DE1769135C

DE1769135C - Method and device for desorp tion of water and carbon dioxide from molecular sieves when there is a lack of rain gas

Info

Publication number: DE1769135C
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing 6368 Bad ViI bei Kaiser Otto Dipl Ing 6000 Frank fürt Kranz
Original assignee: Messer Gnesheim GmbH, 6000 Frankfurt
Publication date: 1971-07-22

Description

J 769135J 769135

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor· F1 g. 2 das Verfahrenssohema einer Anlage mit zwei x/The invention relates to a method and a procedure. 2 the procedural theme of a plant with two x /

richtung aur Desorption von Wasser und Kohlendioxid umschaltbaren Adsorbent. ^! direction aur desorption of water and carbon dioxide switchable adsorbent. ^!

aus Adsorbern mit Molekularsieben bei Regenerier- Die Einzelheiten des Verfahrene werden zunächst anfrom adsorbers with molecular sieves during regeneration

gasmangel. Hand von F i g. 1 erläutert. Es ist ein Adsorber dar-lack of gas. Hand of fig. 1 explained. It is an adsorber

Bekanntlich benutzt man in Gaegemisoh-Zerlegungs- 3 gestellt, der beim Beladen von unten nach oben durchanlagen sum Entfernen von Kohlendioxid und Wasser strömt wird. Das frische Regeneriergas tritt über Lei-Adsorber mit Molekularslebsohüttungen. Gewöhnlich tung 1 in die Anlage ein, vermischt sich mit dem umwerden zwei umschaltbar Adsorber betrieben, von gewälzten Regenerlergiis in Leitung IO und wird im denen der eine seine Reinigungsfunktion erfüllt, wäh- Gebläse 2 verdichtet, um den Widerstand im Adsorrend der andere mit einem Gas regeneriert wird. Das io ber 8 überwinden zu können. Vorteilhafterweise ver-Regeneriergas, welches aus der Zerlegungsanlage ver- wendet man ein Gebläse, das In einem TemperaturfUgbar ist, reicht oft zum Aufheizen und Abkühlen des bereich von0bis 300° C arbeiten kann. Es wird dadurch Adsorptionsmittels nicht aus. In diesen Fallen führt Heizenergie und ein Kühler vor dem Gebläse gespart, man das Regeneriergas in einem Gaskreislauf mehrfach Das verdichtete Regenoriergas tritt dann in die Heizerdurch den Adsorber. Das Verfahren arbeitet zufrieden- »s Kühler-Kombination ein, in der es wahlweise im Heisteilend, solange im Adsorber nur Kohlendioxid ad- zer3a erwärmt oder im Kühler Zb gekühlt wird,
sorbiert wird. Wenn auch Wasser adsorbiert ist, wie es Der Adsorber 8 enthält im Innern zwei Molekular- ^ meist der Fall ist, wird dieses durch das im Kreise siebschüttungen. Die untere Molekularsiebschüttung 6, laufende Regeneriergas über den ganzen Adsorber welche auf dem Rost fee liegt, ist zur Adsorption von verteilt. Wasser haftet jedoch sehr stark am Molekular- ao Wasser bestimmt. Die obere Molekularsiebschüttung?, sieb. Selbst die geringe Vorbeladung des Molekular- welche auf dem Rost ta liegt, dient zur Kohlendioxidsiebes mit Wasser, wie sie beim Aufheizen mit feuchtem adsorption. Zwischen den beiden Schüttungen ist ein Regeneriergas entsteht, hemmt die Adsorptionsfähig- freier Raum 5. As is well known, one uses in Gaegemisoh-Zerlegungs- 3 placed, which flows through systems during loading from the bottom upwards to remove carbon dioxide and water. The fresh regeneration gas passes through a Lei adsorber with molecular slebso beds. Usually device 1 in the system, mixes with the two switchable adsorbers operated by rolled Regenerlergiis in line IO and is in which one fulfills its cleaning function, while fan 2 is compressed to the resistance in the adsorber the other with a gas is regenerated. To be able to overcome the io over 8. Advantageously, regeneration gas, which is used from the separation plant, a fan that is available in a temperature, is often sufficient for heating and cooling in the range from 0 to 300 ° C. It will not run out of adsorbent. In these cases, heating energy is saved and a cooler in front of the fan is saved, and the regeneration gas is used several times in a gas circuit. The compressed regeneration gas then enters the heater through the adsorber. The process works in a satisfied cooler combination, in which it either rises in the heat as long as only carbon dioxide is heated in the adsorber or cooled in the cooler Zb,
is sorbed. If water is also adsorbed, as is usually the case with adsorber 8 inside, this is caused by the circular sieve beds. The lower molecular sieve bed 6, running regeneration gas over the entire adsorber which is on the grate fee, is distributed for the adsorption of. However, water adheres very strongly to molecular ao water. The upper molecular sieve bed ?, sieve. Even the slight pre-loading of the molecular weight, which is on the grate ta , serves to sieve carbon dioxide with water, as it does when heating with moist adsorption. A regeneration gas is created between the two beds, which inhibits the adsorption capacity - free space 5.

keit für Kohlendioxid außerordentlich. Um diese Das aus der Heizer-Kühler-Kombination 3 komverminderte Adsorptionsfähigkeit für Kohlendioxid as mende Regeneriergas tritt über den Zuführstutzen 4 in auszugleichen, muß der Adsorber größer ausgelegt den freien Raum 5 ein und wird dort aufgeteilt. Eine werden, als es an sich für die Kohlendioxidadsorption kleine Teilmenge, die der Menge des in Leitung 1 der erforderlich ist. Zur Aufheizung der dadurch ver- Anlage zuströmenden frischen Regeneriergases entgrößerten Molekularsiebmenge ist natürlich auch eine spricht, durchströmt das Molekularsieb 6, desorbiert größere Regeneriergasmenge erforderlich, was wegen 3o es von Wasser und verläßt den Adsorber über Leides ohnehin herrschenden Regeneriergasmangels sehr tung 9.
nachteilig ist. Die größere Teilmenge wird umgewälzt. Sie durch-extraordinary ability for carbon dioxide. In order to compensate for this from the heater-cooler combination 3 kom reduced adsorption capacity for carbon dioxide as mende regeneration gas occurs through the feed pipe 4 in, the adsorber must be designed larger the free space 5 and is divided there. One is considered to be in itself for the carbon dioxide adsorption a small portion that is the amount of in line 1 of the required. To heat the fresh regeneration gas flowing in as a result of this, there is of course also an advantage, flows through the molecular sieve 6, desorbs a larger amount of regeneration gas, which is because of the water and leaves the adsorber due to the already prevailing lack of regeneration gas 9.
is disadvantageous. The larger part is circulated. You through-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein strömt die Molekularsiebschüttung 7, desorbiert sieThe invention is based on the object that if the molecular sieve bed 7 flows, it desorbs

Desorptionsverfahren der genannten Art zu schaffen, von Kohlendioxid und verläßt den Adsorber über Lei-To create desorption process of the type mentioned, of carbon dioxide and leaves the adsorber via line

bei dem trotz Anwendung eines Regeneriergaskreis- 35 tung 10. Nach der Vereinigung mit dem frischenin which despite the use of a regeneration gas circuit 10. After the union with the fresh

laufes keine Beladung des gesamten Molekularsiebes Regeneriergas in Leitung 1 wird sie erneut im Gebläse 2If there is no loading of the entire molecular sieve regeneration gas in line 1, it is again in blower 2

mit Wasser erfolgt, der Adsorber und die Regenerier- verdichtet.takes place with water, the adsorber and the regeneration compresses.

gasmenge demzufolge auch nicht vergrößert zu werden Es ist natürlich nicht erforderlich, wenn auch sehramount of gas consequently also not to be increased It is of course not necessary, albeit very much

brauchen. günstig, daß das umgewälzte Regeneriergas zwischento need. favorable that the circulated regeneration gas between

Es wurde nun ein Verfahren zur Desorption von 40 den Molekularsiebschüttungen 6 und 7 eintritt. Es Wasser und Kohlendioxid aus Adsorbern mit Mole- kann dort auch abgezogen werden und von oben über kularsieb gefunden, bei dem das Regeneriergas mit Leitung 10 in den Adsorber eintreten.
Hilfe eines Kreislaufes den Adsorber mehrfach durch- Die Molekularsiebschüttung 6 für die H_aO-Adsorpströmt. Nach der Erfindung wird dabei die Molekular- tion kann auch oberhalb der Molekularsiebschüttung 7 siebschüttung im Adsorber in zwei hintereinander- 45 für die CO_a-Adsorption im Adsorber angebracht sein, geschaltete Schüttungen aufgeteilt, eine für die CO_a- Es kann jede Schüttung einen eigenen Kreislauf erhal-Adsorption und eine für die H_aO-Adsorption, und fer- ten, wobei durch Anbringen von Trennblechen im ner durchströmt das mit Hilfe des Kreislaufes mehrfach freien Raum 5 dafür gesorgt sein muß, daß sich die umgewälzte Regeneriergas nur die zur CO_a-Adsorption beiden Kreisläufe nicht vermischen können. Schließlich bestimmte Schüttung, bevor es durch die für die H₂O- 50 kann man auch an Stelle eines Behälters mit zwei Adsorption bestimmte Schüttung den Adsorber ver- Schüttungen bei gleicher Ventilzahl zwei Behälter mit läßt. Am vorteilhaftesten ist das erfindungsgemäße je einer Schüttung verwenden, wobei dann jede Schüt-Verfahren, wenn das umgewälzte Regeneriergas in den tung nur eine Komponente adsorbiert. Entscheidend freien Raum zwischen den beiden Schulungen zu- ist allein, daß das für den CO₈-TeU umgewälzte Regeführt wird. 55 generiergas nicht vor Verlassen des Kreislaufes mit demA process for the desorption of the molecular sieve beds 6 and 7 has now been introduced. There water and carbon dioxide from adsorbers with mole- can also be drawn off there and found from above via kularsieb, in which the regeneration gas with line 10 enter the adsorber.
The adsorber flows through the molecular sieve 6 for the H _a O adsorber several times with the help of a cycle. According to the invention, the molecular ion can also be divided above the molecular sieve bed 7 in the adsorber into two _{beds connected one behind the other for the CO a} adsorption in the adsorber, one for the CO _a - each bed can have its own Circuit receive adsorption and one for H _a O adsorption, and by attaching metal dividers in the ner flows through the multiple free space 5 with the help of the circuit must be ensured that the circulated regeneration gas is only the CO _a -Adsorption cannot mix the two circuits. Finally, a specific bed, before the H ₂ O 50 can also be filled with the adsorber bed with the same number of valves, instead of a container with two adsorption. It is most advantageous to use one bed each according to the invention, each pouring method when the circulated regeneration gas adsorbs only one component in the device. The only decisive factor between the two training courses is that the _{rules circulated for the CO 8} -TeU are carried out. 55 do not generate gas before leaving the circuit with the

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das im H₂O-TeU in Berührung kommt.The advantage of the invention is that the H ₂ O-TeU comes into contact.

Kreislauf umgewälzte Regeneriergas mit dem in der F i g. 2 zeigt eine Anwendung des eben beschriebe-Regeneration gas circulated in the circuit with the one shown in FIG. 2 shows an application of the just described

ersten Schütiung adsorbierten Wasser überhaupt nicht nen Verfahrens auf zv/ei umschaltbare Adsorber. Fürfirst Schütiung adsorbed water not at all nen process on two switchable adsorber. for

in Berührung kommt. Die für die Kohlendioxid- gleiche Anlagenteile wurden die gleichen Bezugszifferncomes into contact. The same reference numbers have been used for the same parts of the system for the carbon dioxide

adsorption bestimmte Schüttung behält demnach ihre 60 wie in F i g. 1 verwendet Der Verfahrensablauf ist deradsorption-specific bed therefore retains its 60 as in FIG. 1 used The process flow is the

volle Adsorptionsfähigkeit, Adsorber und Regenerier- gleiche wie in Fig.], so daß sich eine ins einzelnefull adsorptive capacity, adsorber and regenerating the same as in Fig.], so that one in the individual

gasmengen können klein gehalten werden, die Energie- gehende Beschreibung erübrigt. Die Schaltung der mitgas quantities can be kept small, the energy-related description is superfluous. The circuit of the

kosten werden verringert. Hilfe der Ventile 14 periodisch umschaltbaren Adsor-costs are reduced. Using the valves 14 periodically switchable adsorber

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun an ber ist bekannt. Über Leitung 11 wird verbrauchtesAn embodiment of the invention will now be known about. Via line 11 is consumed

Hand der Zeichnung erläutert. 65 Regeneriergas abgezogen, über Leitung 12 strömt zuHand of drawing explained. 65 regeneration gas withdrawn, flows in via line 12

Es zeigt reinigendes Rohgas zu den Adsorbern. Mittels Lei-It shows cleaning raw gas to the adsorbers. By means of

F i g. 1 das Verfahrensschema für einen einzelnen tung 13 gelangt das gereinigte Gas aus den AdsorbernF i g. 1 the process scheme for a single device 13, the cleaned gas comes out of the adsorbers

Adsorber. _z. ß. zu einer Zerlegungsanlage.Adsorber. _z . ß. to a cutting plant.

Claims

1010

Patentansprüche:Patent claims:

Ι, Verfahren zur Desorption von Wasser und Kohlendioxid aus Adsorbern mit Molekularsieb, bei dem das Regeneriergas mit Hilfe eines Kreislaufes den Adsorber mehrfach durchströmt, d a -durch gekennzeichnet, daß die Mole· fcularsiebsehüttung im Adsorber in zwei hinterein· endergeschaltete Schüttungen aufgeteilt wird, eine für die CO₈-Adsorption und eine fUr die H₈O-Adsorption, und daß ferner das mit Hilfe des Kreislaufes mehrfach umgewälzte Regeneriergas nur die zur COg-Adscirption bestimmte Schüttung durchströmt, bevor es durch die für die H₈0-Adsorption bestimmte Scliüttung den Adsorber verläßt. ¹SΙ, a process for the desorption of water and carbon dioxide from adsorbers with molecular sieves, in which the regeneration gas flows through the adsorber several times with the help of a circuit, characterized in that the molar sieve bed in the adsorber is divided into two beds connected in series, one for CO ₈ adsorption and one for the H ₈ O adsorption, and further that the multi-circulated by means of circulation regeneration gas flows through only the particular for COG Adscirption bed before it reaches the through ₈ 0 adsorption specific for the H Scliüttung Adsorber leaves. ¹ p

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur H₈O-Adsorption bestimmte Schüttung einen eigenen Regeneriergaskreislauf besitzt, wobei durch Trennvorrichtungen im Adsorber dafür gesorgt wird, daß sioh die beiden Kreisläufe »° nicht mischen.2. The method according to claim 1, characterized in that the _{bed intended for H 8} O adsorption has its own regeneration gas circuit, with separating devices in the adsorber ensuring that the two circuits do not mix »°.

3. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekenn-3. The method according to claim I ₁ characterized

mitWith

des Kreislaufes mehr-of the cycle more-

¹⁰^VoSStUBg zur Durchführung des Verfahrens ¹⁰ ^ VoSStUBg for carrying out the procedure

YOrnwi"««»*·" , „!„Urin* ΗιιρλΙί Hin AiLYOrnwi "« «» * · ","! "Urine * ΗιιρλΙί Hin AiL

ur D »kennzeichnetur D »Indicates

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g durch ein Ad-g by an ad

SSSää

Exhaust ducts located in the open air, one in the upper level

) für Boden) for soil

befindlichelocated

Zuführstutzen verbunden ist.Feed nozzle is connected.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings