DE1955617A1

DE1955617A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Druckgasen mit adsorbierbaren Bestandteilen

Info

Publication number: DE1955617A1
Application number: DE19691955617
Authority: DE
Inventors: Werner Klahr; Hermann Kluge; Kristian Wolf
Original assignee: REINHARD KLINKHARDT KG
Current assignee: REINHARD KLINKHARDT KG
Priority date: 1969-09-13
Filing date: 1969-09-13
Publication date: 1971-04-22

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Druckgase mit adsorbierbaren Bestandteilen Die rfindun betrifft ein Verfahren einschließlich Vorrichtung zur Trocknung von Druckgasen mit adsorbierbaren Bestandteilen, insbesondere von Druckluft.
Es gibt bereits mehrere 'bekannte Verfahren und Vorrichtungen zur Aufbereitung und Trocknung von Druckgasen.
Im Prinzip wird dabei stets das zu trocknende Druckgas bei niedrigen Temperaturen und hohen Drücken in mit ge eignetem Adsorbens, z.B. Kieselgel, Molsieb, usw. gefüllten Adsorbern aufbereitet. Da die Adsorbentien jedoch nur eine begrenzte Sättigungskapazität besitzen und nach einer bestimmten Zeit wieder reaktiviert werden müssen, werden ebenfalls nach bekannten Verfahren häufig zwei Adsorber parallel geschaltet, wobei ein Adsorber sich stets in Betrieb befindet, während der andere reaktiviert wird. Diese Reaktivierung erfolgt zweckmäßig im Gegenstromprinzip mit einem aufgeheizten Spülgas bei Temperaturen zwischen 150° C und 3500 C und niedrigen Drücken indem das Spülgas das Adsorbens aufheizt und ihm somit durch Dampfdruckunterschiede die Feuchtigkeit austreibt.
Vor deil Uiaschalten aul' Betrieb muß der reaktivierte Adsorber jedoch wieder auf die normale Betriebstemperatur georacat werden.
sie Schwiergkeit uei der vorstehend beschriebenen Seaktivierung bestent darin, daß Adsorbentin grundsätzlich schlechte WÄrmeleiter sind. Es hat sich daher als schwierig erwiesen, das jeweilige Adsorbens innerhalb kurzer Zeit wirksam und gleichmäßig zu erwärmer. Außerdem muß das Adsorbens, nachdem es gleichmäßig erwärmt und durch Dampfdruckunterschiede durch das Spülgas von seiner Feuchtigkeit berfreit worden ist, vor seiner Wiederverwendung abgekdhlt werden, Auch in diesem Falle erweist sich die geringe Wärmeleitfähigkeit als nachteilig zur eine selinelle und wirksame Abkühlung.
diene weitere Schwierigkeit besteht in der rz,eugung einer ständig konstanten O& Spülgasmenge bei intermittierendem Betriebsdruck. Die bisher verwendeten Drossel-oder Regelventile erfüllen diese Åufgabe nur ungenügend, so daß häufig Druckminderventile eingesetzt werden. Itierdurch ist es möglich, die Spülgasmenge bereits in engeren Grenzen zu halten.
Als wesentlicher Nachteil bei automatisch gesteuerten Adsorbern ergibt sich hierbei jedoch, daß vor den Umschalten der Adsorber kein Druckausgleich möglich ist und somit während des Umschaltes erhebliche Druckschwankungen in der Verbraucherluftleitung enstehen.
Der n1rfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine weitere Verbesserung der bisher üblichen Ausfthrungen darstellt.
Erfindungsgemäß wird auf Grund der schlechten ;'iärmeleitfähigkeit der Adsorbentien die Abmessung der Adsorber derart vorgenommen, daß eine Beladungsperiode mindestens acht Stunden dauert und dadurch mit einer relativ geringen Heizleistung genügend lange tteizzeiträume zum Aufheizen des Adsorbers verbleiben. Praktische Versuche haben ergeben, daß durch diese Art der Reaktivierung des Adsorbens der größte Gei.l des Adsorbates bereits durch Verdunstung aus den Adsorbentien ausgetrieben wird. Der gleiche Erfolg wird auch noch dann erreicht, wenn nach Abschaltung der Heizung ein adsorbatfreier Spülgasstrom das Adsorbens in einer genügend langen Zeit wieder abkühlt.
Für ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich folgende Verhältnisse: Ein bis zu 10-%iger Sättigungskapazität beladener Adsorber mit Kieselgelfüllung der Körnung 3 - 6 mm (ein Volumenanteil Kieselgel B und drei Volumenanteile Kieselgel A) wird in einer 8-stündigen Reaktivierungsperiode ständig mit einer Spülgasmenge von o,3G m3/h pro kg Kieselgel befahren, während zusätzlich in den ersten 5 Stunden eine Heizleistung von o,o19 kW pro kg Kieselgel dem Spülgas zugeführt wird.
Die hierfür, auch bei intermittierendem Betriebsdruck, ständig erforderliche, konstante Spülgasmenge wird erfindungsgemäß als adsorbatfreier Spülgasstrom über das Druckminderventil 12 und die nachgeschaltete Blende 13 erzeugt.
Durch diese Kombination wird erreicht, daß vor der Blende der Vordruck nur in kleinen Grenzen schwankt und dadurch nach der Blende 13 eine ausreichende konstante Spülgasmenge erzielt wird.
ur Vermeidung von Druckschwankungen in der Verbraucherluftleitung während der Umschaltung eines reaktivierten drucklosen Adsorbers auf Betrieb, wird er:EindungrsgemäR bei automatisch zestseuerten Anlagen kurze Zeit vor der Umschaltung das Ventil 7 geschlossen und gleichzeitig das in der UK,enunUsleitung 17 des Druckminderventils 12 befindliche Ventil 14 geöffnet. IIierdurch entsteht bereits vor der Umschaltung ein Druckausgleich über beiden Adsorbern, so daß während der kurzzeitigen Umschaltung des elektro-magnetischen 5/2 Wegeventlis 2 keine Druckschwankune,en in der Verbraucherlauftleitung 11 eintreten. Nach de Uccnilten öffnet sich wieder Ventil 7 und es schließt gleichzeitig Ventil 14.
Im übrigen bildet die Apparatur zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens den Gegenstand der Erfindung.
Ein Ausführungsbeispiel dieser erfindung;sgemäßen Apparatur ist in der Zeichnung dargestellt.
Das zu trocknende Gas strömt durch die Iiuftzuführungsleitung 1 in das elektro-magnetische 5/2 Wegeventil 2, welches entsprechend der jeweiligen Schaltstellung die Luft in den Adsorber 3 oder 4 leitet.
In der weiteren Beschreibung soll sich zunächst der Adsorber 3 in Betrieb befinden. Demnach strom das Gas nach Verlassen des Adsorbers 3 über die abgeschaltete Heizung 5 und das Rückschlagventil 9 in die Verbraucherluftleitung 11.
Die Rückschlagventile 10 und 15 sind geschlossen. Gleichzeitig strömt ein Teilgasstrom über das Druckminderventil 12 und die nachgeschaltete Blende 13 zum Rückschlagventil 16. Dieser entspannte Spülgasstrom wird nach Aufheizung in der Heizung 6 zur Reaktivierung des Adsorbens im Adsorber 4 verwendet und strömt anschließend über das elektromagnetische 5/2 Wegeventil 2 und das Ventil 7 in die Regeneriergas-Äustrittsleitung 8.
Nach Abschluß der langzeitigen Reaktivierung im Adsorber 4 schließt das Ventil 7, während das Ventil 14 öffnet. Nach Erreichen des Druckausgleiches über den Adsorbern 3 und 4 schaltet das elektro-magnetische 5/2 Wegeventil 2 auf Adsorber 4 um. Nach dem anschliefnden Öffnen des Ventils 7 und dem Schließen des Ventils 14 wird Adsorber 3 analog reaktiviert,

Claims

Patentansprache 1. Verfahren zum trocknen von Druckgasen mit adsorbierbaren Bestandteilen mit Hilfe von zwei parallel geschalteten und automatisch gesteuerten Adsorbern, die in gleichen Langzeitintervallen periodisch umgeschaltet und im Gegenstromprinzip von einem adsorbatfreien Spülgas reaktiviert werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abmessung der Adsorber derart vornimmt, daß das Adsorbens in einer Langzeitperiode nur eine Sättigungskapazität unter 10 % vom Eigengewicht des Adsorbens erreicht, während der zu reaktivierende Adsorber in einer vorausberechneten Zeit mit einem erhitzten adsorbatfreien Spülgas aufgeheizt und anschließend bis zur nächsten Umschaltung ebenfalls mit adsorbatfreiem spülgas wieder abgekühlt wird.
2. Vorrichtung zum Trocknen von Druckgasen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der benötigte Spülgasstrom als adsorbatfreier Teilgasstrom über das Druckminderventil (12) und die n;achgeschaltete Blende (13) erzeugt wird.
3. Vorrichtung zum Trocknen von Druckgasen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erreichung eines konstanten Druckes in der Verbraucherluftleitung (11) das Ventil (7) in der Regeneriergas-Austrittsleitung (8) und das Ventil (14) in der Umgehungsleitung (17) des Druckminderventils (12) angeordnet ist.

L e e r s e i t e