DE1444451A1

DE1444451A1 - Method and device for the continuous adsorption of substances to be removed from a medium

Info

Publication number: DE1444451A1
Application number: DE19621444451
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Kaiser
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1962-01-20
Filing date: 1962-01-20
Publication date: 1969-03-20
Also published as: DE1444451B2

Description

Verfahren und Einrichtung zur kontinuierlichen Adsorption von aus einem Medium zu entfernenden Stoffen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur kontinuierlichen Adsorption von aus einem Medium zu entfernenden Stoffen in einem Satz von mindestens 3 zyklisch vertauschbaren Adsorbern. Process and device for continuous adsorption from Substances to be Removed in a Medium The present invention relates to a method and means for the continuous adsorption of material to be removed from a medium Substances in a set of at least 3 cyclically interchangeable adsorbers.

Bei der Reinigung von Gasen muß darauf geachtet werden, daß der Adsorber, der sich allmählich mit der zu entfernenden Verunreinigung sättigt, so rechtzeitig regeneriert oder durch einen anderen betriebsbereiten Adsorber ersetzt wird, daß keine Verunreinigungen an die zu schützende Verbraucherstelle gelangen. Läßt man das zu reinigende Gas durch einen Adsorber hindurchströmen, so ist in dem Augenblick, in dem die ersten Spuren der Verunreinigung am Austrittsende des Adsorbers bemerkbar werden, das an diesem Ende befindliche Adsorbens noch lange nicht voll beladen. When cleaning gases, care must be taken that the adsorber, which gradually becomes saturated with the impurity to be removed, so in good time regenerated or replaced by another operational adsorber that no contamination reaches the consumer point to be protected. One lets the gas to be cleaned flows through an adsorber, then at the moment in the first traces of contamination are noticeable at the outlet end of the adsorber are, the adsorbent located at this end is far from being fully loaded.

Außerdem kann ein Meßinstrument, das das Durchbrechen von Verunreinigungen am Ende des Adsorbers melden soll, erst nach Überschreitung eines gewissen Schwellwertes ansprechen, so daß man bisher gezwungen war, solche Meßgeräte oder Indikatoren, z.B. Blaugel, nicht erst am Ende, sondern schon im Innern des Adsorbers anzuordnen, um den drohenden Durchbruch rechtzeitig erkennen zu können. Es rnußte also hinter dem Indikator noch eine gewisse Schichtdicke von Adsorbens zur Sicherheit vorgesehen werden die an sich nicht ausgenutzt wurde.It can also be a measuring instrument that shows the breakthrough of contaminants should report at the end of the adsorber, only after a certain threshold value has been exceeded address, so that one was previously forced to use such measuring devices or indicators, e.g. blue gel, not to be arranged at the end, but already inside the adsorber, in order to be able to recognize the impending breakthrough in good time. So it had to go behind A certain layer thickness of adsorbent is provided for the indicator for safety are not used in themselves.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil einen Teil des Adsorptionsmaterials jeweils unausgenutzt zu lassen, grundsätzlich zu vermeiden,. The invention was now based on the object of this disadvantage To generally avoid leaving part of the adsorbent material unused.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt nach der Zrfin-Adsorber dung dadurch, daß jeweils mindestens zwei'zur Adsorption in Reihe geschaltet werden und ein dritter oder eine Mehrzahl restlicher Adsorber regeneriert wird und daß von dem zu reinigendern Medium jeweils nach Austritt aus dem ersten auf Adsorption geschalteten Adsorber ein Teilstrom über ein registrie rendes Meßgerät geführt wird, das den Durchbruch des durch Adsorption zu entfernenden Stoffes durch diesen ersten Adsorber anzeigt und durch Berührung des Anzeigemittels mit einem Maximalkontakt einen Impuls gibt, der die automatische zyklische Umsteuerung der Adsorberschaltung in dem Sinne bewirkt, daß der jeweils an zweiter bzw. späterer Stelle von dem zu reinigenden Medium durchflossene Adsorber an die erste bzw. vorherige Stelle rückt, ein frisch regenerierter Adsorber an die Stelle des letzten Adsorbers und der bisher erste Adsorber auf Regenerierung geschaltet wird, sowie das genannte oder ein entsprechendes impulsgebendes registrierendes Meßgerät an die Austrittsleitung für das zu reinigende Medium aus dem nunmehr ersten Adsorber angeschlossen bzw. in Funktion gesetzt wird. The solution to this problem is achieved according to the Zrfin adsorber dung by that in each case at least two are connected in series for adsorption and a third or a plurality of remaining adsorbers are regenerated and that of which to be cleaned Medium after exiting the first adsorber switched to adsorption a partial stream is passed through a register-generating measuring device that marks the breakthrough of the substance to be removed by adsorption through this first adsorber indicates and gives an impulse by touching the display means with a maximum contact, which causes the automatic cyclical reversal of the adsorber circuit in the sense, that the medium to be cleaned flowed through in the second or later position Adsorber moves to the first or previous position, a freshly regenerated adsorber in place of the last adsorber and the previously first adsorber on regeneration is switched, as well as the mentioned or a corresponding pulse-generating registering Measuring device to the outlet line for the medium to be cleaned from the now first Adsorber is connected or put into operation.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dient als impulsgebendes Meßgerät zur Einleitung der automatischen Umschaltung der Adsorptionsanlage ein Meßgerät, das die Konzentration des zu entfernenden Stoffes in dem aus dem ersten Adsorber austretenden Gas laufend registriert. Auf diese Weise wird eine ständige Betriebskontrolle durch die Betriebsleitung ermöglicht. According to a further feature of the invention serves as a pulse generator Measuring device to initiate the automatic switchover of the adsorption system Measuring device that shows the concentration of the substance to be removed in the one from the first Adsorber escaping gas continuously registered. This way it becomes a permanent one Operational control enabled by the management.

Die Art des Meßgerätes richtet sich nach der Natur des zu entfernenden Stoffes. Bei Gastrocknung handelt es sich um ein registrierendes Hygrometer, dem jeweils ein Teilstrom des aus dem ersten Adsorber austretenden Gases zugeführt wird. The type of measuring device depends on the nature of the one to be removed Substance. Gas drying is a recording hygrometer, the a partial flow of the gas emerging from the first adsorber is supplied.

Für andere aus Gasen zu entfernende Stoffe wird hier ein registrierendes Gasanalyse-Gerät angewandt, das jeweils speziell auf den zu entfernenden Stoff, z. B. Kohlenoxyde eingestellt ist. Diesem Gasanalysen-Gerät wird dann jeweils ein Teilstrom des aus dem ersten Adsorber austretenden Gases zugeführt, dessen Konzentration an dem zu entfernenden Stoff laufend registriert wird.For other substances to be removed from gases, a registering one is used here Gas analysis device applied, each specific to the substance to be removed, z. B. carbon oxides is set. This gas analysis device is then each a partial flow of the supplied to the first adsorber exiting gas, the concentration of which is too removed substance is continuously registered.

Dabei kann mit Vorteil so vorgegangen werden, daß ein Teil strom des aus dem letzten Adsorber austretenden gereinigten Mediums als Spülmedium zur Desorption des bzw. der Jeweils auf Regenerieren geschalteten Adsorbers bzw. Adsorber verwendet wird. It can be advantageously proceeded so that a part of the current of the cleaned medium emerging from the last adsorber as a rinsing medium Desorption of the adsorber or adsorber that is respectively switched to regeneration is used.

In besonderen Fällen kann jedoch auch so vorgegangen werden, daß ein unter Kühlung vorgereinigtes und getrocknetes Einsatzgas, insbesondere ein wasserstoffreiches Gasgemisch, entsprechend vorgewärmt zur Regenerierung des Adsorbers bzw. der Adsorber verwendet und nach einem anschließenden Waschprozeß mit wässrigen Lösungen in mindestens zwei hintereinander geschalteten Adsorbern erneut getrocknet wird. In special cases, however, one can proceed so that a feed gas which has been pre-cleaned and dried with cooling, in particular a hydrogen-rich one Gas mixture, appropriately preheated to regenerate the adsorber or adsorbers used and after a subsequent washing process with aqueous solutions in at least two adsorbers connected in series is dried again.

In gleicher Weise kann man eine Fltssigkeit oder ein Fltissigkeitsgemisch von unerwünschten Beimengungen befreien, wofür folgendes Beispiel dienen kann: In einem Luftzerlegungsapparat nach dem Linde-Verfahren wird Luft bei etwa - 100 0K in der i?rucksäule bei etwa 5 atil in reinen flüssigen Stickstoff und in ein flüssiges Sauerstoff- Stickstoff-Gemisch zerlegt. In letzerem befindet sich das in der Luft in Spuren enthaltene Acetylen, das sich bei dem weiteren Zerlegungsvorgang im flüssigen Sauerstoff örtlich anreichern und zerstörende Explosionen hervorrufen kann. Man kann daher das obengenannte flüssige Sauerstop tickstoff-Gemisch durch eine mit weitporigem Silicagel gefüllte Adsorberbatterie nach der Erfindung hindurchleiten, wobei das Acetylen am Silicagel festgehalten und die Flüssigkeit gereinigt wird. In the same way one can use a liquid or a mixture of liquids free from undesired admixtures, for which the following example can serve: In An air separation apparatus based on the Linde process produces air at around - 100 ° K in the i? back column at about 5 atil in pure liquid nitrogen and in a liquid Oxygen- Nitrogen mixture decomposed. In the latter is acetylene, which is contained in traces in the air and which is produced during the further decomposition process accumulate locally in liquid oxygen and cause destructive explosions can. You can therefore use the above-mentioned liquid oxygen-stop nitrogen mixture pass through an adsorber battery filled with wide-pore silica gel according to the invention, whereby the acetylene is held on the silica gel and the liquid is purified.

Wenn die durch den ersten auf Adsorbieren geschalteten Adsorber hindurchfließende Flüssigkeit beim oberen Austritt, d. h. bei der ersten Prüf- oder Uberwachungseinrichtung einen Gehalt von etwa 0,1 ppm Acetylen enthält, dann ist jedes Gramm Silicagel dieses Adsorbers mit etwa 15 bis 20 Ncm3 Acetylen beladen und es ist Zeit, diesen Adsorber auf Regenerieren umzuschalten. When the adsorber flowing through the first adsorber switched to adsorb Liquid at the top exit, d. H. at the first test or monitoring device contains about 0.1 ppm acetylene, every gram of silica gel is so Load the adsorber with about 15 to 20 Ncm3 acetylene and it's time to use this adsorber to switch to regeneration.

Die Überwachungseinrichtung kann in diesem Falle so eingerichtet werden, daß sie in gewissen Zeitabständen aus dem Flüssigkeitsgemisch je eine Probe entnimmt, verdampft und auf chemischem oder physikalischem Wege analysiert, wozu z. B. Chromatographen oder dergl. herangezogen werden können. In this case, the monitoring device can be set up in this way be that they each take a sample from the liquid mixture at certain time intervals removes, vaporizes and chemically or physically analyzed, for what purpose z. B. Chromatograph or the like. Can be used.

Als weiteres Beispiel wird die Reinigung einer braunen Lösung von Rohzucker (Rxtinktionswert z. B. 90 :0) durch Adsorption an Aktivkohle, Kieselgur oder Entfärbungsharzen genannt. Hierbei werden aus einer Flüssigkeit darin in feinster Verteilung vorhandene kolloidal gelöste oder gelöste feste Körper als Verunreinigung entfernt (Extinktionswert der gereinigten Lösung z. B. 20 %). As another example, the purification of a brown solution of Raw sugar (absorbance value e.g. 90: 0) through adsorption on activated carbon, kieselguhr or called decolorizing resins. Here are a liquid in it in finest distribution of existing colloidally dissolved or dissolved solids as impurities removed (absorbance value of the cleaned solution e.g. 20%).

Das Adsorbens des ersten Adsorbers, das mit den farbgebenden Stoffen beladen ist, wird dann durch Waschen mit Natronlauge gereinigt. Erst nach einer Vielzahl von Regenerierungs- und Wiederbeladungsvorgängen wird man das Adsorbens aus dem Adsorber total ablassen oder herausspülen und wird von oben frisches Adsorbens einfüllen. Der Schaltimpuls zum Umschalten der Einrichtung vom Beladen auf Regenerieren kann z. B. auf optischem Wege je nach der Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkeit ausgelöst werden - etwa bei Erreichen eines Extinktionswerts der gereinigten Lösung von 20 %. The adsorbent of the first adsorber, the one with the coloring substances is then cleaned by washing with sodium hydroxide solution. Only after one The adsorbent becomes a multitude of regeneration and recharging processes Totally drain or rinse out of the adsorber and fresh adsorbent becomes from above fill in. The switching impulse for switching the device from loading to regeneration can e.g. B. triggered optically depending on the transparency of the liquid - for example, when the purified solution reaches an absorbance value of 20 %.

Für den in der Einleitung genannten Fall, daß man aus einem Flüssigkeitsgemisch ein erwünschtes Produkt durch Adsorption heraustrennt, kann folgendes Beispiel gelten: Man kann die Adsorber mit Aktivkohle füllen und dann Koksofengas hindurchleiten. Dabei wird das darin enthaltene Benzol an der Kohle angelagert und festgehalten. Ist der auf Adsorbieren geschaltete erste Adsorber nach der Erfindung mit Benzol beladen und wird dieser Adsorber dann durch das Ansprechen eines als Messgerät verwendeten Gaschromatographen bei Erreichen eines Benzolgehaltes des aus dem ersten Adsorber austretenden Gases von etwa 1 g/Nm3 auf Regenerieren umgeschaltet, dann wird man überhitzten Wasserdampf zum Regenerieren hindurchschicken und bei den Austrittsventilen auffangen, um nach Kondensation der Dämpfe das erwünschte Produkt Benzol durch einfaches Dekantieren vom Wasser zu trennen. For the case mentioned in the introduction that one consists of a liquid mixture separates a desired product by adsorption, the following example can apply: The adsorber can be filled with activated carbon and then coke oven gas can be passed through. The benzene contained therein is attached to the coal and retained. Is the first adsorber according to the invention switched to adsorbing with benzene loaded and this adsorber is then used as a measuring device by responding Gas chromatograph when the benzene content of the first adsorber is reached escaping gas of about 1 g / Nm3 switched to regeneration, then one will superheated steam for regeneration send through and at the outlet valves to collect the desired after condensation of the vapors Separate product benzene from water by simply decanting.

Bezüglich des Standes der Technik und des diesem gegenüber erzielten Fortschritts wird noch folgendes ausgeführt: Es ist richtig, daß nach dem Messgerät oder nach der Überwachungseinrichtung, die den Schaltimpuls geben soll, noch eine gewisse Schichtdicke von Adsorbens angeordnet werden muß, wenn die zu entfernenden Stoffe sicher abgefangen werden sollen. With regard to the state of the art and what has been achieved in relation to it Progress is still carried out the following: It is correct that according to the measuring device or after the monitoring device that is to give the switching pulse, another certain layer thickness of adsorbent must be arranged when the to be removed Substances should be safely intercepted.

Dieses ist auch in der Praxis dadurch verwirklicht worden, daß man ein solches Meßgerät oder Analysen-Entnahmegerät im Inneren eines solchen Adsorbers eingebaut hatte, so daß die erforderliche Schutzschicht in dem Adsorber selbst oberhalb der Meßstelle vorhanden war. Wenn man nun zwei solche Adsorber nebeneinander anordnet, so kann man durch abwechselnde Benutzung der Adsorber einen kontinuierlichen Betrieb aufrecht erhalten; dabei muß man aber den Nachteil in Kauf nehmen, daß die oberhalb der Meßstelle angeordnete Schutzschicht nur zu einem ganz geringen Anteil mit Verunreinigungen beladen wird und demgemäß beim Regenerieren zu einem sehr großen Anteil nutzlos erhitzt und wieder abgekUhlt werden muß. Die erforderliche Dicke der unvollständig ausgenutzten Schutzschicht kann nicht beliebig verringert werden, weil die jeweils obersten Partikel der Verunreinigungen, die sich in der Adsorbermasse allmählich zunehmend anreichern, nicht wie eine Flüssigkeit in einem Fasse mit scharf begrenzter Oberfläche ansteigen, sondern über einen größeren Höhenbereich allmählich in ihrer Konzentration oder Dichte zunehmen. This has also been achieved in practice by such a measuring device or analysis sampling device inside such an adsorber had installed, so that the required protective layer in the adsorber itself above the measuring point was available. If one now arranges two such adsorbers next to each other, so you can use the adsorber alternately to ensure continuous operation maintain; but you have to accept the disadvantage that the above The protective layer arranged at the measuring point contains only a very small proportion of impurities is loaded and accordingly useless to a very large extent during regeneration must be heated and cooled again. The required thickness of the incomplete exploited Protective layer cannot be reduced at will, because the topmost particles of the impurities that are in the adsorber Gradually accumulate increasingly, not like a liquid in a keg with sharp increase over a limited surface area, but gradually over a greater height range increase in concentration or density.

Daraus ergibt sich, daß ein ungestörter, wirtschaftlicher Betrieb nur mit mindestens drei Adsorbern und den entsprechend besehriebenen Schaltventilen und Messgeräten erreicht werden kann. Sollte die Zeitdauer, die zum Regenerieren, d. h. zum Heizen, Spülen und Abkühlen eines Adsorbers nötig ist, wesentlich länger sein als die Zeit, in der der an erster Stelle geschaltete Adsorber voll aufgeladen wird, dann muß eben noch ein vierter oder müssen noch mehr Adsorber vorgesehen werden. Dabei muß das Beladen mit zu entfernenden Stoffen immer mindestens bei zwei hintereinandergeschalteten Adsorbern, wie beschrieben, geschehen, während das gleichzeitige Regenerieren von zwei oder mehr Adsorbern aus GrUnden der Zeiteinteilung bei parallel geschalteten Adsorbern vorgenommen werden muß, wobei sich die Regenerier-Perioden der Adsorber zeitlich gegenseitig stufenförmig überlappen. Das bedeutet, daß z. B. bei Verwendung von vier Adsorbern fUr das Regenerieren eines Adsorbers zweimal so viel Zeit zur Verfügung steht wie für das Beladen des jeweils unteren Adsorbers von dem auf Beladen geschalteten Adsorber-Paar an Zeit benötigt wird. It follows that an undisturbed, economical operation only with at least three adsorbers and the switching valves described accordingly and measuring devices can be achieved. Should the length of time it takes to regenerate d. H. it takes much longer to heat, flush and cool an adsorber than the time in which the adsorber switched in the first place is fully charged then a fourth or more adsorber must be provided. The loading of the substances to be removed must always be at least two consecutive Adsorbers, as described, happen while the simultaneous regeneration of two or more adsorbers for reasons of timing when connected in parallel Adsorbers must be made, the regeneration periods of the adsorber overlap each other in a stepwise manner. This means that z. B. when using of four adsorbers for the regeneration of one adsorber twice as much time Is available as for that Loading of the lower adsorber in each case time is required by the adsorber pair switched to loading.

Da sich aber im Augenblick des Umschaltens die sogenannte Schutzschicht, die über eine größere Schichthöhe hinweg sehr unvollkommen beladen ist, nur in dem oberen Adsorber befindet, während der untere Adsorber praktisch vollständig beladen ist, so ist es auch nicht nötig, nach dem Umschalten beim Regenerieren des unteren Adsorbers eine unvollkommen beladene Schicht praktisch nutzlos mitzuheizen, zu spülen und abzukühlen. But since at the moment of switching the so-called protective layer, which is very imperfectly loaded over a greater layer height, only in that upper adsorber is located, while the lower adsorber is practically completely loaded it is also not necessary after switching over when regenerating the lower one Adsorbers to heat an imperfectly loaded layer practically useless, to flush and cool off.

Die registrierenden Meßgeräte haben dabei den Vorteil, daß alle zyklisch sich wiederholenden Vorgänge für die Betriebsleitung festgehalten und dadurch nachträglich kontrolliert werden können. Die automatische Umschaltung erfordert dabei keine personelle Bedienung mehr. Es genügt die Beaufsichtigung der Anlage durch einen zum Teil evtl. schon anderweitig beschäftigten Mann. The recording measuring devices have the advantage that they are all cyclical repetitive processes recorded for the management and thus subsequently can be controlled. The automatic switchover does not require any personnel Operation more. It is sufficient for the system to be supervised by a, in some cases, possibly man already employed elsewhere.

Anhand der schematischen Figuren 1 und 2 sollen nunmehr einige Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden. On the basis of the schematic FIGS. 1 and 2, some exemplary embodiments are now intended are explained in more detail for the method according to the invention.

Die Anlage gemäß Figur 1 besteht aus drei Adsorbern T1 bis T3, die zyklisch vertauschbar sind. Sie besitzen Eingangsventile A1 bis A3 für das zu reinigende Medium. The system according to Figure 1 consists of three adsorbers T1 to T3, the are cyclically interchangeable. They have inlet valves A1 to A3 for that to be cleaned Medium.

As Austritt aus den Adsorbern T1 bis T3 ist jeweils ein impulsgebendes Meßgerät H1 bis H3 angeordnet. Der Austritt des zu reinigenden Mediums aus den Adsorbern kann über die erwähnten Meßgeräte H1 bis H3 entweder über die Ventile 31 bis B) in einen nachgeschalteten Adsorber oder Uber die Verntile C1 bis C3 zu einer Verbrauchsstelle über die Leitung Q erfolgen.As the exit from the adsorbers T1 to T3 is always an impulse Measuring device H1 to H3 arranged. The exit of the medium to be cleaned from the adsorbers can be done via the mentioned measuring devices H1 to H3 either via the valves 31 to B) into a downstream adsorber or via the valves C1 to C3 to a point of consumption take place via line Q.

Von der Leitung 0 zweigt ein Teilstrom über das Regelventil R in einen Erhitzer E ab. Das erhitzte Spülgas gelangt aus dem Erhitzer E Uber eines der drei SpUlventile D1 bis D3 in umgekehrter Strömungsrichtung durch den Jeweils zu regenerierenden Adsorber T1, T2 oder T. Das beladene Spülgas wird aus den zu regenerierenden Adsorber Jeweils durch eines der Ventile F1 bis F3 abgezogen.A partial flow branches from the line 0 via the control valve R into one Heater E off. The heated purge gas comes out of the heater E via one of the three Flush valves D1 to D3 in the opposite direction of flow through each to be regenerated Adsorber T1, T2 or T. The loaded purging gas is from the adsorber to be regenerated Deducted by one of the valves F1 to F3 in each case.

Gesäß Figur 2 wird das zu reinigende Gas zunächst durch eine Vorreinigungs- und Trocknungsanlage V geschickt gelangt anschließend in einen Erhitzer E und von hier aus zunächst durch den zu regenerierenden Adsorber, der z.B. nit Wasser beladen ist. Das nit Wasser beladene Spülgas tritt dann in einen Gaswascher W ein, aus dem es von anderen störenden Verunreinigungen befreit wird und dabei noch weitere Wassermengen aufnehmen kann. Das aus dem Wasoher W austretende feuchte Gas gelangt dann in die Adsorptionsanlage zur Trocnung. Das getrocknete Gas tritt durch die Leitung 0 sur Vsrbrauohsstslle aus. Entsprechende Teil. der Adsorptionsanlage sind dabei sit dem gleichen Bezugaxeichen wie in Figur 1 versehen.According to Figure 2, the gas to be cleaned is initially through a pre-cleaning and drying system V sent then passes into a heater E and from here from initially through the adsorber to be regenerated, which is loaded with water, for example is. The purge gas loaded with water then enters a gas washer W from which it is freed from other disturbing impurities and further amounts of water can accommodate. The moist gas emerging from the Wasoher W then enters the Adsorption system for Drying. The dried gas passes through the line 0 sur Vsrbrauohsstslle. Corresponding part. the adsorption system are provided with the same reference numbers as in FIG.

Als Ausführungsbeispiel soll nun der Betrieb der Anlage gemäß Figur 1 sun Trocknen von Druckluft beschrieben werden.As an exemplary embodiment, the operation of the system according to FIG 1 sun drying of compressed air will be described.

Man läßt die feuchte Frischluft bei A in di. Anlage einst:tmen. In der Arbeitsperiode 1 tritt die feuchte Lutt durch du geöffnete Ventil As in den Trockner T1 ein. Die Ventile und sind hierbei geschlossen, Das in der Druckluft enthaltene Wasser wird in Tro@@ner T1 durch Adsorption festgehalten und die trockene Luft geht über du eingeschaltet Hygrometer H1 und durch du Ventil B1 in den Trockner Sollte der Trockner T von der vorhergebgangenen Arbeitsperiode. in der er durch Hei@luft reaktiviert wurde, noch heiß sein, so wird er durch die Jetzt schon trockene Luft gekühlt und so arbeitsbereit gemacht.The moist fresh air is left at A in di. Plant once: tmen. In In working period 1, the moist lutt enters the through valve As is open Dryer T1 on. The valves and are closed, that in the compressed air contained water is held in Tro @@ ner T1 by adsorption and the dry Air goes through you switched on hygrometer H1 and through valve B1 into the dryer Should the dryer T from the previous working period. in which he got through Hot air has been reactivated, will still be hot, so it is already dry because of the now Air cooled and made ready for work.

Hierbei wird die in Trockner T2 gespeicherte Wärme zurückgewonnen, was sehr vorteilhaft sit, da die Luft nach dem Verlassen der Anlage bei 0 normalerweise ohnedies zum weiteren Gebrauch angewärmt werden iul.Here, the heat stored in dryer T2 is recovered, which is very advantageous because the air is normally at 0 after leaving the system anyway be warmed up for further use iul.

Aus dem besproclzenen Trockner T2 strömt die Luft durch das Hygrometer Hg. Der implsgebede Teil dieses Hygrometers ist in der Arbeitsperiode 1 ebenso wie der des Hygrometerß H3 ausgeschaltet, die Registrierung der Gasfeuchtigkeit kann Jedoch laufend erfolgen. Die Ventile und B3 sind ebenfalls geschlossen. Das Ventil C1 ist geöffnet und die Ventile C2 und C3 sind geschlossen.The air flows from the covered dryer T2 through the hygrometer Ed. The implsgebede part of this hygrometer is in the working period 1 as well as the hygrometer ß H3 switched off, the registration of the gas humidity can However, take place continuously. The valves and B3 are also closed. The valve C1 is open and valves C2 and C3 are closed.

Die getrocknete Luft strömt also vom Hygrometer H2 kommend dadurch daß Ventil C1 und strömt dann zum größten Teil bei o zum weiteren AnwZrmen und zum Gebrauch, während ein kleinerer Teil abgezweigt und durch das Regulierventil R entspannt wird. Diese entspannte Luft wird im Erhitzer X etwa auf 1400 C aufgeheizt. Von dort strömt sie auf dem Wege durch das Ventil D1, Hygrometer H* Trockner T3 und das geöffnete Ventil F1 ins Freie. Dadurch wird der Trockner T3, der von der vorhergegangenen Arbeitsperiode mit Wasser gesättigt ist, aufgeheizt und regeneriert, wobei die desorbierte Feuchtigkeit mit der heißen Luft durch Ventil F1 ins Freie bläst.The dried air flows through it coming from the hygrometer H2 that valve C1 and then flows for the most part at o to the further AnwZrmen and to Use while a smaller part is branched off and relaxed through the regulating valve R. will. This relaxed air is heated to around 1400 C in heater X. From there it flows on the way through the valve D1, hygrometer H * dryer T3 and the opened one Valve F1 to the outside. This will make the dryer T3 the same as the previous one Working period is saturated with water, heated and regenerated, with the desorbed Moisture with the hot air blows through valve F1 into the open air.

Wird nun in der beschriebenen Arbeitsperiode 1 der Trockner T1 mit Feuchtigkeit gesättigt, so daß schließlich Wasser durchschlägt, so wird das eingeschaltete schreibende Hygrometer H1 ansprechen und durch einen elektrischen Schaltimpuls die gesamte Anlage auf Arbeitsperiode 2 umschalten.If the dryer T1 is now in the described working period 1 Moisture saturated, so that finally water penetrates, so the switched on writing hygrometer H1 respond and by an electrical switching impulse the Switch over the entire system to working period 2.

Hierbei wird mindestens der impulsgebende Teil des Hygrometers H1 selbst abgeschaltet und dafür der vom Hygrometer H2 eingeschaltet. Die bis zu. Wirksamwerden des Schaltimpulses bereits durch T1 durchgebrochene Feuchtigkeit wird von dem noch fr@scher Trockner T2 sofort adsorbiert, 80 daß keine Feuchtigkeit nach G gelangen kann. Als Folge des Schaltimpulses werden nun alle Ventile mit Index 1 geschlossen und alle Ventile mit Indes 2 werden geöffnet, so daß Trockner T2 friache Druckluft durch A2 erhält und weitertrockne.t Gleichzeitig wird der bisher geheizte und reaktivierte Trockner T3 durch die Uber die Ventil B2 und C2 strömende getrocknete Luft gekühlt und der mit Wasser gesättigte Trockner T1 mittels durch die Ventile D2 und strömender erhitzter trookener Luft aufgeheizt und regeneriert.Here, at least the part of the hygrometer that generates the pulse is H1 switched off itself and switched on that of the hygrometer H2. The up to. Be effective of the switching impulse, moisture that has already broken through T1 is removed from the fr @ scher dryer T2 adsorbed immediately, 80 that no moisture gets to G. can. As a result of the switching pulse, all valves with index 1 are now closed and all valves with index 2 are opened, so that dryer T2 free compressed air obtained by A2 and weiterertrockne.t At the same time, the previously heated and reactivated Dryer T3 is cooled by the dried air flowing through valves B2 and C2 and the dryer T1 saturated with water by means of flowing through the valves D2 and heated trookener air is heated up and regenerated.

Die Arbeitsperiode 2 bleibt solange bestehen, bis wieder Feuchtigkeit durch T2 durchschlägt und H2 einen neuen Schaltimpuls gibt und damit die Arbeitsperiode) 3 in der gleichen Weiso eingeleitet wird, wie vorher für Periode 2 beschrieben.Working period 2 remains until there is again moisture through T2 and H2 gives a new switching pulse and thus the working period) 3 is introduced in the same way as previously described for period 2.

Bei Übergang von einer Periode zur anderen wird mit Vorteil darauf geachtet, daß zuerst unter Ausschaltung des bisherigen Meßgerätes das Eintrittsventil (A) in den nach der Umschaltung ersten Adsorber geöffnet und das Meßgerät nach diesem Adsorber in Punktion gesetzt wird, dann die Spülventile (D,F) des bisher auf Regenerieren geschalteten Adsorbers geschlossen und das Ein- und Ausgangsventil (B,C) für den nach der Umschaltung zweiten Adsorber geöffnet, das Ausgangsventil (C) für gereinigtes Medium aus dem nach der Umschaltung ersten Adsorber sowie da Ein- und Ausgangsventil (A,B) für den vor der Umschaltung ersten Adsorber geschlossen wird und die Spülventile (D, den bisher ersten Adsorber, der damit auf Regenerieren geschaltet wird, geöffnet werden.The transition from one period to another is advantageous made sure that the inlet valve is switched off first (A) in the first adsorber after the switchover and the measuring device after this Adsorber is set in puncture, then the flushing valves (D, F) of the previously to regenerate switched adsorber closed and the inlet and outlet valve (B, C) for the second adsorber opened after the switchover, the outlet valve (C) for purified medium from the first adsorber after the switchover as well as there Inlet and outlet valves (A, B) for the first adsorber before the switchover are closed and the flushing valves (D, the first adsorber so far, which is thus to regenerate is switched to be opened.

Es kann aber auch so vorgegangen werden, daß der von dem impulsgebenden Meßgerät nach dem jeweils ersten Adsorber ausgelöste zyklische Umschaltvorgang in der Reihenfolge geschieht, daß zuerst unter Ausschaltung des bisherigen Meßgeräts das Eintrittsventil (A) für den nach der Umschaltung ersten Adsorber geöffnet und das Meßgerät nach diesem Adsorber in Funktion gesetzt wird, denn das Ein- und Ausgangsventil (A,B) des vor der Umschaltung ersten Adsorbers, sowie die Bpülventile (D,F) des bischer auf Regenerieren geschaltet ten Adsorbers geschlossden, das Ein- und Ausgangsventil (B,C) des nach der Umschaltung zweiten Adsorbers und die Spülventile (D,F) des vor der Umschaltung ersten Adsorbers geöffnet worden, worauf schließlich das Ausgangsventil (G) für gereinigtes Medium aus dem nach der Umschaltung ersten Adsorber geschlossen wird.But it can also be proceeded in such a way that that of the impulse-giving Measuring device after the first adsorber triggered cyclical switching process in the sequence happens that first by switching off the previous measuring device the inlet valve (A) for the first adsorber after the switchover is opened and the measuring device after this adsorber is put into operation, because the inlet and outlet valve (A, B) of the first adsorber before the switchover, as well as the flushing valves (D, F) of the If the adsorber is switched to regeneration, the inlet and outlet valves are closed (B, C) of the second adsorber after switching and the flushing valves (D, F) of the before after switching the first adsorber has been opened, whereupon the outlet valve finally (G) for purified medium from the first adsorber after the switchover is closed will.

Diese Reihenfolge kann durch eine Schaltmaschine chne weiteres eingehalten werden und gewährleistet einen ununterbrochenen Betrieb, Dadurch ist ian nicht mehr gezwungen, die Größe und damit die sogenannte Laufzeit eines Trockners auf den bei O erforderlichen ununterbrochenen Luftbedarf abzustimmen, sei ungleichmäßigem Luftbedarf machte dies be@ondere Schwiergkeiten. Die Trockner können also wesentlich niedriger und insgesamt Mit einer geringeren Gal-menge ausgerüstet werden, als dies bisher flblich war.This sequence can be followed by a switching machine and ensures uninterrupted operation, so ian is no longer forced the size and thus the so-called running time of a dryer to the O coordinating the required uninterrupted air demand is uneven air demand made this to other difficulties. The dryer can therefore be much lower and all in all with a lower amount of gal-quantity than before was fatal.

Benutzt man zum Regenerieren der Adsorber ein entsprechend vorbehandeltes Ein@atzgas, insbesondere ein wasserstoffreiches Gasgemisch wie bereits beschrieben, so wird zweckmäßig so vorgegangen, daß der von dem impulsgebenden MeS-gerät nach den Jeweils ersten Adsorber ausgelöste zyklische Umschaltvorgang in der Reihenfolge geschieht, daß zuerst unter Ausschaltung der bisherigen Meßgeräts du Eintrittsventil (A) tLlr den nach der Umschaltung ersten Adsorber geöffnet und das Meßgerät nach diesem Adsorber tn Funktion gesetzt wird, dann du Ein- und Ausgangsventil (A,B) des vor der Umschaltung ersten Adsorbers geschlossen, anschließend dessen Spülventile (D,F) geöffnet und die Spülventile (D,F) des bisher auf Regenerieren geschalteten Adsorbers geschlossen werden worauf das Ein- und Ausgangsventil (B,C) des nach der Umschaltung zweiten Adsorbers geöffnet und schließlich das Ausgangsventil (C) des nach der Umschaltung ersten Adsorbers geschlossen wird.If you use an appropriately pretreated one to regenerate the adsorber A caustic gas, in particular a hydrogen-rich gas mixture as already described, it is expedient to proceed in such a way that the measuring device that generates the impulses after the first adsorber triggered cyclic switching process in the sequence happens that first by switching off the previous measuring device you inlet valve (A) tLlr the first adsorber opened after the switchover and the measuring device after this adsorber tn function is set, then the inlet and outlet valve (A, B) of the first adsorber closed before the switchover, then its flushing valves (D, F) open and the flushing valves (D, F) of the previously switched to regeneration Adsorbers are closed whereupon the inlet and outlet valve (B, C) of the after Switching the second adsorber opened and finally the exit valve (C) of the first adsorber after switching is closed.

Das beschriebene Verfahren kann nicht nur zur Beseitigung von Feuchtigkeit, sondern sinngemäß auch zur Beseitigung anderer Verunreinigungen oder überhaupt zur Abscheidung artfremder Beimengungen aus irgendwelchen Trägersubstanzen benutzt werden.The method described can not only be used to remove moisture, but also to remove other impurities or to do so in general Separation of alien additions from any carrier substances can be used.

Als impulsgebende Meßgeräte H1 bis H3 dienen in diesen Fällen zweckmäßig registrierende entsprechend geeichte Gasanalyaegeräte.The pulse-generating measuring devices H1 to H3 are useful in these cases registering appropriately calibrated gas analyzer devices.

80 kann z.B. aus kalter Luft, die bereits kein Wasser mehr enthält, das CO2 herausgetrennt werden, indem man bei einer Temperatur von 1500 C arbeitet. Zum Regenerieren wird in diesem Fall nicht ein Teil der gereinigten Luft abgezweigt, weil diese Luft in diesem Fall in die Trennapparatur zur Luftzerlegung geschickt wird. Es wird vielmehr eine aus den Trennapparat herauskommende unerwUnschte Fraktion, t.B. unreiner Stickstoff, der schon wieder auf 200 C angewärmit ist, zu. Regenerieren benutzt und dann mit dem aufgeommenen CO2 ins Freie geschickt.80 can e.g. from cold air that no longer contains any water, the CO2 can be separated out by working at a temperature of 1500 C. In this case, not part of the purified air is diverted for regeneration, because in this case this air is sent to the separation apparatus for air separation will. Rather, it becomes an undesirable fraction coming out of the separating apparatus, t.B. impure nitrogen, which is already warmed up to 200 C, to. Regenerate used and then sent outside with the absorbed CO2.

Auch bei der Trocknung von Rohgas, das z.B. bei 15 atü mt 200 C durch die Trockner geschickt wird, wird nicht ein Teil des getrockneten Gases um Regenerieren abgezweigt, weil dieses insgesamt in den Zerlegungsapparat geschickt wird, sondern es wird eine unerwünschte Fraktion aus dem Zerlegungsapparat, sogenanntes Restgas, mit 6 atü auf etwa 35O0C erhitzt und nach der Benutzung zum Regenerieren mit dem aufgenommenen Wasser zum Heizen durch Verbrennung verwendet.Even when drying raw gas, which e.g. the dryer is sent will not be a part of the dried Gas is branched off to regenerate, because this is all in the decomposition apparatus is sent, but an undesired fraction from the cutting machine, so-called residual gas, heated with 6 atü to about 35O0C and after use for Regeneration with the absorbed water used for heating by combustion.

Bei der Reinigung von Rohgas kann erfindungsgemäß auch so vorgegangen werden, aß Rohgas, aus dem bei 500 C sowohl C4-, C5 - und C6-Xohlenwasserstoffe etc., als auch gleichzeitig @asser auroh Kälte schon entfernt sinn, zuerst erwärmt und zum Regenerieren geschickt wird. Anschließend wird das dabei mit Wasser neu beladene Gas durch eine Laugewäsche von H2S und CGS z.B. befreit, wobei wieder verhältnismäßig große Wassermengen mitgenommen werden. Dann erst geht dieses mit Wasser beladene Gas durch die beiden Troakner zum Trocknen und erst anschließend zur Verwendung.This can also be used according to the invention when cleaning raw gas ate crude gas, from which at 500 C both C4, C5 and C6 hydrocarbons etc., as well as at the same time @asser auroh cold already distant sense, warmed up first and is sent to regenerate. Then this is done again with water loaded gas is freed of H2S and CGS e.g. by a caustic scrub, whereby again proportionally large amounts of water are taken. Only then does this one loaded with water work Gas through the two troakers for drying and only then for use.

Selbstverständlich kann es in verschiedenen Fällen zweckmäßig sein, anstatt nur 2 auch mehrere Adsorber hintereinander zu schalten. Dementsprechend können auch mehr als ein Adsorber auf Regenerieren geschaltet sein. Das Regenerieren kann dann auch zweistufig ausgestaltet sein, indem zunächst das Adsorbens desorbiert und dann gekühlt wird.Of course, in various cases it can be useful instead of only switching two adsorbers one behind the other. Accordingly It is also possible for more than one adsorber to be switched to regeneration. The regeneration can then also be designed in two stages by first desorbing the adsorbent and then cooled.

Das letztere Verfahren kann insbesondere dann von Bedeutung bein, wenn das getrocknete Gas anschließend nicht erhitzt, sondern etwa gekühlt werden muß.The latter procedure can be of importance in particular if the dried gas is then not heated, but rather cooled got to.

11 Patentansprüche 1 Zeichnung11 claims 1 drawing

Claims

Nrwr main claim process for the continuous adsorption of from a medium to be removed substances in a set of at least three cyclically interchangeable adsorbers, characterized in that at least two can be connected in series for adsorption and a third or a plurality of residual sheets Adsorber is regenerated, and that of the medium to be cleaned after each exit from the first adsorber switched to adsorption a partial flow @ over a registering one Measuring device is performed showing the breakthrough of the to be removed by adsorption Substance through this first adsorber and by touching the display part with a maximum contact gives an impulse, which the automatic cyclical reversal the adsorber circuit in the sense that the second or later Place the adsorber through which the medium to be cleaned flows next to the first or previous one A freshly regenerated adsorber takes the place of the last adsorber and the first adsorber so far is switched to regeneration, as well as the aforementioned or a corresponding pulse-generating recording measuring device to the outlet line for the medium to be cleaned from the now first adsorber connected or is put into operation.

2. The method according to claim 1, characterized gekennzi without that to the current Control of the concentration of the substance to be removed in the medium to be cleaned a registering measuring device with a maximum contact is used to generate pulses is, the constantly part of the flow of the medium emerging from the first adsorber is fed.

3. The method according to claim 1, characterized in that a partial flow of the cleaned medium emerging from the last adsorber as a rinsing medium Desorption of the adsorber or adsorber that is respectively switched to regeneration is used.

4. The method according to claim 1, characterized in that a sub Cooling of pre-cleaned and dried feed gas, especially a hydrogen-rich one Gas mixture, appropriately preheated to regenerate the adsorber or adsorbers used and after a subsequent washing process with aqueous solutions in at least two adsorbers connected in series is dried again.

5. The method according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the cyclicality triggered by the pulsing measuring device after the first adsorber The switching process goes on in the order that first under disconnection of previous measuring device guess the inlet valve (A) in the near of the switchover Adsorber is opened and the MeS device is put into operation after this adsorber, then the flushing valves (D, F) of the adsorber, which was previously switched to regeneration, are closed and the inlet and outlet valve (B, C) for the second adsorber after the switchover open, the outlet valve (C) for purified medium from the after the switchover first adsorber as well as the inlet and outlet valve (A, B) for the before the switchover first Aosorber is closed and the flushing valves (D, F) for the first one so far Adsorber, which is thus switched on to regenerate, can be opened.

6. The method according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the one triggered by the pulse-generating measuring device after the first adsorber in each case cyclical Umsohaltvorgang in the order that happens first with switching off of the previous measuring device, the inlet valve (A) for the first after the switchover Adsorber is opened and the measuring device is put into operation after this adsorber, then the inlet and outlet valve (A, B) ues before switching over to the first adsorber, and all the flushing valves (D, F) of the adsorber, which was previously switched to regeneration, are closed the inlet and outlet valves (B, C) of the second adsorber after the switchover and the flushing valves (D, F) of the before Activation of the first adsorber opened, whereupon the outlet valve (C) for purified medium is finally opened from which the first adsorber is closed after the switchover.

7. The method according to claim 1, 2 and 4, characterized in that the one triggered by the pulse-generating measuring device after the first adsorber in each case cyclic switching process in the sequence that happens first with switching off of the previous measuring device, the entry valve (A) for the first one after the switchover Adsorber is opened and the measuring device is put into operation after this adsorber, then the inlet and outlet valves (A, B) of the first adsorber before the switchover are closed, then its flushing valves (D, F) opened and the flushing valves (D, F) of the previously adsorbers switched to regeneration are closed, whereupon the input and Output valve (B, C) of the second adsorber after the switchover is opened and finally the outlet valve (C) of the first adsorber after the switchover is closed. sen ird.

8. Device for the continual adsorption of from a medium Substances to be removed according to one or more of Claims 1 to 7, consisting from a set of at least 3 cyclically exchangeable adsorbers, of which always at least 2 are on adsorption and at least one for regeneration are so contained, thereby characterized in that between the first (e.g. T1) and the second (e.g. T2) a measuring device (e.g. H1) is provided for the series-connected adsorber, which the breakthrough of the substance to be adsorbed through the first adsorber (e.g. T1) and as a pulse generator for the automatic cyclic switching of the individual Adsorber (T) from each later in the flow path to the previous point or from the first position to regeneration or from regeneration to the last position the adsorber (T) switched to adsorption is used, with a corresponding switching device is provided through which the measuring device in operation (o, B. H1) switched off by the impulse he initiated and another measuring device (e.g. H2) is switched on, which is in the flow path after after the switchover first adsorber (e.g. T2) is available.

9. Device according to claim 8, characterized in that on it Outlet line of the medium to be cleaned from that adsorber is a branch line for a partial flow of this medium to a recording gas analyzer measuring device, or a registering hydrometer, which has a maximum contact for the impulse to switch on an automatic switching machine to operate the valves and devices in the sense of one or more of the preceding Claims is provided.

10. Device according to claim 8, characterized in that one Branch line from the discharge of the cleaned medium via a control valve (R) leads to a heater (E), from which a line for the heated partial flow of the cleaned medium via a corresponding switching valve (D) to the respective on Regeneration with the direction of flow preferably reversed to that of the adsorption process switched adsorber (T) leads, whose outlet line via a further switching valve (F) with the atmosphere or a point of consumption of the desorbed substance loaded medium is connected.

11. Device according to claim 8, characterized in that for the Purification and drying of the feed gas, especially a hydrogen-rich one Gas mixture, initially a device (v) for separating higher hydrocarbons and water by means of cold and then a heater (E) for heating the dry one Gas is provided, the outlet nozzle each with the or to regenerate with preferably reversed flow direction compared to the adsorption process Adsorber or adsorbers (T) and this or those with the lower Part of a gas scrubbing device (W) connected to the separation of disruptive impurities is or are, from their head a line to the respectively switched to adsorption Adsorbers (T) are provided, from which a discharge (o) for the re-dried purified gas leads to the point of consumption.