömungsrichtung während der Adsorption, im zweitgenannten Segment in gleicher Strömungsrichtung mit der Adsorption. Die Dauer des Kontaktes der beiden Segmente miteinander durfte dabei nur kurz sein. Die Desorption erfolgte unter Einsatz eines geringen Teiles des gewonnenen Inertgases als Spülgas. Der Druckaufbau erfolgte in der ersten Phase durch obengenannten Druckausgleich und in der zweiten Phase mit Hilfe des Druckniveaus des Inertgases analog Fig. 9. Die Ausbeute an Inertgas betrug in Abhängigkeit von der Fahrweise zwischen 65 und 70% von der eingesetzten Druckluft.Vocgereinigte and dried compressed air was passed at a pressure of 0.3 to 0.6 MPa and a temperature of 25 0 C by a Adsorbergemäß to FIG. 1. The effective bulk thickness of the adsorbents was 0.25 m. Volume load of the adsorber and the speed of rotation of the container with the adsorbents were controlled so that the starting content of oxygen in the product gas remained less than 2 vol .-%. The adsorbent used was a small-grained commercially available powerful activated carbon gas. The supply of pre-cleaned and pre-dried compressed air was carried out radially from the outside. It was thus achieved that oxygen was preferentially adsorbed in the outer region of the adsorber layer due to the large cross-sectional widening and thus reduction of the flow velocity. The removal of the product gas was carried out in the inner part of the adsorber vessel. About the pressure equalization line was after the corresponding segment has left the adsorption phase, the pressure equalization with a radially opposite, located on desorption level segment. The flow direction was in the former segment counter to the flow direction during adsorption, in the second-mentioned segment in the same flow direction with the adsorption. The duration of contact between the two segments was allowed to be only short. The desorption was carried out using a small portion of the recovered inert gas as purge gas. The pressure was built up in the first phase by the above-mentioned pressure equalization and in the second phase by means of the pressure level of the inert gas analogous to FIG. 9. The yield of inert gas was depending on the driving between 65 and 70% of the compressed air used.
Claims (28)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD30186187A DD259794A1 (en) | 1987-04-16 | 1987-04-16 | DEVICE AND METHOD FOR CONTINUOUS ADSORPTIVE GAS CLEANING AND GAS SEPARATION |
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|---|---|---|---|
| DD30186187A DD259794A1 (en) | 1987-04-16 | 1987-04-16 | DEVICE AND METHOD FOR CONTINUOUS ADSORPTIVE GAS CLEANING AND GAS SEPARATION |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DD259794A1 true DD259794A1 (en) | 1988-09-07 |
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ID=5588312
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DD30186187A DD259794A1 (en) | 1987-04-16 | 1987-04-16 | DEVICE AND METHOD FOR CONTINUOUS ADSORPTIVE GAS CLEANING AND GAS SEPARATION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD259794A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4412514A1 (en) * | 1994-04-12 | 1995-10-19 | Reinluft Umwelttechnik Ingenie | Bio-active filter for cleaning gas stream contg. noxious substances or having strong odour |
| US6565635B2 (en) | 2000-09-25 | 2003-05-20 | Questair Technologies, Inc. | Layered manifold pressure swing adsorption device and method |
| CN109876593A (en) * | 2019-03-08 | 2019-06-14 | 北京科技大学 | A kind of method of radial alignment tubular adsorber and its adsorption-desorption |
-
1987
- 1987-04-16 DD DD30186187A patent/DD259794A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4412514A1 (en) * | 1994-04-12 | 1995-10-19 | Reinluft Umwelttechnik Ingenie | Bio-active filter for cleaning gas stream contg. noxious substances or having strong odour |
| US6565635B2 (en) | 2000-09-25 | 2003-05-20 | Questair Technologies, Inc. | Layered manifold pressure swing adsorption device and method |
| CN109876593A (en) * | 2019-03-08 | 2019-06-14 | 北京科技大学 | A kind of method of radial alignment tubular adsorber and its adsorption-desorption |
| CN109876593B (en) * | 2019-03-08 | 2024-01-26 | 北京科技大学 | Radial tube type adsorber and adsorption and desorption method thereof |
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