DE19847697A1

DE19847697A1 - Druckluft-Membranfaserlumen-Drainage-Trocknungsverfahren ohne Retentat-Betriebsdruckbegrenzung mit Permeatrückflußausschluß bei simultanem Adsorptionswärmegewinn aus Wässerungsreaktion mit Permeat und simultanen Ansaug-Luftfiltern

Info

Publication number: DE19847697A1
Application number: DE19847697A
Authority: DE
Inventors: Klaus Rennebeck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 2000-04-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Trocknungsverfahren unter Einsatz von Membranhohlfasern, welche in Fasergelegen angeordnet und an den offenen Faserenden formstabil in einem Rahmen gegossen sind. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zu trocknende Druckluft durch die gesamte Höhe des Geleges aus Membranhohlfasern geführt, so daß das in der zu trocknenden Luft enthaltene Wasser als Permiat durch die Membranwände der Hohlfasern in das Lumen derselben eindringt und aus diesem Lumen an den Membranfaserenden herausgeleitet wird. Die Druckluft kann ohne Betriebsdruckbegrenzung geführt werden.

Description

Beispiel für den Stand der Technik

Membran-Hohllumen- Drucklufttrockner aus Polysulfongrobhohlfasern werden vom Retentat von innen nach außen, Faserinnendruckbelastung, selektiert. Die Faserlägen bestimmen die Verweildauer des Retentates, das Wasser penetriert durch die Wandung aus dem Faserlumen nach außen. Die Druckluft wird in bekannter Weise in die Lumen der Hohlfasern gepreßt, Aufblaseffekt, der Wasserdampf aus dem Druckluftstrom gelangt als Permeat selektiert durch die semipermeablen Faserwandungen. Kondensat bildet sich je nach Trocknungs-Betriebsweise auch im Lumen der Faser, welches mit Trockenluft-Retentat-Teildrucklufttrockenstrom dauernd oder temporär oder intermittierend aus den Lumen-Bündeln ausgetrieben wird. Bereits getrocknetes Druckluft-Retentat muß jetzt zur Betriebsaufrechterhaltung benutzt werden. Defekte Fasern beeinflussen nachteilig die Trocknungswirkung im Retentat direkt durch Rückbefeuchten des Retentats. Das Trocknungsverfahren ist störanfällig, kompliziert und teuer.

Die Erfindung behebt die Nachteile. Erfindungsgemäß werden im Verfahren über die Lumen der eingesetzten Membranfasern der semipermeablen selektiven Hohlfasern-Wandstärken- Membranen die Wasseranteile aus dem Retentat selektiert, als Permeat aus der zu trocknenden Druckluft ohne Druckluft-Retentat- Betriebsdruckbegrenzung, im erfundenen Verfahren mit simultaner Luftfilterung des Retentats. Die semipermeablen Membran-Hohlfaser- Wandungen der Lumen selektieren den Wasserdampf aus dem Retentat der zu trocknenden Druckluft, der aus den Lumen vorzugsweise ausgetrieben wird. Erfindungsgemäß werden an den Hohlfasernenden die Lumen offen in Rahmen miteinander zu formstabilen Hohlfasergelege- Scheiben vergossen gerahmt. Erfindungsgemäß sind diese gerahmten Hohlfasergelege-Scheiben vorzugsweise einzeln austauschbar in Druckbehältern gestapelt. Die von den Rahmungen gebildete Fläche ist der durch Hohlfasergelege gestaltete Retentat-Durchflußquerschnitt.

Erfindungsgemäß werden diese eingerahmten Faserlängenflächen an ihren Außenumfangsflächen Retentat druckumspült. Die zu trocknende Druckluft durchströmt die Hohlfasergelege-Rahmenstapelhöhe. Erfindungsgemäß wird das selektierte Wasser aus den Hohlfaserlumen am Hohlfasergelege-Rahmenaußenumfang gepreßt. Erfindungsgemäß werden Einzelhohlfaserdefekte nicht wirksam, als Rückbefeuchtung der schon getrockneten und zu trocknenden Druckluft. Erfindungsgemäß wird ein Permeatrückströmen durch Einzelfaserdefekte, durch den Retentatdruck, bei geringstmöglichem Retentatverlust vermieden.

Erfindungsgemäß werden vorzugsweise zwischen zwei Klöpperböden Hohlfaser- oder Hohlprofil-Fasergelege-Rahmenscheibenstapel gespannt und so die Rahmenstapelhöhe eingedichtet, wobei das Permeat Wasser an den Rahmenumfangsaußenflächen frei ausgetrieben wird. Erfindungsgemäß bildet die Rahmenscheibenstapelhöhe einen Integralfestbettreaktor, der die Trockenleistung und Verweildauer des durchgedrückten Drucklufistromes durch die gerahmten Hohlfasergelege bestimmt. Erfindungsgemäß bestimmt nicht die Hohlfaserlänge die Trocknungsleistung sondern die variable Fasergelegehöhe. Erfindungsgemäß ist so auch aus dem IFR (Integralfestbettreaktor) aus den Faserlumen das Kondensat-Wasser zentrifugierbar durch IFR-Rotation, vorzugsweise bei 1 bis 30 Umdrehungen in der Minute, über Installationsanschlüsse des IFR mit Rotationsverschraubungen, vorzugsweise an den Klöpperböden. Erfindungsgemäß kann die Rotation auch manuell oder automatisch über Rotations-Antrieb erfolgen. Erfindungsgemäß wird die IFR-Rotation vom Drucklufteintrittsstrom erzeugt über aerodynamische Ventilationsschikanen zur Dauerrotation über vorzugsweise Ventilatorflügel, die der Druckluftstrom in Bewegung hält.

Erfindungsgemäß wird über das permanente Kondensataustreiben so die Selektivität der Trenn-Membrane verbessert. Die Hohlfasern oder Hohlprofile zur Selektion und Wasserabreicherung aus Gasströmen werden erfindungsgemäß aus Feststoffeletrolyten organischen oder anorganischen Materialien mit semipermeablen Wandstärken als Hohlfasern und zu vorzugsweise formstabilen, gerahmten Gelegen gestaltet. Erfindungsgemäß wird die Aspiration aus der zu trocknenden Druckluft als Permeat zur Wässerung benutzt, zum Reaktionswärmegewinn aus vorzugsweise +30°C bis +370°C, aus einer Alumosilikat-Zeolith-Integralfestbettreaktorschüttungs- Sequenz im erfindungsgemäßen Druckluftrockenverfahren. Die Zeolith- Regeneration wird erfindungsgemäß über die vorzugsweise Verdichterabwärmeanwendung erreicht.

Claims

1. Druckluft-Membranfaserlumen-Drainage-Trocknungsverfahren ohne Retentat- Betriebsdruckbegrenzung mit Permeatrückflußausschluß bei simultanem Adsorptionswärmegewinn aus Wässerungsreaktion mit Permeat und simultanen Ansaug-Luftfiltern, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ohne jede Druckluftbetriebsdruckbegrenzung für die Membranhohlformen und Membran-Wandstärken- Morphologiehohlprofile aus den Lumen dieser Membranhohlformenlängenenden das Permeat, Wasser herausgefördert oder gedrückt wird. Die offenen Einzelfaserlumen sind in Fasergelegen formstabil an ihren Faserenden in Rahmen vergossen gefaßt. Luft und Retentat strömen in die gerahmten Fasergelegeflächen-Scheibenstapel und umspülen die Membranfasereinzelaußenumfangshäute in ihrer gerahmten Scheibenstapelmembraufestbetthöhe vom Drucklufteintritt bis Retentat austritt, unter Permeatabgabe aus den Membranfasereinzelumfangshäute enden-Lumen am Umfang der Rahmenscheibenstapel.

2. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das selektierte Permeat im Lumen der Faserlänge, aus seinen beiden Enden, aus dem Lumen herausgeschleudert oder zentrifugiert wird, im Trockenverfahrensbetrieb.

3. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucklufttrocknen über die Hohlfaserrahmenscheibenstapel-Tiefe oder -Höhe erreicht oder bestimmt wird, über die gerahmten Membranfaserlängengelege außenflächen.

4. nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Permeat als Kondensat gesammelt wird für eine Wässerung zum Reaktionswärme gewinn aus Zeolithwässerung.

5. nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der wasser gesättigte Zeolith regeneriert wird von der rekuperativen Verdichterabwärme.