DE1907027A1 - Vorrichtung zur Behandlung einer Verbindung in der Gasphase - Google Patents
Vorrichtung zur Behandlung einer Verbindung in der GasphaseInfo
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Description
DR. ELISABETH JUNG1 DR. VOLKER VOSSIUS. DIPL.-ING. GERHARD COLDEWEY
PATENTANWÄLTE
8 MÖNCHEN 23 S I E G E S S T R AS S E 28 · TE LE FON 34SOiT · TE LEGR AM M-ADRESSE: IN VENT/M DNCH EN
12.F»hroar 1969
u.Z.: P 6395 (J/kä)
SHELL IKTERSATIGNALE KESEARCH MAATSCHAPPIJ, K.V.,
Den Haag >
Niederlande
" Vorrichtung zur Behandlung, einer Verbindung in der Gasphase "
Priorität: 14. Februar 1968, Groesbritannien,
Anmelde-Hr«.: 7343/68
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung einer
gasförmigen Verbindung in der Gasphase, Inabesondere *ur Durchführung
von Adsorptionsverfahren und/oder von Verfahren zur katalytischen
Umwandlung. Unter dem Begriff "Adsorption" wird im Rahmen der -Hrfindung eine rein physikalische Adsorption verstanden,
wobei weder die adsorbierte Verbindung μ©@ϊι das Adsorbens
selbst chemisch verändert werden λ Die erfindmngag&iaäßse Vorrichtung
eignet sich beeonders gut für kataljtisehs Verfahren und
derartige Adeorptionsverfahren« Beispielsweise* k&anen Gaamischungen
gereinigt werden» welche eine oder mehrere Verbindungen enthalten,
die in Folge der durch Bie verursachten Luftvereiuohung
gefährlich sind. Beiepiele derartiger Verbindungen sind im allgemeinen unerwünschte Verunreinigungen wie Schwefeldioxid,
Schwefeltrioxyd und Stickstofföxyde, sowie verbrennbare Rückstände
in den Abgasen von Verbrennunß&kraftmascbinen*
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*~ 2
Obwohl schon die verschiedensten Reinigungsverfahren für '.gasförmige'Mischungen'-.vorgeschlagen worden sind, eignen sieh nur-".-.sehr
wenige davon .tür den erfindungsgemässen Zweck und swar wegen dec
mangelnden Wärmewirtsohaftlichkelto Beispielsweise sind Verfahren, bei denen Sehwefeldioxyd. bei relativ niedrigen " Temperatur®:ι
entfernt wird, kaum für die Behandlung heieser Abgas© ψοά "Bedeutung,, Derartige Abgase, welche in riesigen Mengen anfallen»
müBeten nämlich zuerst abgekühlt und nach Entfernung des Schwefeldioxyds wiederum erhitzt werden, damit aie über einen
Schornstein in die Atmosphäre entlassen werden können,, Ein.Beispiel für einen derartigen bei niedriger Temperatur dur-ohg-.eftthr -ten
Reinigungsprozess ist eine Flüseigkeitswäsohe.
Bei anderen bekannten Verfahren werden die störenden Verunreinigungen
entfernt, indem man sie katalytisch in weniger störende oder überhaupt nicht störende Komponenten umwandelt» Der Katalysator
kann dabei in Form eines festen Bettes ©der sines sieh
fortbewegenden Bettes eingesetzt werden« Der Nachteil eines Feei-fcbettkatalysators
besteht darin, dass bei der Behandlung yon,-■_-."
Industriegasen, wie Abgasen, wel@h® £@ste Seilehen.".'enthal-feea.»
beispielsweise Asche- und Ruöteilohea» sehon naefe kurser- $®i-tdie
Behandlungsvorrichtung verstopft wird.
Iäntepreohende Schwierigkeiten tr@t©n auch beim
laufenden Katalysatorbetten auf, da daasi di©
chen die Neigung haben, sieh.auf der Oberfläche des körniges Katalysators
niederzuschlagen^ wodurch der letstere inaktiviert r
wird= AuBserdem tritt bei derartigen Betten immer.'ein Druckabfall auf j was insbesondere bei der Behandlung von Indus «riaabga
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Ben nicht tragbar ist. Die erfindungsgeffiässe Vorrichtung weist
demgegenüber den Vorteil auf, dass die Anwesenheit von festen
Teilchen in dem zu behandelnden. Gas nicht - zu einem Anstieg des
Druckabfalles und auch nicht zu einer unerwünschten Vergiftung
des Katalysators oder Adsorptionsmittels Anlass gibt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Behandlung einer Verbindung
in der Gasphase,insbesondere zur Durchführung yon Adsorptionsverfahren und/oder von Verfahren zur katalytisehen Umwand lung, ist
dadurch gekennzeichnet t dass sie aus einem Gehäuse mit einer Gaseinlass-
und einer Gasaualasseinleitung sowie einer oder mehreren,
innerhalb des Gehäuses angeordneten Kammern Kit zwei einander gegenüberliegendent mindestens teilweise gasdurchlässigen
Wänden besteht, wobei im Pail von mehreren Kammern diese räumlich
voneinander getrennt im Gehäuse angeordnet sind, und dass
sie Gaskanäle aufweist, welche von den mindestens teilweise
gasdurchlässigen Kammerwänden und/oder einer solchen Wand und
der Gehäusewand gebildet werden»
Die Gaskanäle sind an beiden Enden offen« Da die die Kanäle begrenzenden Wände mindestens teilweise gasdurchlässig sind,
weisen sie Öffnungen und/oder Poren auf, welche gross genug sind,
üb einen Durchgang der Moleküle der zu behandelnden Gasmischung
mittels Molekulardiffusion durch·die Wände zu gestatten,, sodass
das zu behandelnde Gas mit dem hinter den Wänden angeordneten
Katalysator oder Adsorptionsmittel in Berührung kömmt.
Die in dem Gehäuse angeordneten Kammern sind vorzugeweise im
wesentlichen parallel gueinamierangeordnet,wobei die dadurch,
gebildeten Gaskanäle sieh zu ύ&η gegenüberliegenden Gaseinläss-
ORlGtNAL'
und Gasauslaesleitungen zu öffnen.
Die Kammern selbst können irgendeine geeignete Form aufweisen*
Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung haben diese Kammern
die Form von flachen Kästen« In diesem Fall ist der Querschnitt
der Gaskanäle rechteckig und sie haben ein grosses Verhältnis
von Länge zu Breite.
Gemäss einer anderen Ausführung8form der Erfindung sind mehrere
Kammern in -^orm von coaxialen Hohlzylindern angeordnet.
Die Kammern haben vorzugsweise eine Breite von 1 bis 15 sub und
insbesondere von 3 bis 10 nun, gemessen in einer Richtung senkrecht
zu den die Gaskanäle bildenden Kammerwänden.
Die Breite der Gaskanäle beträgt vorzugsweise3 bis 50 », glmessen
in einer Richtung senkrecht zu den Kan&lwandungen. Bei
Anwendung einer solchen Grösee für die Breite des Gaskan&l© ist
der Druckabfall über die Länge des ganzen Kanäle sehr gering«.
Besonders vorteilhaft liegt die Breite der Gaskanäle swieehen
etwa 5 und 20 mme
Im Hinblick auf die Gasströmung und den Durehtritt de© Gase©
durch die durchlässigen Wandungen werden die Abmeeeungen der Kam=
niern und ihr Abstand innerhalb des Gehäuses vorzugsweise 80 gewählt,,
dass die Breite der Gaskanäle grosser als diejenige der
Kammern ist. Die relativen Abmessungen werden dabei innerhalb der vorstehend bevorzugt angegebenen Bereiche für die Kammerbreite
und die Kanalbrej^te ausgewählte
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Geniäas einer weiteren vorteilhaften Aus führung s form der Erfindung
sind die durchlässigen Wände der Gaskanäle mit einem gasdurchlässigen
Filtermaterial bede.ckt. Dieses Filtermaterial kann auf
der Innenseite der Kammern und/pder im Räum des Gaskanals selbst
angeordnet sein. Die Moleküle der Gasmischung treten duroh das Filtermaterial hindurch und kommen dadurch mit dem Katalysator
oder. Adsorptionsmittel in Berührung, welches in den Kammern angeordnet
ist. Etwa in der Gaamischung vorhandene Feetetoffteilchen
treten jedoch nicht durch das Filtermaterial hindurch, sondern sie werden längs des Kanals zu seiner Auslasseite fortgetragen,
so dass weder ein Verstopfen der Vorrichtung noch eine Desaktivierung
des Katalysators auftreten kann. Das Filtermaterial verhindert weiterhin, dass Teilchen dee Katalysators in die Gaekanäle
selbst gelangen, wodurch ein Zerfall der Katalysatorteilchen
in eehr kleine Einzelteilchen verhindert wird und damit
auch kein Katalysatorverlust auftritt; Dieses Filtermaterial kann durch beliebige Mittel festgehalten werden, beispielsweise
durch perforierte Platten, durch Drähte oder Grobgaze. Im vorliegenden Fall ist es also nicht·erforderlich, eine feingaze
anzuwendenr Ein eehr geeignetes Befestigungemittel ist beispielsweise
Drahtnetz. Für die Zwecke der Erfindung kann jedes
beliebige hierfür geeignete Filtermaterial angewendet werden, beispielsweise Gewebefilter oder Filter aus Filz.
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<£> Ein derartiges Filtermaterial lässt sich sehr wirksam nutzen,
^ wenn ee selbst den Katalysator enthält» Auch die das Filtermate«
^ rial abstützenden Mittel, wie perforierte Platten, Drähte oder
-* Grobgaze,können vor oder nach dem Zusammenbau der Vorrichtung
»it d·« Katalyeetor überzogen werden»
Die mindestens teilweise gasdurchlässigen Wände der Kammern bestehen zv/eckmässig aus Gaze α Diese Gaze kann aus irgendeinem
geeignetem Material angefertigt sein, beispielsweise aus Metall·* draht oder Kunststoffdraht. Die Maeohengrösseder Gaee kann d®,-bei
der Korngrösse des in den Kammern angeordneten Katalysators oder Adsorptionsmittel angepasst seine Nach längerer Gebrauche ·
dauer kann ein Teil des Katalysators oder Adsorptionsmittels
in kleinere Teilchen zerfallen» Diese kleineren Teilchen werden jedoch ohne weiteres durch die gröseeren Teilchen zurtickgehaltea,
selbst wenn die Maschen der Gaze etwas grosser als die durch
Zerfall gebildeten Teilchen sind. Demgemäßθ ist der Verlust an
Katalysatorteilchen vernachlässigbar klein, e.elbst wenn kein
Filtermaterial mit verwendet wird» Eb kann daher eine Gase verwendet werden, deren Masehengrößse etwa dem Bereich der Teilehei~
gröese des verwendeten Katalysators entspricht» Dieoe Möglichkeit
bedeutet einen wirtschaftlichen Vorteil, weil Gazen mit grö'sseren Maschen weniger kostspielig Bind als Peingazen»
Die für die vorliegenden Zwecke angewendete Gase kann beispielsweise
Maschen mit einer Breite von 0,074 bis 0,841 mm auf-
weisen, wobei Maschenbreiten im Bereich von 0,074 bis 0,500 mm
besonders bevorzugt sind» Falle in den Kammern innerhalb des Gehäuses ein Katalysator oder Adsorptionsmittel angeordnet 1st,
ο so übt diese Füllung selbstverständlich einen leichten Druck in
Richtung auf die offenen Gaskanäle hin aus« Dadurch kann sich
co ..■.-■'■- _■■- .- ..
^ ein leichtes Ausbeulen der Kammerwandungen ergeben, wenn diese
j^ aus Gaze besteheno In einem solchen Fall werden die Gazewandun-
-» gen vorzugsweise mit ausserhalb der Kammern angeordneten Stützeα
versehene Eine solche Konstruktion stellt sicher, dass die
gasdurchlässigen Vmndungen durch den Katalysator gegen diese
Stützen gepresst werden und dass daher auch Befestigungsmittel
für die Wand an den Stützen nicht abgelöst werden. Für diesen Zweck kann irgend eine beliebige Stütse verwendet werden,
beispielsweise Bänder oder Streifen, welche praktisch, parallel zu der Strömungsrichtung des Gases in den Kanälen verläuft. Diese
Stützen können auch Profile in den gasdurchlässigen Wänden
sein, welche in die Kammern hineinragen. Derartige Profile können weiterhin durch in sie eingelagerte Stützmittel verstärkt
sein.
Die gasdurchlässigen Wände werden noch besser an Ort und Stelle festgehalten, indem man weitere Hilfsstützen vorsieht, welche in
einer Richtung senkrecht zu derjenigen Richtung verlaufen, in
welcher die Hauptstützen an der Äussenseite der Kammern angeordnet
sindο Derartige HilfsstÜtaen können in Form von Profiler
der gasdurchlässigen Wandungaa vorgesehen sein, i«Jte©i sieh diese
Profile in die Kammern hiaein erstx"®ük©iio Beieplele^eie© kann € β
sich bei diesen Profilen um eine einfache wellenförmig© Information
der gasdurchlässigen Wande handeln. Die We !lend© format!-·
onen können dabei einen gleichmässigen Abstand voneinander haben. Falls die HilfSBtützen inrierhalb der Profile in den gasdurchlässigen
Wänden angeordnet sind, kann ea sich beispielsweise um Rohre handeln^ die sich durch die Profile hindurch
erstrecken»
Die Mitverwendunglderartiger Stützen macht es möglich, ein Bauelement
vorzusehen, welcnes aus einem durch die Stützen gebil~_
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■■ f
deten Rahmenwerk oat einer entsprechende» gasdurchlässigen Wend
und/oder Abstandestücken bestellt. Derartige Bauelemente lassen
aich dann sehr einfach eu einem Paket zusammenbauen, lade« man
beispielsweise die Hilfsetütxen und/oder die Abstandsstück« aiteinander
verbindet, wodurch die Gaskanäle und die Kammern gebildet werden.
Per längs der Gaskanäle auftretende Druckabfall hangt nicht nur
von dem mittleren Durchmesser und der Länge, sondern auch von
der Form dee Kanalquer schnittes sowie von der Art der Oberfläche
der Wandungen ab, beispielsweise ob letztere rauh oder glatt sind« Bei einer Vorrichtung mit einer Länge ^eβ Gaskanals von
5 m und einem Querschnitt dee Kanäle von 6. χ 250 nut, wobei die
Wände dee Gaskanals aus Gaze mit einer Maeohenweite von 0,500 nun
bestehen,beträgt der Druckabfall über die'ganze Länge des Gaskanals
bei einer Gasgeschwindigkeit von 13 - 15 a/a$ beiapieleweise
20 cm Wassersäule.
Die Länge der Gaskanäle beträgt üblicherweise dae Mehrfache dee
Abstandes zwischen den Kaaalvänden. Dies« Lange beetiinmt eich
zur Haupteaohe durch die Konzentration d«r ueeuwmiwielnOfcD Koaponenten
an der lüinlae&eite der Gaskanale, nach de» gewüneohten
Uniwandlungsgrad, der Lineargeschwindigkeit der Gasaiachung in den Gaskanälen, der Breite der Gaekanäle und der Aktivität des
angewendeten Katalysator oder Adsorptionsmittel. Im allgemeinen
kann festgestellt werden, dass die Länge der Gaekanäle vorzugsweise
ein Mehrfaches der für eine theoretische Maseenüber-
gangsstufe erforderliohe Länge ist. In der Praxis wird die
Länge der Gaskanäle derart gewählt, dass sie der Länge von meh-
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- 9 - 1-907Ό2.7""
j beispielsweise 5 bis 10 theoretischen MaseenUbergangestufen
entspricht«
Die erfindungsgejnässe Vorrichtung kann als solche verwendet werden,
oder sie kann In eine Gasleitung oder einen Schornstein eingebaut werden, wobei dann die Innenwände der Gasleitung oder des
Schornsteines das Gehäuse bilden«
Die Erfindung wird anhand der echematisehen Zeichnungen näher
erläutert, wobei zwecks Vereinfachung alle Hilfsvorrichtungen, wie Bolzen, Nieten, Ventile usw. fortgelassen worden sind·
Figur 1 zeigt einen vertikalen Teilquerschnitt in einer Richtung
senkrecht zu den Gaskanälen und Kammern.
Figur 2 zeigt eine Teilaufsicht auf eine Kammer.
Figur 3 ist ein horizontaler Teilquerschnitt einer erfindungsgemässen
Vorrichtung, bei welchen in den Gaskanälen selbst Stützen für die gasdurchlässigen Wände angeordnet sind.
Figur 4 zeigt in Draufsicht die in Figur 3 dargestellte Äusführüngsform.
Figur 5 ist ein Ausschnitt eines Axialabschnittes eines zylindrischen
Adsorptionsmittelbettea, wohei die Gaskanäle durch das Bett hindurchgehen.
Figur 6 ist ein Teil eines Radialabschnittes der in Figur 5
dargestellten Ausführungsfo.rm.
Figur 7 ist ein Radialabschnitt einer erfindungsgeraässen Vorrichtung, welche ringförmige" Räume für den Katalysator
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aufweisto
Figur 8 ist ein Axialschnitt der in Figur 7 dargestellten Ausführungeform.
Figur 1 zeigt drei parallel zueinander verlaufende offene ßaekanäle
1, duroh welche eine Gasmieohung geleitet werden kann, welche die 2SU behandelnden Komponenten enthält. Diese Gaskanäle 1
werden durch die Wände der Kammern 2 gebildet, die ifcrerseite
mit Teilchen eines Katalysators oder Adsorptionsmittel 3 angefüllt sind« Die Kammern 2 weisen gasdurchlässige Wandungen 4 auf.,-welche
im dargestellten Fall aus Gaze bestehen, so dass die Teilchen 3 zwischen zwei OatOBChichten angeordnet sind. Die Gaskanäle
1 und die Kammern 2 erstrecken sich in der gleichen -Richtung
und sind in einem Rahmen oder Gehäuse 5 angeordnet. Die Wände 4
verlaufen parallel zur Aussenwand 5a des Gehäuses 5.
Figur 2 zeigt in Draufsicht einen Teil einer solchen Kammer 2,
Die gasdurchlässige Wand 4 besteht aus Gaze, welche durch Stützen 6 t die innerhalb der Kammer 2 angeordnet sind, an ihrem
Platz festgehalten wird. In dem dargestellten Fell haben die Wände 4 Rechteckform. Die einzelnen Kammern 2 sind durch Ab- ^
Standsstücke 7a~7d voneinander getrennt (vergl. Figur 1). Die
Abstandsetücke werden mittels Bolzen 8 und Muttern 9 zusammengehalten0
In Figur. 3 ist eine sehr geeignete Köglichkeit dargestellt, um
die gasdurchlässigen Wände 4 zu stützen. Diese Figur let ein
Querschnitt parallel zu derjenigen Richtung, in welcher sich die Gaskanäle erstrecken, d.h.' die Gasströmungsrichtung liegt in der
Ebene der Figur 3* Die Bezugsseichen 1 bis 4 habendabei die
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** Χ,Λ. ™
gleiche Bedeutung wie in Figur 1» Die gasdurchlässigen Wände 4
sind mit Stützen 20 versehen. Die Breite des Gaskanale 1 entspricht
dabei dem doppelten Durchmesser der Stütssen 20. In dem
dargestellten Fall bestehen die Stützen 20 aus parallel asu den Gaskanälen 1 verlaufenden Streifen. Die Gaskanäle 1 sind aueeerdem
mit Hilfsstützen 21 versehen, welche sich in einer Richtung
senkrecht zu den Hauptstützen 20 erstrecken. Im dargestellten Fall werden diese Hilfestützen 21 durch Profile 22 in den gaedurchlässigen
Wänden 4 gebildet. Die Stützen 21 haben dabei Zylinderform.
Figur 4 zeigt in Draufsicht die in Figur 3 dargestellte Aueführungsform
und erläutert die Lage der Stützen 20 und 21 und der gasdurchlässigen Wand 4,
Eine weitere Ausführungeform der erfindungegemäesen Vorrichtung
ist in den Figuren 5 und 6 dargestellt. In diesem Fall ist eine Anzahl parallel verlaufender Gaekanäle 10 von den Katalysator-
oder Adeorptionsmittelteilchen 11 umgeben, welche «ich in einem
zylindrischen Gehäuse 12 befinden«, Diese festen Teilchen bilden
zusammen ein Festbett„ Die Wände der Gaskanäle 10 bestehen aus
gasdurchlässigem Material, beispielsweise aus Gaze«, Ferner sind
die Gaskanäle IO an beiden Knden offen. Bine weitere Aueführungsform
der erfindungagemässen Vorrichtung ist in den Figuren
7 und 8 dargestellt. In diesem Fall ist eine Anzahl von Ringräumen
für den Katalysator und eine Anzahl von ringförmigen
Gaskanälen vorgesehen, welche coaxial angeordnet sind. Die Bezxigszeichen
haben dieselbe Bedeutung wie in den Figuren 1 und
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ORIGiNAL
Bei der .Beiiandlur^·; einer. Verbindung la der G-aspiias© mittele
erfinaungsgeisässen Vorrichtung ist der Katalysator oder ein Ad*
sorptionsmittel in den Kammern angeordnete l)ie gasförmige Verbindung oder üie.Gaemisoliung wird durch die pz-aktigoh leeren ·
Gasltanäle hindurchsfcjleitet und icommt dadurch sofort mit dam Katalysator
oder dem Adsorptionsmittel in Berührung, wobei die ·
Diffusion dureh die Kanalwände hindurca erfolgt. V/ährend dieser
Berührung findet die Adsorption oder die katalytische umwandlung
statte /beispielsweise eine katalyt iß ehe Oxydation von ©ehädlioheri
Verunreinigungene Andererseits w®T&9St in dem Gas Torliegande
Ruß oder Ageh©teilehen glatt von einem Ende gum ©äderen Eade der
Gasteanäle iiisxduroßtraneportiertp woduroh eine Verstopfung der
Vorrichtung -re r mied en wird* ßleichzsitig kann auon in oder auf
den KanalwMjiden Katalyeatorsubstena oder" Adsoa?ptionsmitt©i vös·^-
handen sein. Dar Katalysator kann beispielsweise als -Übesraug .auf ·
den Kanalwändön voi'liegen oder er kann sieh In diesem {Jberg-ag
befinden«,- Auch ein solcher Überzug.: muss s_@lbstT©rstäs.dlioh'ga©~
durchläseig BQint. damit die durchströmende Gaeaii's.©h«Jig freian
gutritt'su- dem hinter, ä&n Wänden angeordneten Katalysator
Bai einer solchen Behandlung wird die ffaemisohung an dem Katalysator oder Adsorptionsmittel entlang geführt» Hierdurch unterscheidet sich die Behandlungeweiee ganz wesentlich von-dem Vor-,
gang in einem festen Bett aus Granulaten, Pellets oder anderen.
geformten Teilchen, wo die Gäsraischung durch das Bett selbst
hindujfehatrömen"muep. Ein solches Entlangführen der GaemiBChung
an dem Katalysator oder Adsorptionsmittel fuhrt jedoch niemals
zv einer Verstopfung'des Katalysators,-Ein. weiterer Vorteil der
Gaakanäle besteht darin, dase ein viel geringerer Druckabfall
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BAD ORfGiMAt
alß in einem festen Katalysatorbett auftritt, insbesondere wenn
die GasKanäle geradlinig verlaufen.
Der Zustrom der ^rasmischung zu den Gaskanalen wird vorzugsweise
derart eingeregelt, dass sich eine turbulente Strömung entwikkelt,
iveil so eine innige Berührung zwischen der Gasmischung und
den Kanalwänden und damit auch zwischen der Gasmischung und dem
Katalysator oder Adsorptionsmittel begünstigt wird, während
gleichzeitig die Ablagerung von Feststoffteilchen verhindert wird. Selbstverständlich kann die Gasströmung aber auch laminar
Bein. .
Der Katalysator oder das Adsorptionsmittel haben vorzugsweise eine ICorngrosse von 0,05 bis 5 mm, wobei Korngrö ssen im Bereich
von OpI und 1 mm besonders bevorzugt sind.
Die erfindungegemasBe Vorrichtung kann bei atmosphäriseheis.
Druck oder leicht darunter oder darüber liegenden Drücken verwendet
werden, obwohl selbstverständlich auch Hochdruck angewendet v/erden kannt beispielsweise eignet sich die Vorrichtung
für das Arbeiten im Druckbereich von 1 bis 20 Atm. absolut und selbst bei noch höheren Drücken.
Die lineare Gasgeschwindigkeit in den Kanälen liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 20 m/E. Bei derartigen ßasgeschwindigkeiten
lagert sich kein Kuss und keine-'Asche auf den kanalwänden ab,
unabhängig davon, ob die Kanäle horizontal oder vertikal angeordnet sind= Bevorzugte lineare Strömungsgeschwindigkeiten liegen
im Bereich von 10 bis 20 ni/s.
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Die erfindungßgemäsße Vorrichtung kann ίξΐ einem Weiteii Temperaturbereich eingesetzt werden. Die angebendcte Temperatur b&Lgfr
im Einzelfall von der für die icatalytieche Umwandlung odar die
Adsorption erforderlichen Temperatur ab, Böiöpi&Iaweiae können
Temperaturen zwischen 20 und 100O0C anoewendet werden, obwohl
sich die Vorrichtung serbatverständlich auch ilir Temperaturen
unterhalb 2O0C oder oberhalb 100O0C eignet. Die maximale Arbeitstemperatur
hängt von der Wärmebeständigkeit des für den Bau der
Vorrichtung verwendeten Materials ab.
W Die erfindungegemäßse Vorrichtung eignet eich beispielsweise.'sehr
gut zur Durchführung eines katalytischen Oxydationsverfahrene,
bei welchem mindestens ein Teil der in der gasförmigen Mischung vorliegenden Komponenten in Anwesenheit von Sauerstoff katalytisch oxydiert wird 0 Ea kann sich dabei unter anderem um eine
Oxydation von Schwefeldioxyd mittels Sauerstoff handeln» Erforderlichenfalls kann ein Teil oder die Gesamtmenge des Sauerstoffes der gasförmigen Mischung zugesetzt werden, bevor diese in die
offenen Gaskanäle eingespeist wird. Für diese Oxydation kann ein
beliebiger geeigneter Katalysator angewendet werden, beispielsweise ein Katalysator, welcher Vanadiumpentoxyd enthält. Die
Oxydation des Schwefeldioxydes lässt sich bei jeder geeigneten
Temperatur durchführen, beispielsweise bei Temperaturen im Bereich von 400 bis 5OQ0C, Das durch die Oxydation gebildete Schwefel tri oxy d kann dann als Auegangsmaterial für die Erzeugung von
• Schwefelsäure eingesetzt werden.
Bei den schwefeldioxydhaltigen Gasmiechungen kann es sich um
Al)£as3 handeln, jedoch karm das Sobwefeldioxyd auch aus der Ver—
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brennung von element axe it: Echwofel, Schwefelvaeeerstof" t oder anclexveri
breniibiiren rScnvvyfcirfcirtiiitdimgeRf iewle ε«ο 3ehwefolsäure
stariceii, velclie sich boi &ep Behandlung von Eohlen
ölen mit Schwefelsäure, b'ilaeii, btÄspiflswats© "fett dtr
von Ktrusin oaer Schmierölen«
erfindurtgsgemäsee '-orrlchtun^ kann aach, für ,andere' katalytt-
Vorfahren eiB^et-etit v/örden,. bei cleaen HiiadeBttiis eis Seil
der Komponsnten icatEilytiaoh unigewaiiüelt \vtrd wau. *b.ei8pi@l©vjeis@
aus einem oder mehreren SticV. otorfoxydeu besteliens Es kanxv
dabei ac3; um ein Yerfaürea zur Reduktion voa ein oder
SticRetoffOxyden i&ittele eir^s reduaiei'önueii Gasei
Die örfindun^ssemäaee Vorrichtung lässt sich daiier mxQh. für äi©
Reinigung -von Abgasen einoetzent v/eleii® Sticketoffosiyde eatlisu,-tenr"
diy in ÄiilagöK gebildet "-wercJenp- iß d©n@a Salpeter-säur® ."
durcii ümiiiQniftF.oji.yttati.on erzeugt- wird» Als ^eduaierend wirkende
Gase eignen Bich dafür V/aB^erHtoff j .iCöhieniaonoxyd 001-itci in
Gasphase .vorliegende- Korileav-asserstoffOe Bin .hi@i:för
katalysator besteht aus . ©in-san- wani^fe-Pteii. Trfegeraia^er'iiil
einem daxsuf ni«clerg®schlagejj©.m' MatsXl eier PlBt4.iigx-wpp<Rr
Platin selbst, für diesen &veek besondei1® g@@.igoet ist,;
Die erfiiKiungsgeiaäsB© Vorriolitung kaxm auch für die Reinigung
von Auspuffgasen von Kraftwagen eingesetzt v/erderie In diesem
Fall kann aie einen Oxydationskatalysetor für KohlenniGnoatyd unä
endere Verbindungen enthalten^ welche sich bei der unvollständigen Verbrennung von Kraftstoffen bilden« Eine weitere Anwendungsmöglichkeit
besteht für die katalytisehe Oxydation von
i- Verunreiniguate-n, welche in Abgaeen eineß Muffel-
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BADOfliGiNAL
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ofens Yorkoinneiu Derartige Verunreinigungen können organische
Verbindungen sein,- welche in Lacken, Firnissen» Farbstoffen
und dergl« vorkommen. Beispiele hierfür sind Alkohole, Äther,
EsterP Kohlenweeserstoffe, Naturharze,'ätherische öle und dergleichen«
. -.';;.:
SQ98 37/ U1 1
Claims (1)
- Ffr. * θ ft t a η 8 ρ r ü ο h e -I3 Vorricktuag zur Behandlung einer Verbindung In der Gasphase, insbesondere »ur Durchführung von Adsorptionsverfahren und/oder von Verfahren für kat&lytische Umwandlung®0» dadurch g e k e η η a e i oh η e t, dass sie aus einem Gehäuse mit einer Gaseinlass- und einer Gasauslassleitung sowie einer oder mehreren« innerhalb dee GeMuses angeordneten Kammern mit zviet einander gegenüberliegenden, mindestens teilweise gasdurchlässigen Wänden besteht, wobei in Pail von mehreren Kammern diese räumlich voneinander getrennt im Gehäuse angeordnet sind, und dass sie Gaskanäle aufweist, welche von den mindestens teilweise gasdurchlässigen Kammerwänden und/oder einer solchen Wand und der Gehäusewand gebildet werden.2, Vorrichtung nachAnspruch 1, dadurch g e k en η - ζ e lehne t« dass die Kammern praktisch parallel zueinander angeordnet aind und dass die Gaseinlässe und Gasauslässe an entgegengesetzten Enden der Gaskanäle vorgesehen sind.3ο Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, dass die Kammern die Form von flaohen Kästen haben,4ο Vorrichtung nach Anspruch 1 und 29 da d ur oh g e k e η η ze ic h η et, dass die Kammern in Form von coaxialen Hohlzylindern angeordnet sind<,5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e kenn ζ e i c h η e t, dass die Kammern in einer Richtung senkrecht zu den die Gaskanäle bildenden9O9837/U1 1Wänden eine Breite Von 1 biß 15 mm haben.6 ο Vorrichtung nach Anspruch 1 Ms 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Gaskanäle in einer Richtung senkrecht zu den Kanal wandungen 3 -We 50 a& beträgt·7. Vorrichtung nach Anspruoh 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaskanäle breiter als die Kammern sind«8 ο Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, d a d u roh g e kennzeichnet, dass die Wände der Gaakanäle alt eineg gasdurchlässigen Filtermaterial, vorzugsweise Filz, bedeckt sir.d.9 β Vorrichtung nach Anspruch 8, d ad arch ge -■ kennzeichnet, dass dae gasdurchlässige Filtermaterltü. eine für die Behandlung der in der Gasphase vorliegenden Verbindung geeignete Substanz enthält.10. Vorrichtung nach Anspruoh 1 bis 9. d a d u rc h g e -kennzeichnet, dass die die Gaftkanäle bildenden Wände der Kammern aus Gase bestehen, welche eine KsschtSgrusee von Torzugaweise 0,074 bis 0,841 na and Inebeionder» von 0,074 bis 0,500 nun aufweist.11. Vorrichtung nach Anspruch 1O9 dad α ro h g e k β η η -ze 1 oh η e t, dass die Wände der öaskan&le mit Stützen versehen sind, die zweckmässig innerhalb der Kanäle angeordnet sind.12 ο Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn -ζ e i ο h η e t, dass die Stützen aas praktisch parallel zu dear,, ,S 909837/1411BADORJGINAL(xae&anälexi verlaufenden Streifen "der Bändern bestehen.13 ο Vorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch g β kenn ζ e lehne t, dass die Wände der Gaskanäle aus8erde.'t Hilfsstützen aufweisen/ die senkrecht zu den Hauptstützen verlaufen und die Form von in die Kammern hineinragenden Profilen haben«14ο Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, U d t r c h g β - Is. ennzeichne t, dass die Kammern mit Katalysator bzwo Adsorptionßmittel gefüllt sind, wobei die Korngrösse vorzugsweise im Bereich 0,005 bis 5 nua liegt«.»0 88 37/ 1 411
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