DE102022124089A1 - Adsorber discharge - Google Patents

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DE102022124089A1 DE102022124089.4A DE102022124089A DE102022124089A1 DE 102022124089 A1 DE102022124089 A1 DE 102022124089A1 DE 102022124089 A DE102022124089 A DE 102022124089A DE 102022124089 A1 DE102022124089 A1 DE 102022124089A1
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Thomas Badenhop
Frank Salg
Hans-Josef Spahn
Pascal Forner
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Vaillant GmbH
Original Assignee
Vaillant GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
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    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Transportvorbereitung eines Adsorbers für gasförmige Stoffe, der ein kontaminiertes Adsorptionsmittel enthält, der Adsorber aufweisend eine durchströmbares Adsorptionsmittel, mindestens einen absperrbaren Gaseinlass, mindestens einen absperrbaren Gasauslass, sowohl am Gaseinlass als auch am Gasauslass gasdurchlässige Rückhalteeinrichtungen für Adsorptionsmittel, wobei am Gasauslass ein absperrbarer Anschluss für eine Vakuumpumpe vorgesehen ist, am Gaseinlass ein absperrbarer Anschluss für Inertgas oder Dampf vorgesehen ist, und der Adsorber für Vakuum ausgelegt ist. Es werden zunächst alle Gaseinlässe und alle Gasauslässe geschlossen, dann eine Vakuumpumpe am Gasauslass für eine Vakuumpumpe angeschlossen, am Auslass der Vakuumpumpe ein Auffanggefäß vorgesehen, am Adsorber ein Vakuum angelegt und dabei das Gas, welches einen Teil des Kontaminats enthält, nach Öffnung des Gasauslasses für die Vakuumpumpe abgesaugt und in dem Auffanggefäß aufgefangen, das Vakuum solange aufrechterhalten, bis kein Gas mehr abgesaugt werden kann, der Gasauslass für die Vakuumpumpe geschlossen. Der Adsorber kann dann gefahrlos abtransportiert werden.Device and method for preparing for transport an adsorber for gaseous substances, which contains a contaminated adsorbent, the adsorber having a flow-through adsorbent, at least one lockable gas inlet, at least one lockable gas outlet, gas-permeable retention devices for adsorbents at both the gas inlet and at the gas outlet, with a a lockable connection is provided for a vacuum pump, a lockable connection for inert gas or steam is provided at the gas inlet, and the adsorber is designed for vacuum. First, all gas inlets and all gas outlets are closed, then a vacuum pump is connected to the gas outlet for a vacuum pump, a collecting vessel is provided at the outlet of the vacuum pump, a vacuum is applied to the adsorber and the gas, which contains part of the contaminant, is released after opening the gas outlet for The vacuum pump is sucked out and collected in the collecting vessel, the vacuum is maintained until no more gas can be sucked out, the gas outlet for the vacuum pump is closed. The adsorber can then be transported away safely.

Description

Die Erfindung betrifft die Behandlung eines Adsorbers mit einem beladenden Adsorbensmittel, wobei die Beladung des Adsorptionsmittels überwiegend aus einem Kontaminat aus Arbeitsfluid besteht, welches zuvor leckagebedingt aus einer Kältemaschine ausgetreten und vom Adsorptionsmittel des Adsorbers adsorbiert worden ist.The invention relates to the treatment of an adsorber with a loading adsorbent, the loading of the adsorbent consisting predominantly of a contaminate of working fluid, which previously leaked from a refrigeration machine and was adsorbed by the adsorbent of the adsorber.

Der Adsorber kann dabei dem Stand der Technik entsprechend entweder innerhalb eines Gehäuses einer Kältemaschine oder Wärmepumpe oder außerhalb angeordnet sein. Die zum Einsatz kommenden thermodynamischen Kreisprozesse sind seit langem bekannt, ebenso die Sicherheitsprobleme, die bei der Verwendung geeigneter Arbeitsfluide entstehen können. Abgesehen von Wasser sind die bekanntesten damaligen Arbeitsfluide brennbar und giftig. Sie führten im vergangenen Jahrhundert zur Entwicklung der Sicherheitskältemittel, die aus fluorierten Kohlenwasserstoffen FKW bestanden. Es zeigte sich jedoch, dass diese Sicherheitskältemittel zur Klimaerwärmung führen und dass ihre sicherheitstechnische Unbedenklichkeit zu konstruktiven Unachtsamkeiten führte. Bis zu 70 % des Umsatzes an FKW entfiel auf den Nachfüllbedarf undichter Anlagen und deren Leckageverluste, der hingenommen wurde, solange dies im Einzelfall als wirtschaftlich vertretbar empfunden wurde und Bedarf an Ersatzbeschaffung förderte.According to the prior art, the adsorber can be arranged either inside a housing of a refrigeration machine or heat pump or outside. The thermodynamic cycle processes used have been known for a long time, as have the safety problems that can arise when using suitable working fluids. Aside from water, the most well-known working fluids at the time were flammable and toxic. In the last century, they led to the development of safety refrigerants, which consisted of fluorinated hydrocarbons HFCs. However, it turned out that these safety refrigerants lead to global warming and that their safety-related harmlessness led to design carelessness. Up to 70% of HFC sales were attributable to the need for refilling of leaky systems and their leakage losses, which was accepted as long as this was perceived to be economically justifiable in individual cases and promoted the need for replacement procurement.

Der Einsatz dieser Kältemittel wurde aus diesem Grund Restriktionen unterworfen, in der Europäischen Union beispielsweise durch die F-Gas-Verordnung (EU) 517/2014. Derartige Emissionen dürfen nicht mehr in die Umwelt gelangen, sie müssen sicher aufgefangen werden und entweder entsorgt oder recycliert werden, jeweils ohne Verluste.For this reason, the use of these refrigerants has been subject to restrictions, in the European Union for example through the F-Gas Regulation (EU) 517/2014. Such emissions must no longer be released into the environment; they must be safely captured and either disposed of or recycled, in each case without loss.

Aber auch die klimafreundlicheren Kältemittel sind problematisch. Die Klimafreundlichkeit leitet sich zum einen aus den besonders hohen Wirkungsgraden, zum anderen aus dem geringen GWP (Global Warming Potential) her, beispielsweise hat R290 nur einen GWP-Wert von 3, es sind aber COP-Werte (Coefficient of Performance) von 3,5 bis 4 erreichbar, ähnliche Werte sind mit R600a und R1270 erreichbar. Nachteilig ist aber die hohe Entzündlichkeit. Auch Kompromisse werden versucht, etwa mit R32, R443a oder R441a, bei denen ein GWP von einigen Hundert und eine etwas verminderte Brennbarkeit angegeben wird, vor allem aber ein direkter Ersatz vorhandener Anlagen erreicht werden soll.But the more climate-friendly refrigerants are also problematic. The climate friendliness is derived, on the one hand, from the particularly high efficiencies and, on the other hand, from the low GWP (Global Warming Potential). For example, R290 only has a GWP value of 3, but it has COP values (Coefficient of Performance) of 3. 5 to 4 achievable, similar values can be achieved with R600a and R1270. However, the disadvantage is that it is highly flammable. Compromises are also being attempted, for example with R32, R443a or R441a, for which a GWP of a few hundred and a slightly reduced flammability are stated, but above all a direct replacement of existing systems is to be achieved.

Zur sicheren Abscheidung bei einer leckagebedingten Freisetzung werden inzwischen oftmals Adsorber verwendet. Beispiele hierfür sind in der EP 3 486 582 A1 , der EP 3 772 369 A1 , der EP 3 693 683 A1 , der EP3771905A1 , sowie vielen weiteren Druckschriften beschrieben. Für die Zwecke der Abscheidung spielt es meist keine Rolle, ob der Adsorber in das ansonsten dichte Gehäuse einer Kältemaschine integriert ist oder ob er separat außerhalb steht. Ebenfalls variabel ist die Option, die Durchströmung des Adsorbers erst nach einer erkannten Leckage zu starten oder für eine permanente Durchströmung zu sorgen.Adsorbers are now often used for safe separation in the event of a leak-related release. Examples of this are in the EP 3 486 582 A1 , the EP 3 772 369 A1 , the EP 3 693 683 A1 , the EP3771905A1 , as well as many other publications. For the purposes of separation, it usually doesn't matter whether the adsorber is integrated into the otherwise sealed housing of a refrigeration machine or whether it is located separately outside. Also variable is the option to only start the flow through the adsorber after a leak has been detected or to ensure permanent flow.

Auch ist es möglich einen Adsorber lediglich bedarfsweise mit dem Gehäuse einer Kältemaschine oder Wärmepumpe zu verbinden. Wesentlich in diesem Zusammenhang ist, dass der Adsorber an seinem Einlass zum Innenraum des Gehäuses offen ist oder auf ein Signal hin geöffnet werden kann, ferner, dass er zum Außenbereich des Gehäuses hin offen oder auf ein Signal hin zu öffnen ist. Tritt im Innenraum des Gehäuses eine Leckage auf, bewirkt der sich einstellende Überdruck, dass mit Arbeitsfluid kontaminierte Luft in den Adsorber eintritt, die Kontamination in der Adsorbensschüttung adsorbiert wird und gereinigte Luft in die Umgebung geleitet wird. Diese Umgebung ist in der Regel der Innenraum eines Gebäudes.It is also possible to connect an adsorber to the housing of a refrigeration machine or heat pump only if necessary. What is essential in this context is that the adsorber is open at its inlet to the interior of the housing or can be opened in response to a signal, and further that it is open to the exterior of the housing or can be opened in response to a signal. If a leak occurs in the interior of the housing, the resulting overpressure causes air contaminated with working fluid to enter the adsorber, the contamination is adsorbed in the adsorbent bed and cleaned air is passed into the environment. This environment is usually the interior of a building.

Solche Leckagefälle sind zwar ausgesprochen selten, könnten aber verheerende Folgen haben, wenn das Arbeitsfluid entzündlich ist und wenn nicht ausreichend Vorsorge getroffen wird. Aus diesem Grund werden solche Adsorber üblicherweise so ausgelegt, dass sie das gesamte Inventar an Arbeitsfluid aufnehmen könnten. Aber auch wenn das Arbeitsfluid nicht entzündlich ist, dafür aber bei seiner Freisetzung klimaschädliche oder ozonabbauende Wirkung hat, ist das Auffangen der Kontamination erforderlich. Auch dies kann mit geeigneten Adsorptionsmitteln sicher durchgeführt werden.Although such leaks are extremely rare, they could have devastating consequences if the working fluid is flammable and if sufficient precautions are not taken. For this reason, such adsorbers are usually designed so that they could accommodate the entire inventory of working fluid. But even if the working fluid is not flammable, but has a climate-damaging or ozone-depleting effect when released, the contamination must be collected. This can also be done safely with suitable adsorbents.

Eine Aktivkohleschüttung als Adsorptionsmittel wird beispielsweise eingesetzt als Sicherheit vor einer Kontamination von R290 in Gehäusen, in denen ein als Kältemittel wirkendes Arbeitsfluid in einem thermodynamischen Kreisprozess, wie zum Beispiel dem Clausius-Rankine-Kreisprozess, geführt wird. Vorwiegend sind dies Wärmepumpen, Klimaanlagen und Kühlgeräte, wie sie in Wohngebäuden und anderen Einrichtungen, wie Fahrzeugen, Kühlhäusern, medizinischen Apparaten und Industrieanlagen gebräuchlich sind. Die auftretenden Probleme bei der Sicherheitsauslegung solcher Anlagen werden in der WO 2015/032905 A1 anschaulich beschrieben. So liegt die untere Zündgrenze von Propan, welches den Hauptbestandteil des Arbeitsfluids R290 bildet, als Arbeitsfluid etwa bei 1,7 Volumenprozent in Luft, was 38 g/m3 in Luft entspricht.An activated carbon bed as an adsorbent is used, for example, to protect against contamination of R290 in housings in which a working fluid acting as a refrigerant is conducted in a thermodynamic cycle, such as the Clausius-Rankine cycle. These are primarily heat pumps, air conditioning systems and refrigeration devices, as are commonly used in residential buildings and other facilities such as vehicles, cold storage facilities, medical devices and industrial plants. The problems that arise in the safety design of such systems are discussed in the WO 2015/032905 A1 clearly described. The lower ignition limit of propane, which forms the main component of the working fluid R290, is approximately 1.7 percent by volume in air, which corresponds to 38 g/m 3 in air.

Die DE 10 2011 116 863 A1 beschreibt ein Verfahren zur Sicherung einer Vorrichtung für einen thermodynamischen Kreisprozess, welche mit einem Prozessfluid betrieben wird, das mindesten eine umweltgefährliche, giftige und/oder entzündliche Substanz enthält oder daraus besteht. Im Falle einer Leckage in der Vorrichtung für einen thermodynamischen Kreisprozess wird ein Adsorptionsmittel mit dem Prozessfluid, insbesondere Ammoniak, Propan oder Propen, in Kontakt gebracht und die Substanz durch das Adsorptionsmittel selektiv gebunden. Das Adsorptionsmittel wird nach Gebrauch regeneriert. Als Adsorptionsmittel werden unter anderen Aktivkohle oder Zeolith vorgeschlagen, das Adsorptionsmittel kann in Form einer Schüttung, eines Formkörpers, eines Anstrichs, eines Sprühfilms oder einer Beschichtung ausgestattet sein. Die Trägerstruktur des Formkörpers kann aus Mikrostruktur, Lamellenstruktur, Rohrbündel, Rohrregister und Blech bestehen und muss mechanisch stabil sowie stark oberflächenvergrößernd sein. Eine Umwälzung der potenziell kontaminierten Luft erfolgt üblicherweise kontinuierlich, kann aber auch durch einen Sensor initiiert werden, der die Lüftung nach Erreichen eines Schwellenwerts oder bei einem erkannten Havariefall einschaltet. Die Adsorption kann innerhalb oder außerhalb eines geschlossenen Raumes durchgeführt werden.The DE 10 2011 116 863 A1 describes a method for securing a device for one thermodynamic cycle, which is operated with a process fluid that contains or consists of at least one environmentally dangerous, toxic and/or flammable substance. In the event of a leak in the device for a thermodynamic cycle, an adsorbent is brought into contact with the process fluid, in particular ammonia, propane or propene, and the substance is selectively bound by the adsorbent. The adsorbent is regenerated after use. Activated carbon or zeolite are suggested as adsorbents; the adsorbent can be in the form of a bed, a shaped body, a paint, a spray film or a coating. The support structure of the shaped body can consist of a microstructure, lamella structure, tube bundle, tube register and sheet metal and must be mechanically stable and have a large surface area. Circulation of the potentially contaminated air usually occurs continuously, but can also be initiated by a sensor that switches on the ventilation after a threshold value is reached or when an accident is detected. Adsorption can be carried out inside or outside a closed space.

Die DE 195 25 064 C1 beschreibt eine Kältemaschine mit einem gasdicht ausgebildeten Gehäuse, welches alle kältemittelführenden Komponenten der Maschine aufnimmt, ein das Innere des gasdichten Gehäuses mit einem Auslass verbindender Raum vorgesehen ist, und der Raum mit einem das Kältemittel sorbierenden Stoff gefüllt ist. Die Menge des sorbierenden Stoffes wird dabei so dimensioniert, dass die gesamte Menge an eventuell austretendem Kältemittel aufgenommen und von der Umwelt ferngehalten werden kann. Der mit dem sorbierenden Stoff gefüllte Raum ist zur Umgebung hin offen. Bei Kältemitteln, die schwerer als Luft sind, ist der Raum nach unten hin offen, bei solchen, die leichter sind, ist er nach oben hin offen, so dass ein Fördergebläse nicht erforderlich ist. Das Sorptionsmittel wird in das Gehäuse eingebracht und umschließt die Kältemaschine bzw. die kältemittelführenden Einrichtungen vollständig. Auf seinem Weg nach außen sind Schikanen vorgesehen, die Kurzschlussströmungen verhindern und entweichendes Gas durch das Sorptionsmittel zwingen. Auch eine doppelwandige Ausführungsform, bei der das Sorptionsmittel im Doppelmantel angeordnet ist, ist möglich. Am Ausgang des mit dem sorbierenden Stoffes gefüllten Raumes zur Umgebung hin kann eine Messeinrichtung für Kältemittel vorgesehen werden.The DE 195 25 064 C1 describes a refrigeration machine with a gas-tight housing which accommodates all refrigerant-carrying components of the machine, a space connecting the interior of the gas-tight housing with an outlet is provided, and the space is filled with a substance that absorbs the refrigerant. The amount of sorbing substance is dimensioned so that the entire amount of any refrigerant that may escape can be absorbed and kept away from the environment. The space filled with the sorbent substance is open to the surroundings. For refrigerants that are heavier than air, the space is open at the bottom and for those that are lighter, it is open at the top, so a delivery fan is not necessary. The sorbent is introduced into the housing and completely encloses the refrigeration machine or the refrigerant-carrying devices. On its way out, baffles are provided to prevent short-circuit flows and force escaping gas through the sorbent. A double-walled embodiment, in which the sorbent is arranged in the double jacket, is also possible. A measuring device for refrigerant can be provided at the outlet of the space filled with the sorbent substance to the environment.

Sofern der Kälteprozess in einem ihn umgebenden, hermetisch abgeschlossenen, ansonsten aber luftgefüllten Raum mit dem Arbeitsfluid R290 durchgeführt wird, stellt sich das Problem der Erkennung einer kritischen, explosiven Situation nach einer Störung, bei der das Arbeitsfluid in diesen hermetisch abgeschlossenen Raum austritt. Elektrische Sensoren zur Erkennung kritischer Konzentrationen sind nur schwierig explosionsgeschützt auszuführen, weswegen gerade die R290-Erkennung durch die Sensoren selbst das Explosionsrisiko erheblich verschärft, ausgenommen hiervon sind Infrarotsensoren. R290 ist auch giftig, bei Inhalation oberhalb einer Konzentration von ca. 2 g/m3 stellen sich narkotische Effekte, Kopfschmerzen und Übelkeit ein. Dies betrifft Personen, die ein erkanntes Problem vor Ort lösen sollen, noch bevor Explosionsgefahr entsteht. Es betrifft aber auch das Personal, welches die Leckage reparieren und mit dem Kontaminat umgehen sollen.If the cooling process is carried out in a surrounding, hermetically sealed, but otherwise air-filled room with the working fluid R290, the problem arises of detecting a critical, explosive situation after a fault in which the working fluid escapes into this hermetically sealed room. Electrical sensors for detecting critical concentrations are difficult to design in an explosion-proof manner, which is why R290 detection by the sensors themselves significantly increases the risk of explosion, with the exception of infrared sensors. R290 is also toxic; inhalation above a concentration of approx. 2 g/m 3 causes narcotic effects, headaches and nausea. This applies to people who are supposed to solve an identified problem on site before the risk of explosion arises. But it also affects the personnel who are supposed to repair the leak and deal with the contamination.

Apparativ üblich sind durchströmte Kartuschen sowie Festbetten mit Rückhaltevorrichtungen, die Aktivkohle in diversen Formen enthalten. Die Auslegung solcher Apparate erfolgt, indem man die Beladungskapazität der Aktivkohle für jeden der abzuscheidenden Stoffe bestimmt, wobei die Beladungskapazität in der Regel stark temperaturabhängig ist, und die Durchströmungsmenge bestimmt. Hierbei ergibt sich im Idealfall ein Adsorptionsgleichgewicht und eine Durchbruchsfront zwischen beladenem und noch unbeladenem Adsorptionsmittel. Das gilt vor allem für Abscheidungsvorgänge aus der Gasphase, wie bei leckagebedingt ausgetretenem Kältemittel. Meistens ist nach einem solchen Vorgang aber nicht genau bekannt, wie hoch die Beladung tatsächlich ist. Für den schlimmsten Fall kann man annehmen, dass sich das gesamte Kältemittel aus der ursprünglichen Füllung des Kältekreises auf dem Adsorptionsmittel befindet.Cartridges with flow through them and fixed beds with retaining devices that contain activated carbon in various forms are common equipment. Such devices are designed by determining the loading capacity of the activated carbon for each of the substances to be separated, whereby the loading capacity is generally highly dependent on temperature, and determining the flow rate. Ideally, this results in an adsorption equilibrium and a breakthrough front between the loaded and still unloaded adsorbent. This particularly applies to separation processes from the gas phase, such as refrigerant that has escaped due to a leak. After such a process, however, it is usually not known exactly how high the load actually is. In the worst case scenario, one can assume that all of the refrigerant from the original filling of the refrigeration circuit is on the adsorbent.

Für die nachfolgend anstehenden Maßnahmen der Behandlung des Adsorberinhaltes ist man mit dieser Maximalannahme auf der sicheren Seite. Allerdings ergibt sich daraus ein Folgeproblem: Das beladene kontaminierte Adsorptionsmittel darf im Gegensatz zu unbeladenem Adsorptionsmittel nicht transportiert werden, weil es als Gefahrgut gilt. Beispielsweise schreiben die ADR-Vorschriften (ADR: Accord europeen relatif au Transport international des marchandises Dangereuses par Route) vor, dass zunächst die Gefährlichkeit des adsorbierten Kältemittels zu klassifizieren ist. Beim Kältemittel R290 gilt dann beispielsweise, dass der Transport in einem Druckbehälter zu erfolgen hat, der dauerhaft 5 bar Überdruck auszuhalten hat. Außerdem dürfen höchstens 0,42 kg Kältemittel je Liter Sorptionsmittel und nicht mehr als 5 kg absolut je Transporteinheit transportiert werden. Bei anderen Kältemitteln gilt entsprechendes.For the subsequent measures to treat the adsorber contents, you are on the safe side with this maximum assumption. However, this results in a subsequent problem: the loaded, contaminated adsorbent, in contrast to unloaded adsorbent, may not be transported because it is considered dangerous goods. For example, the ADR regulations (ADR: Accord europeen relatif au Transport international des marchandises Dangereuses par Route) stipulate that the danger of the adsorbed refrigerant must first be classified. For refrigerant R290, for example, transport must be carried out in a pressure vessel that can permanently withstand 5 bar excess pressure. In addition, a maximum of 0.42 kg of refrigerant per liter of sorbent and no more than 5 kg absolute per transport unit may be transported. The same applies to other refrigerants.

Die Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, welches in der Lage ist, einen mit Kontminat gefüllten Adsorber transportfähig zu machen und den Adsorber entsprechend zu gestalten und zu behandeln. Das Kontaminat soll ein adsorbiertes Kältemittel wie z.B. R290 und gegebenenfalls weitere Kontaminanten enthalten können und für alle bekannten Arten von Adsorptionsmitteln geeignet sein.The object of the invention is therefore to provide a device and a method which is capable of filling a container filled with contaminate To make the adsorber transportable and to design and treat the adsorber accordingly. The contaminant should be able to contain an adsorbed refrigerant such as R290 and possibly other contaminants and be suitable for all known types of adsorbents.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Transportvorbereitung eines Adsorbers für gasförmige Stoffe, der ein kontaminiertes Adsorptionsmittel enthält, der Adsorber aufweisend

  • - eine durchströmbares Adsorptionsmittel,
  • - mindestens einen absperrbaren Gaseinlass,
  • - mindestens einen absperrbaren Gasauslass,
  • - sowohl am Gaseinlass als auch am Gasauslass gasdurchlässige Rückhalteeinrichtungen für Adsorptionsmittelmaterial, wobei
  • - am Gasauslass ein absperrbarer Anschluss für eine Vakuumpumpe vorgesehen ist,
  • - am Gaseinlass ein absperrbarer Anschluss für Inertgas oder Dampf vorgesehen ist,
  • - der Adsorber für Vakuum ausgelegt ist.
The invention solves this problem by a device for preparing the transport of an adsorber for gaseous substances which contains a contaminated adsorbent, the adsorber having
  • - an adsorbent that can be flowed through,
  • - at least one gas inlet that can be shut off,
  • - at least one gas outlet that can be shut off,
  • - gas-permeable retaining devices for adsorbent material at both the gas inlet and the gas outlet, whereby
  • - a lockable connection for a vacuum pump is provided at the gas outlet,
  • - a lockable connection for inert gas or steam is provided at the gas inlet,
  • - the adsorber is designed for vacuum.

Die Auslegung des Adsorbers erfolgt vorzugsweise für Feinvakuum, wobei unter Feinvakuum ein Druck von 5 mbar oder weniger verstanden wird. Ein derartiges Vakuum wird mit üblichen Vakuumpumpen gut erreicht und die sich einstellende Strömung ist eine Knudsen-Strömung. Dabei ist zu bemerken, dass die Auslegung des Adsorbers aus Sicherheitsgründen der Leistungsfähigkeit der Vakuumpumpe entsprechen muss, auch wenn ein Feinvakuum oft in praktischen Fällen nicht angelegt werden muss, um den erfindungsgemä-ßen Effekt zu erreichen.The adsorber is preferably designed for fine vacuum, with fine vacuum being understood to mean a pressure of 5 mbar or less. Such a vacuum is easily achieved with conventional vacuum pumps and the resulting flow is a Knudsen flow. It should be noted that for safety reasons the design of the adsorber must correspond to the performance of the vacuum pump, even if a fine vacuum often does not have to be applied in practical cases in order to achieve the effect according to the invention.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mindestens ein absperrbarer Gaseinlass mit dem Innenraum des Gehäuses einer Wärmepumpe oder einer Kältemaschine, in der ein linksdrehender Kreisprozess durchführbar ist, verbunden ist.In one embodiment, it is provided that at least one gas inlet that can be shut off is connected to the interior of the housing of a heat pump or a refrigeration machine in which a counterclockwise circular process can be carried out.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mindestens ein Gasauslass des Adsorbers mit der Umgebungsluft im Austausch steht.In a further embodiment it is provided that at least one gas outlet of the adsorber is in exchange with the ambient air.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass am absperrbaren Anschluss des Adsorbers für eine Vakuumpumpe ein Staubabscheider und eine Vakuumpumpe angeschlossen sind.In a further embodiment it is provided that a dust separator and a vacuum pump are connected to the lockable connection of the adsorber for a vacuum pump.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass am absperrbaren Anschluss des Adsorbers für eine Vakuumpumpe eine Kühleinrichtung, ein Kondensatabscheider und ein Staubabscheider angeschlossen sind.In a further embodiment it is provided that a cooling device, a condensate separator and a dust separator are connected to the lockable connection of the adsorber for a vacuum pump.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass von der Vakuumpumpe ein Anschluss zu einer Auffangvorrichtung für Kontaminat geführt ist.In a further embodiment it is provided that a connection is led from the vacuum pump to a collecting device for contamination.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass am absperrbaren Anschluss für Inertgas oder Dampf beim Gaseinlass des Adsorbers eine Vorrichtung zur Aufheizung des Adsorbers mittels direkter Wärmeübertragung durch Gaseinleitung angeschlossen ist. Das Gas oder der Dampf zur Aufheizung des Adsorbers kann ein Dampferzeuger, ein Gasbrenner, oder ein elektrischer Gaserhitzer sein.In a further embodiment, it is provided that a device for heating the adsorber by means of direct heat transfer by introducing gas is connected to the lockable connection for inert gas or steam at the gas inlet of the adsorber. The gas or steam for heating the adsorber can be a steam generator, a gas burner, or an electric gas heater.

Die Erfindung löst die Aufgabe zur Behandlung des Adsorbers auch unter Anwendung der Vorrichtung durch ein Verfahren zur Herstellung der Transportfähigkeit eines mit einem beladenem Adsorptionsmittel gefüllten Adsorbers, indem ein Teil des im Adsorber befindlichen Kontaminats durch Anlegen von Unterdruck abgezogen und ein anderer Teil des Kontaminats an einer sicheren Stelle durch Zugabe von Spülluft ins Freie weggelüftet wird.The invention solves the problem of treating the adsorber using the device by a method for making an adsorber filled with a loaded adsorbent transportable by removing part of the contaminant in the adsorber by applying negative pressure and another part of the contaminant on a a safe place is ventilated outside by adding purge air.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass

  • - zunächst alle Gaseinlässe und alle Gasauslässe geschlossen werden,
  • - dann eine Vakuumpumpe am Gasauslass für eine Vakuumpumpe angeschlossen wird,
  • - am Auslass der Vakuumpumpe ein Auffanggefäß vorgesehen wird,
  • - am Adsorber ein Vakuum angelegt wird und dabei das Gas, welches einen Teil des Kontaminats enthält, nach Öffnung des Gasauslasses für die Vakuumpumpe abgesaugt und in dem Auffanggefäß aufgefangen wird,
  • - das Vakuum solange aufrechterhalten wird, bis kein Gas mehr abgesaugt werden kann,
  • - der Gasauslass für die Vakuumpumpe geschlossen wird.
In one embodiment of the method it is provided that
  • - first all gas inlets and all gas outlets are closed,
  • - then a vacuum pump is connected to the gas outlet for a vacuum pump,
  • - a collecting vessel is provided at the outlet of the vacuum pump,
  • - a vacuum is applied to the adsorber and the gas, which contains part of the contaminant, is sucked out after opening the gas outlet for the vacuum pump and collected in the collecting vessel,
  • - the vacuum is maintained until no more gas can be sucked out,
  • - the gas outlet for the vacuum pump is closed.

In einer Ausgestaltung wird vorgesehen, dass der absperrbare Anschluss für Inertgas oder Dampf am Gaseinlass des Adsorbers mit einem Anschluss für Inertgas oder Luft verbunden und geöffnet wird, bis kein Inertgas oder Luft mehr zuströmt, und danach wieder geschlossen wird. Hier kann das Inertgas oder die Luft vor dem Eintritt in den Adsorber erwärmt werden.In one embodiment, it is provided that the lockable connection for inert gas or steam at the gas inlet of the adsorber is connected to a connection for inert gas or air and is opened until no more inert gas or air flows in, and is then closed again. Here the inert gas or air can be heated before entering the adsorber.

In einer Ausgestaltung wird vorgesehen, dass der absperrbare Anschluss für Inertgas oder Dampf am Gaseinlass des Adsorbers mit einem Anschluss für Dampf verbunden und geöffnet wird, bis kein Dampf mehr zuströmt, und danach wieder geschlossen wird. Danach wird wieder Vakuum erzeugt, wobei vor der Vakuumpumpe ggf. gekühlt und kondensiert werden muss, je nachdem, in welchem Zustand das aus dem Adsorber austretende Gas austritt. Es kann vorgesehen werden, dass das gesamte Vorgehen mehrmals hintereinander durchgeführt wird, bis sich kein Kontaminat mehr in der Abluft der Vakuumpumpe finden lässt.In one embodiment it is provided that the lockable connection for inert gas or steam at the gas inlet of the adsorber is connected to a connection for steam and opened until no more steam flows in and is then closed again. Then there is vacuum again generated, whereby cooling and condensation may have to be carried out in front of the vacuum pump, depending on the state in which the gas emerging from the adsorber emerges. It can be planned that the entire procedure is carried out several times in a row until no more contaminants can be found in the exhaust air from the vacuum pump.

Weitere Ausgestaltungen betreffen die Mengen an Kontaminat, die auf dem Adsorptionsmittel zurückbleiben. Hierfür kann vorgesehen werden, dass die Menge des aufgefangenen Kontaminats gemessen wird und anhand einer Bilanz daraus ermittelt wird, wieviel Kontaminat sich noch auf dem Adsorptionsmittel des Adsorbers befinden kann. Diese Methode setzt voraus, dass man die Ausgangsmenge des Kontaminats kennt, was beispielsweise der Fall ist, wenn es sich um eine Kältemaschine mit bekannter Füllmenge handelt, die durch eine Leckage entwichen ist. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen werden, dass das Gewicht des unbeladenen Adsorbers einschließlich des eingefüllten Adsorptionsmittels vor der Montage und nach der Demontage jeweils genau gemessen und aus der ermittelten Differenz auf das noch vorhandene Kontaminat geschlossen wird.Further refinements concern the amounts of contaminant that remain on the adsorbent. For this purpose, it can be provided that the amount of contaminant collected is measured and a balance is used to determine how much contaminant may still be on the adsorbent of the adsorber. This method requires that the initial quantity of the contaminant is known, which is the case, for example, when it comes to a refrigeration machine with a known filling quantity that has escaped due to a leak. Additionally or alternatively, it can be provided that the weight of the unloaded adsorber, including the filled adsorbent, is measured precisely before assembly and after disassembly and a conclusion is drawn from the difference determined as to the contamination that is still present.

Das Verfahren eignet sich besonders für den Anwendungsfall, dass das Adsorptionsmittel Aktivkohle und das Kontaminat R290 ist. Es kann aber in analoger Weise auch für praktisch alle anderen Kältemittel und physikalisch wirkenden Adsorbenzien angewendet werden, denn es stellt sicher, dass kein Kältemittel verloren geht und die Umwelt belasten oder Entzündungsgefahr entstehen kann. Dann allerdings müssen Einschränkungen beim Ablüften von Teilströmen in die Umgebung beachtet werden.The process is particularly suitable for applications where the adsorbent is activated carbon and the contaminant is R290. However, it can also be used in an analogous manner for practically all other refrigerants and physically acting adsorbents, because it ensures that no refrigerant is lost and can pollute the environment or cause the risk of ignition. However, restrictions must then be taken into account when venting partial streams into the environment.

Das Adsorptionsmittel kann dabei als Schüttung eingesetzt werden, wobei die Schüttung aus Formkörpern oder gebrochenen Stücken besteht, oder es kann aus porösen Schaumstoffen oder Wabenkörpern bestehen, die mit Aktivkohle belegt sind. Die Aktivkohle kann beispielsweise entsprechend der EP 3 160 639 B1 aus Vinylidenchloridcopolymer hergestellt werden.The adsorbent can be used as a bed, the bed consisting of shaped bodies or broken pieces, or it can consist of porous foams or honeycomb bodies that are covered with activated carbon. The activated carbon can, for example, according to the EP 3 160 639 B1 made from vinylidene chloride copolymer.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von 4 Prinzipskizzen näher erläutert. Hierbei zeigen:

  • 1: eine Anordnung mit Adsorber, Vakuumpumpe und Dampf/Gas-Anschluss
  • 2: eine erste Ausführung als Außenadsorber einer Wärmepumpe,
  • 3: eine zweite Ausführung als Innenadsorber einer Wärmepumpe
  • 4: eine Ausführung mit Drei-Wege-Ventilen am Gaseinlass und am Gasauslass.
The invention is explained in more detail below using 4 schematic sketches. Show here:
  • 1 : an arrangement with adsorber, vacuum pump and steam/gas connection
  • 2 : a first version as an external adsorber of a heat pump,
  • 3 : a second version as an internal adsorber of a heat pump
  • 4 : a version with three-way valves at the gas inlet and gas outlet.

1 zeigt einen Adsorber 1, der über einen Gaseinlass 2 für Gas aus einer Kontaminationsquelle 3 verfügt, wobei diese durch ein Absperrventil 4 absperrbar ist. Während der Beladung durch Kontamination ist dieses Absperrventil 4 offen. Dann strömt das kontaminierte Gas im Adsorber 1 durch den Korb 5 in die Schüttung 6, die das Adsorptionsmittel bildet. In dieser Schüttung 6 können mehrere verschiedenen Schüttungen unterschiedlicher Adsorbenzien einschließlich Schutzschichten angeordnet sein. Zum Auslass hin wird die Schüttung 6 durch ein Haltegitter 7 begrenzt. Im Regelfall verlässt das von Kontaminationen befreite Gas den Adsorber 1 über den Gasauslass 8, der in diesem Fall als Absperrventil 9 ausgebildet ist. Derartige Technologie ist üblicher Stand der Technik, wobei in vielen Fällen auf Absperrbarkeit oder entsprechende Dichtheit verzichtet wird, oft sind solche Adsorber nach außen hin offen und nur durch eine Klappe gesichert. 1 shows an adsorber 1, which has a gas inlet 2 for gas from a contamination source 3, which can be shut off by a shut-off valve 4. This shut-off valve 4 is open during loading due to contamination. Then the contaminated gas in the adsorber 1 flows through the basket 5 into the bed 6, which forms the adsorbent. Several different beds of different adsorbents including protective layers can be arranged in this bed 6. Towards the outlet, the bed 6 is limited by a holding grid 7. As a rule, the gas freed from contamination leaves the adsorber 1 via the gas outlet 8, which in this case is designed as a shut-off valve 9. Such technology is the usual state of the art, although in many cases there is no lockability or corresponding tightness; such adsorbers are often open to the outside and only secured by a flap.

Vorliegend ist es zur Durchführung der Erfindung erforderlich, jeweils einen weiteren absperrbaren Anschluss am Adsorber 1 vorzusehen. Daher wird am Gaseinlass des Adsorbers 1 der Anschluss 10 mit dem Absperrventil 11 vorgesehen und am Gasauslass des Adsorbers 1 der Anschluss 12 mit dem Absperrventil 13. Steht nun fest, dass eine Kontamination der Adsorptionsmittelschüttung stattgefunden hat und keine weitere Kontamination stattfinden wird oder soll, werden die Absperrventile 4 und 9 geschlossen. An den Anschluss12 wird die Vakuumpumpe 16 angeschlossen, der ein Staubfilter 15 als Schutz und ein Kühler 14 mit Kondensatabscheider vorgeschaltet ist. Der Vakuumpumpe 16 nachgeschaltet ist das Auffanggefäß 17, in dem das Kontaminat aufgefangen wird. Zwar könnte man ungefährliche Kontaminationen mittels einer flexiblen Verbindungsleitung 18 auch ins Freie leiten, dann lässt sich aber nicht einfach ermitteln, wieviel der Kontamination auf dem Adsorptionsmittel noch übrig sein könnte. Das geht sinnvoll nur, wenn das Kontaminat entweder im Auffanggefäß 17, etwa in einem Dewar-Gefäß, sicher festgehalten werden kann und nur noch Inertbestandteile abgeleitet werden müssen.In the present case, in order to carry out the invention, it is necessary to provide a further lockable connection on the adsorber 1. Therefore, the connection 10 with the shut-off valve 11 is provided at the gas inlet of the adsorber 1 and the connection 12 with the shut-off valve 13 is provided at the gas outlet of the adsorber 1. It is now clear that contamination of the adsorbent bed has occurred and no further contamination will or should take place the shut-off valves 4 and 9 are closed. The vacuum pump 16 is connected to connection 12, which is preceded by a dust filter 15 as protection and a cooler 14 with a condensate separator. Downstream of the vacuum pump 16 is the collecting vessel 17, in which the contamination is collected. Although harmless contamination could also be led outside using a flexible connecting line 18, it is then not easy to determine how much of the contamination might still be left on the adsorbent. This only makes sense if the contaminant can either be held securely in the collecting vessel 17, for example in a Dewar vessel, and only inert components have to be removed.

Besteht das Kontaminat beispielsweise aus R290, welches aus einer Leckage einer mit R290 betriebenen Wärmepumpe stammt, kann man nach dem Entfernen des noch im Kältekreis enthaltenen Kältemittels im Vergleich mit der ursprünglich eingefüllten Menge abschätzen, wieviel R290 sich als Differenz höchstens im Adsorptionsmittel befinden könnte. Gelingt es, durch Anlegen beispielsweise eines Feinvakuums mittels der Vakuumpumpe 16 eine der Differenz entsprechende Menge im Auffanggefäß 17 aufzufangen, kann man davon ausgehen, dass der Adsorber 1 im Wesentlichen entladen ist und der Transport des Adsorbers ungefährlich ist.For example, if the contaminant consists of R290, which comes from a leak in a heat pump operated with R290, after removing the refrigerant still contained in the refrigeration circuit, you can estimate the maximum difference in the amount of R290 that could be in the adsorbent compared to the amount originally filled. If it is possible to collect an amount corresponding to the difference in the collecting vessel 17 by applying, for example, a fine vacuum using the vacuum pump 16, it can be assumed that the adsorber 1 is essentially discharged and the transport of the adsorber is harmless.

In diesem Fall würde man das Absperrventil 13 zur Vakuumpumpe 16 schließen können, die Vakuumpumpe 16 entfernen und den Adsorber 1, der noch unter Vakuum ist, gegebenenfalls demontieren und in eine Transportverpackung geben. Er könnte dann gefahrlos transportiert werden und ein eventuelles Transportproblem würde sich auf das abgesaugte Kältemittel und das im Auffanggefäß 17 befindliche Kältemittel reduzieren, was nach dem Stand der Technik einfach zu bewältigen ist.In this case, it would be possible to close the shut-off valve 13 to the vacuum pump 16, remove the vacuum pump 16 and, if necessary, dismantle the adsorber 1, which is still under vacuum, and place it in transport packaging. It could then be transported safely and any transport problem would be reduced to the extracted refrigerant and the refrigerant located in the collecting vessel 17, which is easy to manage according to the prior art.

Es ist für solche Fälle auch vorgesehen, dass der Adsorber 1 einschließlich Schüttung 6, Korb 5, Haltegitter 7 vor dem Einbau einschließlich der Absperrventile 4, 9, 11 und 13 einer genauen Gewichtsmessung unter Feinvakuumbedingungen unterzogen wird. Nach Demontage kann durch Tara-Vergleich die Menge des wahrscheinlich im Adsorptionsmittel verbliebenen Kontaminats ermittelt werden und es können ebenfalls weitere Maßnahmen wie die folgenden ergriffen werden, wenn der Kontaminatanteil für einen Transport zu hoch ist.In such cases, it is also planned that the adsorber 1 including the bed 6, basket 5, holding grid 7 is subjected to an exact weight measurement under fine vacuum conditions before installation, including the shut-off valves 4, 9, 11 and 13. After dismantling, the amount of contaminant likely to remain in the adsorbent can be determined by tare comparison and further measures such as the following can also be taken if the proportion of contaminant is too high for transport.

Falls sich jedoch noch Kontaminat im Adsorber 1 befinden könnte, nachdem das Feinvakuum eine Zeitlang gehalten wurde, wird das Absperrventil 13 wieder geschlossen und an den Anschluss 10 des Gaseinlasses wird der Dampf/ Gasanschluss 19 angeschlossen. Nach dem Öffnen des Absperrventils 11 wird ein bis zu 60 Grad heißes Dampf-Gas-Gemisch eingeleitet, welches mit bekannten Methoden in einem Erhitzer 20, der ein Gaserhitzer oder ein Dampferzeuger sein kann, erzeugt wird, wobei das Gas normalerweise Luft 21 ist, aber auch, je nach Kontaminat, Inertgas sein kann, beispielsweise Stickstoff. Durch die zugeführte Wärme desorbiert weiteres Kontaminat. Nach dem Schließen des Absperrventils 11 wird das Absperrventil 13 wieder geöffnet und es wird wiederum Feinvakuum durch die Vakuumpumpe 16 angelegt.However, if there is still contamination in the adsorber 1 after the fine vacuum has been maintained for a while, the shut-off valve 13 is closed again and the steam/gas connection 19 is connected to the connection 10 of the gas inlet. After opening the shut-off valve 11, a steam-gas mixture that is up to 60 degrees hot is introduced, which is generated using known methods in a heater 20, which can be a gas heater or a steam generator, the gas usually being air 21, but also, depending on the contaminant, can be inert gas, for example nitrogen. The heat supplied desorbs further contaminant. After closing the shut-off valve 11, the shut-off valve 13 is opened again and fine vacuum is again applied by the vacuum pump 16.

Dieser Vorgang wird nötigenfalls mehrfach wiederholt, wobei sich die Temperatur der Schüttung 6 jedes Mal entsprechend dem Verhältnis der Wärmekapazitäten von Schüttung 6 und zugeführtem Gas 21 abzüglich der Desorptionswärme erhöht, bis die Restmenge an tolerierbarem Kontaminat erreicht ist, die einen Transport des Adsorbers 1 ohne Probleme erlaubt. Es ist für die Wiederholungen nicht wichtig, ob der Adsorber 1 noch installiert ist oder bereits demontiert ist, die Wiederholungen können auch in gut belüfteten Nebenräumen oder im Freien erfolgen, wenn das Auffangen des Kontaminats aufwändig ist und das Kontaminat gleichzeitig wenig umweltschädlich ist, wie es beispielsweise bei R290 der Fall ist.If necessary, this process is repeated several times, with the temperature of the bed 6 increasing each time in accordance with the ratio of the heat capacities of the bed 6 and the supplied gas 21 minus the heat of desorption, until the remaining amount of tolerable contaminant is reached, which allows the adsorber 1 to be transported without problems allowed. It is not important for the repetitions whether the adsorber 1 is still installed or has already been dismantled; the repetitions can also take place in well-ventilated side rooms or outdoors if collecting the contaminant is complex and at the same time the contaminant is not very harmful to the environment, as it is For example, this is the case with R290.

2 zeigt eine Ausführung als Außenadsorber einer Wärmepumpe 22. Hierbei steht der Adsorber 1 neben der Wärmepumpe 22, die über einen Kältekreis 23 und ein Kältekreisgehäuse 24 verfügt, in welchem der Kältekreis 23 sicher untergebracht ist und der den Kältekreis 23 von allen nicht-kältemittelführenden Einrichtungen trennt. Das Kältekreisgehäuse 24 ist mit dem Adsorber 1 über den Gaseinlass 2 verbunden, wobei die Rohrleitung in der Regel einen großen Querschnitt hat, um Strömungsdruckverluste gering zu halten. Stellt sich eine Leckage im Kältekreis 23 ein, der in diesem Fall die Kontaminationsquelle 3 darstellt, strömt kontaminierte Luft durch den Gaseinlass 2 in den Adsorber 1, den es unter Abgabe des Kontaminats durchströmt und am Gasauslass 8 in den Aufstellungsraum verlässt. Während des Betriebs sind die Absperrventile 4 und 9 weit offen. Unter Umständen kann eine Spülung des Kältekreisgehäuses 20 mit Luft vorgesehen werden, wobei diese Spülluft ebenfalls durch den Adsorber in den Aufstellungsraum strömt. Das weitere Vorgehen erfolgt wie in 1 beschrieben analog. 2 shows an embodiment as an external adsorber of a heat pump 22. Here, the adsorber 1 stands next to the heat pump 22, which has a refrigeration circuit 23 and a refrigeration circuit housing 24, in which the refrigeration circuit 23 is safely housed and which separates the refrigeration circuit 23 from all non-refrigerant-carrying devices . The refrigeration circuit housing 24 is connected to the adsorber 1 via the gas inlet 2, with the pipeline generally having a large cross section in order to keep flow pressure losses low. If a leak occurs in the refrigeration circuit 23, which in this case represents the source of contamination 3, contaminated air flows through the gas inlet 2 into the adsorber 1, through which it flows, releasing the contaminant, and leaves the gas outlet 8 into the installation room. During operation, shut-off valves 4 and 9 are wide open. Under certain circumstances, the refrigeration circuit housing 20 can be flushed with air, with this flushing air also flowing through the adsorber into the installation room. The further procedure is as follows 1 described analogously.

3 zeigt eine Ausführung als Innenadsorber einer Wärmepumpe. Die Funktionalität ist dieselbe wie die in den 1 und 2 beschriebene, einziger konstruktiver Unterschied ist, dass die Anschlüsse 10 und 12 einschließlich der Absperrventile 11 und 13 aus dem Kältekreisgehäuse herausgeführt werden, damit die Aktionen auch bei geschlossenem Gehäuse stattfinden können. 3 shows a version as an internal adsorber of a heat pump. The functionality is the same as that in the 1 and 2 The only structural difference described is that the connections 10 and 12 including the shut-off valves 11 and 13 are led out of the refrigeration circuit housing so that the actions can also take place when the housing is closed.

4 zeigt eine Ausführung, bei der der Gaseinlass 2 sowohl für Luft 21 als auch für die Kontaminationsquelle 3 genutzt wird. Hierfür wird die Absperrvorrichtung 4 als Drei-Wege-Ventil ausgeführt, welches entweder in alle drei Richtungen sperrt oder alternativ die Kontaminationsquelle 3 oder die Luft 21 zum Spülen versperrt oder öffnet. Das Absperrventil 11 kann dann Entfallen. Die Funktionalität ist dieselbe wie die in den 1 und 2 beschriebene. Anstelle eines Drei-Wege-Ventils können auch manuelle Einzelventile am selben Anschluss verwendet werden. In gleicher Weise wird der Gasauslass 8 sowohl zur Abgabe von Luft an die Umgebung als auch zum Ableiten von Gas an das Auffanggefäß 17 genutzt. Hierfür wird die Absperrvorrichtung 9 als Drei-Wege-Ventil ausgeführt, welches entweder in alle drei Richtungen sperrt oder alternativ den Luftauslass oder die Luft zum Auffanggefäß 17 versperrt oder öffnet. Das Absperrventil 13 kann dann Entfallen. Wie beim Gaseinlass 2 können auch hier anstelle eines Drei-Wege-Ventils manuelle Einzelventile am selben Anschluss verwendet werden. 4 shows an embodiment in which the gas inlet 2 is used both for air 21 and for the contamination source 3. For this purpose, the shut-off device 4 is designed as a three-way valve, which either blocks in all three directions or alternatively blocks or opens the contamination source 3 or the air 21 for flushing. The shut-off valve 11 can then be omitted. The functionality is the same as that in the 1 and 2 described. Instead of a three-way valve, manual individual valves can also be used on the same connection. In the same way, the gas outlet 8 is used both to release air to the environment and to discharge gas to the collecting vessel 17. For this purpose, the shut-off device 9 is designed as a three-way valve, which either blocks in all three directions or alternatively blocks or opens the air outlet or the air to the collecting vessel 17. The shut-off valve 13 can then be omitted. As with gas inlet 2, manual individual valves can be used on the same connection instead of a three-way valve.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
AdsorberAdsorber
22
GaseinlassGas inlet
33
KontaminationsquelleSource of contamination
44
AbsperrvorrichtungShut-off device
55
KorbBasket
66
Schüttungbulk
77
HaltegitterSupport grid
88th
GasauslassGas outlet
99
AbsperrvorrichtungShut-off device
1010
AnschlussConnection
1111
AbsperrventilShut-off valve
1212
AnschlussConnection
1313
AbsperrventilShut-off valve
1414
Kühler mit KondensatabscheiderCooler with condensate separator
1515
Staubfilterdust filter
1616
Vakuumpumpevacuum pump
1717
Auffanggefäßcollecting vessel
1818
Verbindungsleitungconnecting line
1919
Dampf/GasanschlussSteam/gas connection
2020
ErhitzerHeater
2121
LuftAir
2222
WärmepumpeHeat pump
2323
Kältekreisrefrigeration circuit
2424
KältekreisgehäuseRefrigeration circuit housing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 3486582 A1 [0005]EP 3486582 A1 [0005]
  • EP 3772369 A1 [0005]EP 3772369 A1 [0005]
  • EP 3693683 A1 [0005]EP 3693683 A1 [0005]
  • EP 3771905 A1 [0005]EP 3771905 A1 [0005]
  • WO 2015/032905 A1 [0008]WO 2015/032905 A1 [0008]
  • DE 102011116863 A1 [0009]DE 102011116863 A1 [0009]
  • DE 19525064 C1 [0010]DE 19525064 C1 [0010]
  • EP 3160639 B1 [0029]EP 3160639 B1 [0029]

Claims (19)

Vorrichtung zur Transportvorbereitung eines Adsorbers (1) für gasförmige Stoffe, der ein kontaminiertes Adsorptionsmittel enthält, der Adsorber (1) aufweisend - durchströmbares Adsorptionsmittel (6), - mindestens einen absperrbaren Gaseinlass (2, 10), - mindestens einen absperrbaren Gasauslass (8,12), - sowohl am Gaseinlass (2) als auch am Gasauslass (8) gasdurchlässige Rückhalteeinrichtungen (5, 7) für Adsorptionsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass - am Gasauslass (8, 12) ein absperrbarer Anschluss (9, 13) für eine Vakuumpumpe (16) vorgesehen ist, - am Gaseinlass (2, 10) ein absperrbarer Anschluss (4, 11) für Inertgas oder Dampf vorgesehen ist, - der Adsorber (1) für Vakuum ausgelegt ist.Device for preparing the transport of an adsorber (1) for gaseous substances, which contains a contaminated adsorbent, the adsorber (1) having - flow-through adsorbent (6), - at least one lockable gas inlet (2, 10), - at least one lockable gas outlet (8, 12), - gas-permeable retention devices (5, 7) for adsorbents at both the gas inlet (2) and at the gas outlet (8), characterized in that - at the gas outlet (8, 12) a lockable connection (9, 13) for a vacuum pump (16) is provided, - a lockable connection (4, 11) for inert gas or steam is provided at the gas inlet (2, 10), - the adsorber (1) is designed for vacuum. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein absperrbarer Gaseinlass (2) mit dem Innenraum (22) des Gehäuses einer Wärmepumpe (24) oder einer Kältemaschine, in der ein linksdrehender Kreisprozess (23) durchführbar ist, verbunden ist.Device according to Claim 1 , characterized in that at least one lockable gas inlet (2) is connected to the interior (22) of the housing of a heat pump (24) or a refrigeration machine in which a counterclockwise cycle (23) can be carried out. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Gasauslass (8) des Adsorbers (1) mit der Umgebungsluft im Austausch steht.Device according to Claim 1 , characterized in that at least one gas outlet (8) of the adsorber (1) is in exchange with the ambient air. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am absperrbaren Anschluss (9, 13) des Adsorbers (1) für eine Vakuumpumpe (16) ein Staubabscheider (15) und eine Vakuumpumpe (16) angeschlossen sind.Device according to Claim 1 , characterized in that a dust separator (15) and a vacuum pump (16) are connected to the lockable connection (9, 13) of the adsorber (1) for a vacuum pump (16). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am absperrbaren Anschluss (9, 13) des Adsorbers (1) für eine Vakuumpumpe (16) eine Kühleinrichtung (14) mit Kondensatabscheider und ein Staubabscheider (15) angeschlossen sind.Device according to Claim 1 , characterized in that a cooling device (14) with a condensate separator and a dust separator (15) are connected to the lockable connection (9, 13) of the adsorber (1) for a vacuum pump (16). Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass von der Vakuumpumpe (16) ein Anschluss zu einer Auffangvorrichtung (17) für Adsorptiv geführt ist.Device according to Claim 4 , characterized in that a connection is led from the vacuum pump (16) to a collecting device (17) for adsorptive. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am absperrbaren Gaseinlass (10) für Inertgas oder Dampf beim Gaseinlass des Adsorbers (1) eine Vorrichtung (20) zur Aufheizung des Adsorbers mittels direkter Wärmeübertragung durch Gaseinleitung angeschlossen ist.Device according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that a device (20) for heating the adsorber by means of direct heat transfer by introducing gas is connected to the lockable gas inlet (10) for inert gas or steam at the gas inlet of the adsorber (1). Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20) zur Aufheizung des Adsorbers ein Dampferzeuger ist.Device according to Claim 7 , characterized in that the device (20) for heating the adsorber is a steam generator. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20) zur Aufheizung des Adsorbers ein Gasbrenner ist.Device according to Claim 7 , characterized in that the device (20) for heating the adsorber is a gas burner. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (20) zur Aufheizung des Adsorbers ein elektrischer Gaserhitzer ist.Device according to Claim 7 , characterized in that the device (20) for heating the adsorber is an electric gas heater. Verfahren zur Herstellung der Transportfähigkeit eines mit einem beladenem Adsorptionsmittel gefüllten Adsorbers (1) mit Einrichtungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des im Adsorber befindlichen Kontaminats durch Anlegen von Unterdruck abgezogen und ein anderer Teil des Kontaminats an einer sicheren Stelle durch Zugabe von Spülluft ins Freie weggelüftet wird.Method for producing the transportability of an adsorber (1) filled with a loaded adsorbent with devices according to Claims 1 until 10 , characterized in that part of the contaminant in the adsorber is removed by applying negative pressure and another part of the contaminant is ventilated outside in a safe place by adding purging air. Verfahren zur Herstellung der Transportfähigkeit eines mit einem beladenem Adsorptionsmittel gefüllten Adsorbers (1) mit Einrichtungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass - zunächst alle Gaseinlässe (4, 11) und alle Gasauslässe (9, 13) geschlossen werden, - dann eine Vakuumpumpe (16) am Gasauslass (12) für eine Vakuumpumpe (16) angeschlossen wird, - am Auslass der Vakuumpumpe (16) ein Auffanggefäß (17) vorgesehen wird, - am Adsorber (1) ein Vakuum angelegt wird und dabei das Gas, welches einen Teil des Adsorptivs enthält, nach Öffnung des Gasauslasses (13) für die Vakuumpumpe (16) abgesaugt und in dem Auffanggefäß (17) aufgefangen wird, - das Vakuum solange aufrechterhalten wird, bis kein Gas mehr abgesaugt werden kann, - der Gasauslass (13) für die Vakuumpumpe (16) geschlossen wird.Method for producing the transportability of an adsorber (1) filled with a loaded adsorbent with devices according to Claims 1 until 10 , characterized in that - first all gas inlets (4, 11) and all gas outlets (9, 13) are closed, - then a vacuum pump (16) is connected to the gas outlet (12) for a vacuum pump (16), - to the outlet of the Vacuum pump (16) a collecting vessel (17) is provided, - a vacuum is applied to the adsorber (1) and the gas, which contains part of the adsorptive, is sucked out after opening the gas outlet (13) for the vacuum pump (16) and in is collected in the collecting vessel (17), - the vacuum is maintained until no more gas can be sucked out, - the gas outlet (13) for the vacuum pump (16) is closed. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der absperrbare Anschluss (11) für Inertgas oder Dampf am Gaseinlass des Adsorbers (1) mit einem Anschluss (19) für Inertgas oder Luft verbunden und geöffnet wird, bis kein Inertgas oder Luft mehr zuströmt, und danach wieder geschlossen wird.Procedure according to one of the Claims 11 or 12 , characterized in that the lockable connection (11) for inert gas or steam at the gas inlet of the adsorber (1) is connected to a connection (19) for inert gas or air and opened until no more inert gas or air flows in, and is then closed again . Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Inertgas oder die Luft vor dem Eintritt in den Adsorber erwärmt wird.Procedure according to one of the Claims 11 or 12 , characterized in that the inert gas or air is heated before entering the adsorber. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der absperrbare Anschluss (11) für Inertgas oder Dampf am Gaseinlass des Adsorbers (1) mit einem Anschluss für Dampf (19) verbunden und geöffnet wird, bis kein Dampf mehr zuströmt, und danach wieder geschlossen wird.Procedure according to one of the Claims 11 or 12 , characterized in that the lockable connection (11) for inert gas or Steam at the gas inlet of the adsorber (1) is connected to a connection for steam (19) and opened until no more steam flows in, and then closed again. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorgehen mehrmals hintereinander durchgeführt wird, bis sich kein Kontaminat mehr in der Abluft der Vakuumpumpe (16) mittels Druck oder Konzentrationsmesssung finden lässt.Procedure according to one of the Claims 11 until 15 , characterized in that the procedure is carried out several times in succession until no more contaminants can be found in the exhaust air of the vacuum pump (16) by means of pressure or concentration measurement. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des aufgefangenen Kontaminats gemessen wird und anhand einer Bilanz daraus ermittelt wird, wieviel Kontaminat sich noch höchstens auf dem Adsorptionsmittel des Adsorbers (1) befinden kann.Procedure according to one of the Claims 12 until 16 , characterized in that the amount of contaminant collected is measured and a balance is used to determine the maximum amount of contaminant that can still be on the adsorbent of the adsorber (1). Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht des unbeladenen Adsorbers (1) einschließlich des eingefüllten Adsorptionsmittels vor der Montage und nach der Demontage genau gemessen und aus der ermittelten Differenz auf das noch vorhandene Kontaminat geschlossen wird.Procedure according to one of the Claims 12 until 16 , characterized in that the weight of the unloaded adsorber (1), including the filled adsorbent, is measured precisely before assembly and after disassembly and the determined difference is used to determine the contamination that is still present. Verwendung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass das Adsorptionsmittel Aktivkohle und das Kontaminat R290 ist.Use after one of the previous ones Claims 1 until 18 characterized in that the adsorbent is activated carbon and the contaminant is R290.
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