DE1166222B - Vorrichtung zum Adsorbieren von Verunreinigungen in Gasen bei sehr niedrigen Temperaturen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: F 25 j

Nummer:
Aktenzeichen: Anmeldetag: Auslegetag:

Deutsche Kl.: 17 g - 2/04

1166 222
N 20709 Ia/17g
23. Oktober 1961
26. März 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Adsorbieren von Verunreinigungen in Gasen bei sehr niedrigen Temperaturen mit einem in ein Bad flüssigen Gases eingetauchten Filter.

Sie bezweckt, die Nutzwirkung des Adsorptions-Desorptionszyklus in Gasreinigungsanlagen durch Adsorption bei sehr niedrigen Temperaturen, z. B. bei der Temperatur flüssigen Stickstoffes zu verbessern.

Gemäß der Erfindung ist hierzu das adsorbierende Filter mit einem Teil versehen, der aus dem Bad flüssigen Gases hervorragt und den Endteil des Filters in Richtung der zu reinigenden Gasströmung bildet.

Bei einer solchen Vorrichtung kommt eine warme Gasströmung, die zur Reinigung des adsorbierenden Filters verwendet wird, zunächst mit dem nicht eingetauchten Teil des Filters in Berührung, aus dessen Teil die größte Menge der Verunreinigungen infolge der darin obwaltenden höheren Temperatur entfernt wird.

Es kann dabei eine kleinere Menge reinigenden Gases verwendet werden als bei isothermischen Vorgängen. Die Reinheit des Produktes wird dabei verbessert.

Die Zeichnung zeigt schematisch eine Vorrichtung nach der Erfindung.

Ein Gefäß 14 ist größtenteils mit flüssigem Gas 12, ζ. B. flüssigem Stickstoff, ausgefüllt. In diesem Bad ist ein adsorbierendes Filter 16 eingetaucht, das stets auf einer bestimmten niedrigen Temperatur gehalten wird. Das Filter 16 hat jedoch einen Teil 18, der vorzugsweise etwa 15% des Gesamtvolumens des Filters bildet und aus dem Bad hervorragt.

Während der Durchströmung des zu reinigenden Gases in Richtung des Pfeiles A werden Verunreinigungen aus dem Gas adsorbiert. Der Teil 18 bildet dabei den Endteil des adsorbierenden Teiles. Während der Durchströmung im entgegengesetzten Sinne in Richtung des Pfeiles P tritt Gas zur Reinigung des Filters zunächst in den aus dem Bad hervorragenden Teil 18 ein, bevor dieses Gas in den untergetauchten Filterteil einströmt.

Der halbisothermische Vorgang ist dabei wie folgt wirksam: Das zu reinigende Gas strömt mit einem gewissen Druck in der Richtung des Pfeiles A zunächst durch einen nicht dargestellten Wärmeaustauscher und darauf durch das adsorbierende Filter 16. Der Verunreinigungen werden dabei im Filter aufgefangen, und gereinigtes Gas strömt aus dem Endteil 18 heraus.

Die Strömung in Richtung des Pfeiles A wird nach gewisser Zeit unterbrochen. Die Stromrichtung wird umgekehrt mittels einer nicht dargestellten Umkehr-Vorrichtung zum Adsorbieren von
Verunreinigungen in Gasen bei sehr niedrigen
Temperaturen

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Zoepke, Patentanwalt,

München 5, Erhardstr. 11

Als Erfinder benannt:

Jerzy Damsz, Crestwood, Tuckahoe, N. Y.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 26. Oktober 1960 (65 099)

Vorrichtung. Dabei wird der Druck erniedrigt, und Gas unter hohem Druck wird aus dem adsorbierenden Filter gelöst.
Die Strömung reinigenden Gases in Richtung des Pfeiles P hat einen niedrigen Druck und ist verhältnismäßig warm. Die Reinigungszeit des Bades ist gleich der Zeit zum Adsorbieren von Verunreinigungen aus einem zu reinigenden Gas.
Während der Adsorptionsperiode strömt eine bedeutend größere Gasmenge pro Zeiteinheit durch das Filter 16 als während der Reinigung des Filters. Das warme Ende des adsorbierenden Filters wird in einer Zeit abgekühlt, die kürzer ist als die Erwärmungszeit während des Zyklus zum Reinigen des Filters. Der eingetauchte Teil des Filters 16 adsorbiert isothermisch die Verunreinigungen, und die gereinigte, kalte Gasströmung fließt durch den vorstehenden Teil 18. Während des ersten Teiles der Adsorptionsperiode adsorbiert der herausragende Teil 18 keine Verunreinigungen, sondern wird nur gekühlt.

Wenn der eingetauchte, isothermische Teil gesättigt ist und die Verunreinigungen durch den eingetauchten Teil des Filters hindurchbrechen, ist der herausragende Teil 18 bereits abgekühlt. Dieser Teil adsorbiert darauf die Verunreinigungen, die durch den eingetauchten Teil hindurchgeraten sind. Das Resultat ist ein Produkt sehr hoher Reinheit.

·.··■ ·■ 409540/124

Es sei bemerkt, daß eine kleine Menge flüssigen Stickstoffes im Gefäß 14 verdampft, durch den nicht dargestellten Wärmeaustauscher hindurchfließt und dort flüssig wird, worauf der Stickstoff nach dem Gefäß 14 zurückgeführt wird.

Während des Reinigungszyklus gelangt zunächst eine warme Gasströmung unter niedrigem Druck in den hervorragenden Teil 18. Die reinigende Gasströmung fließt nicht durch den nicht dargestellten Wärmeaustauscher. In dem hervorragenden Teil 18 ist die Menge der verbleibenden Verunreinigungen eine Funktion der Temperatur und des Druckes, während in dem eingetauchten Teil des adsorbierenden Filters der Vorgang isothermisch erfolgt und die Menge an Verunreinigungen, die zurückbleibt, lediglieh eine Funktion des Druckes ist. Wenn die Temperatur höher ist, hat die Reinigung eine größere Wirkung.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel wurde ein adsorbierendes Filter aus Silikagel mit einer Gesamtlänge von etwa 260 cm, einem Gesamtvolumen von 800 cm³ und einem Gesamtgewicht von 1500 g verwendet. Die Länge des hervorragenden Teiles war 33 cm. Das verwendete Gas war Wasserstoff, und die Reinheit des gereinigten Wasserstoffes ergab sich als 99,07 °/o mit nicht mehr als etwa 300 ppm Stickstoff als Verunreinigung.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Adsorbieren von Verunreinigungen in Gasen bei sehr niedrigen Temperaturen mit einem in ein Bad flüssigen Gases eingetauchten Filter, dadurch gekennzeichnet, daß das adsorbierende Filter (16) mit einem Teil (18) versehen ist, der aus dem Bad flüssigen Gases (12) hervorragt und den Endteil des Filters (16) in Richtung der zu reinigenden Gasströmung bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des nicht eingetauchten Teiles (18) des Filters (16) 10 bis 20°/o vom Gesamtvolumen des Filters (16) beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 1 961 203.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 540/124 3.64 © Bundesdruckerei Berlin