DE1719554C2 - Verfahren zur Regenerierung von mit Adsorbaten beladenen kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln - Google Patents
Verfahren zur Regenerierung von mit Adsorbaten beladenen kohlenstoffhaltigen AdsorptionsmittelnInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regene- Regenerierung benötigten Vorrichtungen viel kleiner
rierung von mit Adsorbaten beladenen körnigen oder sein, da bei festen Wärmetragern die aur das Volumen
geformten kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmittel bezogene Wärmekapazität erheblich großer ist. Auch
durch eine thermische Behandlung mittels direkter die für die Wiederaufheizung des Sandes benotigten
Wärmezufuhr. 5 Vorrichtungen können klein sein, da wegen der
Es ist bekannt, die thermische Regenerierung von kleinen Korngröße des Sandes die Wiederaufheizung
mit Adsorbaten beladenen kohlenstoffhaltigen Ad- in erheblich kürzerer Zeit erfolgt. Außerdem bedingt
sorptionsmitteln unter indirekter oder direkter Wärme- die Verwendung von Sand als Wärmeträger einen
zufuhr durchzuführen. Da bei der indirekten Be- guten Wärmeübergang vom Heizgas zum Wärmeträger
heizung der Regenerierungsvorrichtung mit in einer io und vom Wärmeträger zum zu regenerierenden Ad-
Brennkammer erzeugten heißen Gasen der Wärme- sorptionsmittel. Dieser gute Wärmeübergang führt
Übergang schlecht ist und somit eine ausreichende zu einer raschen und vollständigen Desorption und
Regenerierung sehr langwierig, wenn nicht gar in damit zur schnellen Abführung der bei der Regcne-
einzelnen Fällen überhaupt nicht durchführbar ist, rierung entstehenden gasförmigen Produkte aus der
hat man bisher der direkten Beheizung mit heißen 15 Desorptionsvorrichtung. Hierdurch wird eine chemi-
Gascn oder Dämpfen den Vorzug gegeben. Als sehe Reaktion zwischen den heißen Desorptionsgasen
bevorzugtes Desorptionsmittel ist bei den bekannten und dem Adsorptionsmittel stark zurückgedrängt.
Verfahren bisher in der Regel Wasserdampf benutzt Außerdem lassen sich bei Verwendung von Sand als
norden. Wärmeträger im Bedarfsfall mühelos und schnell auch
Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß bei dem 20 höhere Regenerierungstemperaturen bis zu etwa
•uf den DesorpUonsvorgang folgenden erneuten 1000 C erreichen. Schließlich ist bei der erfindungs-
Adsorptionsvorgang Wasserdampf in das Desorptions- gemäßen Regenerierung der Abriebäußersl geringfügig,
$as gelangen kann, wenn unter Umständen der wodurch erst eine technische Regenerierung von
Wasserdampf von dem betreffenden Adsorptionsmittel Adsorptionskokscn auch unter wirtschaftlichen Ge-
liartnäckig festgehalten wird. Weitere Nachteile treten 25 sichtspunkten möglich ist.
Überdies auf, wenn die Regenerierung höhere Tcmpe- Als Adsorptionsmittel sind für die Durchführung
faturen erfordert, da in diesem Fall der Wasserdampf der erfindungsgemäßen Regenerierung körnige oder
nut den kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln unter geformte Materialien mit einer Korngröße über 2 mm
Ablauf der Wassergasreaktion reagiert. Dies führt zu besonders geeignet. Als Materialien kommen alle
»teigenden Materialverlusten infolge Abbrand sowie zu 30 kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmittel, wie z. B. Koksc
tiner Verminderung der Härte der Adsorptionsmittel. oder Aktivkohlen in Frage. Gut eignen sich durch
Werden dagegen andere heiße Gase, beispielsweise Strangpressen oder Pelletieren hergestellte harte Form-Feuerungsabgase
zur Regenerierung verwendet, so ist linge aus feingemahlenen kohlenstoffhaltigen Ausgangs-Cbenfa'.ls
mit einer chemischen Reaktion des darin materialien, wie beispielsweise Holzkohle, Tonkoks,
enthaltenen Kohlendioxyds, Sauerstoffs und Wasser- 35 Braunkohle oder mit Luft oxydierter Steinkohle,
dampfes mit den kohlenstoffhaltigen Adsorptions- Überraschenderweise ist bei der Regenerierung solcher
mitteln zu rechnen. Außerdem werden bei höheren Formlinge mit festen Wärmeträgern der Abrieb sehr
Desorptionstemperaturen große Gasmengen zum Er- geringfügig; er liegt unterhalb 0,1 °/„ pro Regenehitzen
der Adsorptionsmittel auf diese Temperatur rierung.
Und zur Deckung der erforderlichen Desorptionswärme 40 Eine besonders vorteilhafte Ausfii'nrungsform der
benötigt. erfindungsgemäßen Regenerierung bestellt in einer
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die direkten Verbindung des Adsorptions- und Dcsorpgeschilderten
Nachteile zu vermeiden. Es wurde tionsvorgangs zu einer gemeinsamen Arbeitsweise,
gefunden, daß man die Regenerierung von mit Hierbei wird die Adsorption des aufzunehmenden
Adsorbaten beladenen kohlenstoffhaltigen Adsorp- 45 Stoffes in einer langsam bewegten Wanderschicht
lionsmittcln auf einfache und erfolgreiche Weise durchgeführt, und die beladenen Adsorptionsmittel
durchführen kann, wenn man die beladenen Adsorp- werden unmittelbar im Anschluß an den Adsorptionslionsmiltcl
unmittelbar im Anschluß an einen in einer Vorgang mit den festen Wärmeträgern in Kontakt ge-V/anderschicht
erfolgten Adsorptionsvorgang mit festen bracht. Während die entstehenden gasförmigen De-Wärmeirägern,
wie Sand oder Quarzsand, in Kontakt 50 sorptionsproduktc sehr schnell ibgezogen werden,
bringt, wobei man die Adsorptionsmittel in einer wird das Gemisch aus heißem Sand und Adsorptions-Korngröße
über 2 mm und die festen Wärmeträger in mittel nach kurzen Vcrweilzeitcn von etwa 10 bis
einer Korngröße unter 1 mm verwendet und schließlich 15 Minuten aus der Desorptionsvorrichtung ausmach
der thermischen Behandlung die Adsorptions- getragen. Nach der thermischen Behandlung werden
mittel vom festen Wärmeträger abtrennt und die 55 die Adsorptionsmittel vom festen Wärmeträger ab-Adsorptionsmittcl
nach einer Kühlung einem erneuten getrennt, beispielsweise durch Absieben, und die Ad-Adsorptionsprozeß
zuführt, während man die festen sorptionsmittel nach einer Abkühlung einem erneuten
Wärmeträger zur erneuten Regenerierung wieder Adsorptionsvorgarig zugeführt, während die festen
aufheizt. Wärmeträger wieder aufgeheizt und zu einer erneuten
Als feste Wärmeträger für die erfindungsgemäße 60 Regenerierung verwendet werden.
Regenerierung ist Sand, vorzugsweise Quarzsand, Jede andere Arbeitsweise ist jedoch gleichfalls bei besonders geeignet. Der Sand soll möglichst feinkörnig der Regenerierung mit fasten Wärmeträgern möglich, sein, d. h. eine Korngröße unter 1 mm besitzen. Die So kann man auch, anstatt das Adsorptionsmittel unVerwendung von heißem Sand an Stelle von heißen mittelbar nach Beendigung der Beladung mit den zu Gasen für die direkte Wärmezufuhr bei der Regene- 6= adsorbierenden Stoffen mit dem festen Wärmeträger rierung von mit Adsorbaten beladenen kohlenstoff- in Kontakt zu bringen, das beladene Adsorptionsmittel haltigen Adsorptionsmittel hat viele Vorteile. Unter zunächst sammeln, um es später in der erfindungsanderem kann die Dimensionierung der für die gemäßen Arbeitsweise zu regenerieren.
Regenerierung ist Sand, vorzugsweise Quarzsand, Jede andere Arbeitsweise ist jedoch gleichfalls bei besonders geeignet. Der Sand soll möglichst feinkörnig der Regenerierung mit fasten Wärmeträgern möglich, sein, d. h. eine Korngröße unter 1 mm besitzen. Die So kann man auch, anstatt das Adsorptionsmittel unVerwendung von heißem Sand an Stelle von heißen mittelbar nach Beendigung der Beladung mit den zu Gasen für die direkte Wärmezufuhr bei der Regene- 6= adsorbierenden Stoffen mit dem festen Wärmeträger rierung von mit Adsorbaten beladenen kohlenstoff- in Kontakt zu bringen, das beladene Adsorptionsmittel haltigen Adsorptionsmittel hat viele Vorteile. Unter zunächst sammeln, um es später in der erfindungsanderem kann die Dimensionierung der für die gemäßen Arbeitsweise zu regenerieren.
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Die erfindungsgemäß zu regenerierenden kohleniioffhaHißen
Adsorptionsmittel können sowohl mit anorganischen als auch mit organischen Stoffen, beiipielsweise
mit Schwefelsäure, Kohlenwasserstoffen oder Schwefel beladen sein. Entsprechend dem jeweils
adsorbierten Stoff kann die Regenericrungstemperatur !■.wischen unter 100 bis über 5000C gewählt werden. So
werden beispielsweise für Kohlenwasserstoffe bevorzugt auf Temperaturen oberhalb 90° C, für Schwefelsäure
oberhalb 300° C und für Schwefel oberhalb 5000C erhitzte Wärmeträger verwendet.
Ein mit 15 Gewichtsprozent Schwefelsäure bei der Entfernung aus SO2 aus Rauchgasen beladener Adsorptionskoks,
hergestellt aus bei 2700C mit Luft oxydierter Steinkohle, indem die gemahlene Oxykohle
mit Sieinkotwinteerpech in einer Strangpresse zu
Formungen mit 9 mm äußerem Durchmesser verformt,
anschließend unter Luftabschluß bis zu einer Temperatur von 800 C erhitzt und bei dieser Temperatur
mit Wasserdampf bis zu einem Schüttgewicht von 540 g/l behandelt wird, wird in einer Menge von
100 ke/h einer Desorptionsvorrichtung kontinuierlich aufgegeben. Gleichzeitig wird Quarzsand in einer
Korngröße von 1 mm mit einer Temperatur von 4000C und einer Umlaufmcnge von 600 kg/h zugeimischt.
Das Cemisch wird durch die Vorrichtung von oben nach unten bewegt und nach einer Verweilzeit
von 10 Minuten konti iuierlii \ abgezogen, während
gleichzeitig das entstehende Deiorptionsgas, bestehend
aus SO2, H2O und CO,, kontinuierlich abgezogen wird.
Nach dem Austritt des Gemisches aus der Desorptionsvorrichtung
wird der noch etwa 3500C heiße regenerierte Adsorptionskoks vom Sand abgesiebt und
nach einer Kühlung mit einem inerten Wälzgasstrom auf etwa 100"C wieder in die Adsorptionsvorrichtung
eingeführt.
Der abgesiebte Sand wird bei der Förderung mittels heißer Rauchgase wieder auf 400" C aufgeheizt und in
die Desorptionsvorrichtung zurückgeführt. Wird die Adsorption und Desorption von SO2 mit dem gleichen
Koks zwölfmal hintereinander durchgeführt, so beträgt die Aktivität des Adsorptionsmittel noch etwa 70°/„
der Anfangsaktivität. Durch eine einmalige Desorption bei 700nC läßt sich hierauf die Anfangsaktivität wieder
erreichen.
In eine mit Aktivkohle — hergestellt durch Formung
von gemahlener Holzkohle mit Pech in einer Slningpicsse.
Schwelung und Aktivierung mit Wasserdampf bis zu einem Schüttgewicht von 420 g/l — gefüllte
Adsorptionsvorrichtung wird bei einem Durchsatz von 5 kg Aktivkohle pro Stunde Erdgas bei einer Ternperatuf von 50°C und unter dem an der Sonde herrschenden Druck von 10 atm eingeleitet.
Die aus der Adsorptionsvorrichtung kontinuierlich
ausgetragene beladene Aktivkohle wird in einer Desorptionsvorrichtung mit auf 2000C erhitztem Sand
einer Korngröße unter 1 mm gemischt. Die Umlaufmenge des Sandes beträgt 25 kg/h und die Verweilzeit
des Gemisches 7 Minuten. Die von der Aktivkohle aufgenommenen Kohlenwasserstoffe von C„ bis C5
werden hierbei gasförmig entbunden und anschließend kondensiert.
Das aus der Adsorptionsvorrichtung austretende Erdgas ist absolut frei von Wasserdampf und enthält
nur noch so wenig höhere Kohlenwasserstoffe, daß bei der Fortleitung des Erdgases retrograde Kondensation
vermieden wird.
ίο Bei der Ferngasreinigung wird eine Aktivkohle in
einer Korngröße von 4 mm, hergestellt aus Torfkoks, eingesetzt. Hierzu vermischt man staubförmigen Torfkoks
mit Holzteer und verpreßt die Mischung in piner Strangpresse. Nach einer Schwelung erfolgt eine in-IS
tensive Wasserdampfaktivierung. Das Schüttgewicht des Produkts beträgt 305 g/l. Mit dieser Aktivkohle
wird eine Schwefelbehandlung von Hü ucwichtsprozent
erzielt.
Die beladene Aktivkohle wird mit einer Durchsatzmenge von 12 kg/h in eine Desorptionsvorrichtung eingespeist
und gleichzeitig auf 6300C aufgeheizter Sand in einer Korngröße unter 1 mm im Verhältnis Sand zu
Aktivkohle wie 4,75: 1 zugemischt. Die Verweilzeit des Gemisches in der Desorptionsvorrichtung beträgt
12 Minuten. De* destillierende Schwefel wird aus der Desorptionsvorrichtung abgeführt und kondensiert.
Nach der Behandlung mit dem heißen Sand beträgt die Aktivität eier Aktivkohle etwa 75°/„ der Anfangsaktivität.
Claims (4)
1. Verfahren zur Regenerierung von mit Adsorbaten beladenen körnigen oder geformten kohlenstoffhaltigen
Adsorpticnsmitteln durch eine thermische Behandlung mittels direkter Wärmezufuhr,
dadurch gekennzeichnet, daß man die beladeneii Adsorptionsmittel unmittelbar im
Anschluß an einen in einer Wanderschicht erfolgten Adsorptionsvorgang mit festen Wärmeträgern, wie
Sand oder Quarzsand in Kontakt bringt, wobei man die Adsorptionsmittel in einer Korngröße über
2 mm und die festen Wärmeträger in einer Korngröße unter 1 mm verwendet und schließlich nach
der thermischen Behandlung die Adsorptionsmittel vom festen Wärmeträger abtrennt und die Adsorptionsmittel
nach einer Kühlung einem erneuten Adsorptionsprozeß zuführt, während man die festen Wärmeträger zur erneuten Regenerierung
wieder aufheizt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man für mit Schwefelsäure beladenen
Adsorptionskoks auf Temperaturen oberhalb 3001C erhitzte Wärmeträger verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man für mit höheren Kohlenwasserstoffen
beladene Aktivkohle auf Temperaturen oberhalb 900C erhitzte Wärmeträger unter Aufrechterhaltung
eines erhöhten Druckes verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man für mit elementarem Schwefel beladenen Adsorptionskoks auf Temperaturen zwischen etwa 600 und 8000C erhitzte Wärmeträger
verwendet.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1719554A Expired DE1719554C2 (de) | 1968-03-05 | 1968-03-05 | Verfahren zur Regenerierung von mit Adsorbaten beladenen kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln |
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| Country | Link |
|---|---|
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| NL (1) | NL164831C (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3037187A1 (de) * | 1980-10-02 | 1982-05-06 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zur desorption von beladenem festen adsorbensmaterial |
| DE3139078A1 (de) * | 1981-10-01 | 1983-04-21 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zur regeneration von feuchten, pulverfoermigen adsorptionsmitteln sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens |
| DE3423761A1 (de) * | 1984-06-28 | 1986-01-09 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zur abscheidung von so(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts) und no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts) |
| DE3536158A1 (de) * | 1985-10-10 | 1986-02-13 | Ulf Dipl.-Landw. Dr. 7967 Bad Waldsee Abele | Verfahren zur reinigung von luft, abgasen und rohgasen von vorwiegend organischen, geruchswirksamen verbindungen |
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-
1969
- 1969-03-03 NL NL6903259.A patent/NL164831C/xx not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3536158A1 (de) * | 1985-10-10 | 1986-02-13 | Ulf Dipl.-Landw. Dr. 7967 Bad Waldsee Abele | Verfahren zur reinigung von luft, abgasen und rohgasen von vorwiegend organischen, geruchswirksamen verbindungen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| NL6903259A (de) | 1969-09-09 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |