DE19923929B4

DE19923929B4 - Verfahren zur Regeneration von elektrisch leitfähigen Adsorbern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19923929B4
Application number: DE1999123929
Authority: DE
Inventors: Horst Chmiel
Original assignee: Individual
Current assignee: CHMIEL, HORST, PROF. DR.-ING., 80689 MUENCHEN, DE
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2019-05-28
Also published as: DE19923929A1

Abstract

Verfahren zur Regeneration von elektrisch leitfähigen Adsorbern, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbermaterial elektrisch aufgeheizt und gleichzeitig die Richtung des den Adsorber (2) durchströmenden Mediums umgekehrt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regeneration von Adsorbern, bei dem das adsorbierende Material (Adsorbens) auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der das adsorbierte Material ausgetrieben, d.h. desorbiert wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Adsorptionsfähigkeit jedes Adsorbers läßt aufgrund der Belegung der Adsorptionsplätze nach einiger Zeit nach und das Adsorbermatierial muß entweder dann ausgetauscht oder regeneriert werden. Letzteres geschieht in der Regel extern, d.h. der Adsorber wird ausgebaut und an einer zentralen Stelle regeneriert. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß man den Adsorber mit Heißdampf oder Inertgas erhitzt und dabei das adsorbierte Material austreibt.
Der Ausbau des Adsorbers ist jedoch aufwendig, weshalb man sich um Verfahren bemüht, bei denen die Regeneration in situ, d.h. im ursprünglich eingebauten Zustand möglich ist. So hat sich für sehr große Luftmengen und hohe Schadstoffkonzentrationen ein sogenanntes. Adsorberrad, d. h. ein rotierender Adsorber durchgesetzt, der so aufgebaut ist, daß stets ein Ausschnitt des Rades für die Beladung (Adsorption) und ein weiterer Ausschnitt für die Regeneration zur Verfügung steht. Für kleine Luftmengen und insbesondere für geringe Konzentrationen (Entfernung von Geruchsstoffen) ist dieses Verfahren jedoch unwirtschaftlich.
In der DE 41 04 513 A1 wird ein Verfahren zur Regeneration von Adsorbentien beschrieben, bei dem die Erwärmung des Adsorbens durch direkten Stromdurchgang erfolgt. Alternativ wird vorgeschlagen, das adsorbierende Material induktiv aufzuheizen. In beiden Fällen wird jedoch nicht auf das Problem eingegangen, wie die Schadstoffe so eliminiert werden können, daß sie nicht in den zu belüftenden Raum eindringen. Dies ist insbesondere schwierig bei kleinen Räumen, wie z. B. bei Gebäuden, Flugzeugen oder Fahrgastzellen von Autos.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur in situ-Regeneration von Adsorbern anzugeben, das ohne Entfernung des adsorbierenden Materials aus der Adsorptionsvorrichtung durchgeführt werden kann und das eine so hohe Regenerationseffizienz aufweist, daß sogar Geruchsstoffe entfernt werden können.
Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß das Adsorbermaterial elektrisch aufgeheizt und gleichzeitig die Richtung des den Adsorber durchströmenden Mediums umgekehrt wird.
Während der Regenerationsophase, d.h. während des Aufheizens mittels elektrischen Stroms (Ohmscher Widerstand oder induktiv) des Adsorbers wird die Luftströmungsrichtung ummgekehrt, d. h. das Medium (in der Regel Luft) wird aus dem abgeschlossenen Raum abgesaugt. Dabei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß dadurch im Adsorber ein Unterdruck entsteht, was die Desorption unterstützt.
Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist so ausgebildet, daß im Bereich des Adsorbers ein Gebläse angeordnet ist, dessen Strömungsrichtung umkehrbar ist.
Hierbei ist es zweckmäßig, daß der Adsorber aus Aktivkohlegewebe oder -filz mit elektrischen Kontakten besteht.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Adsorber aus einer mit elektrischen Kontakten versehenen gesinterten Aktivkohleplatte besteht.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Drehrichtung des Gebläses umkehrbar ist.
Schließlich ist es auch möglich, daß die Propellerstellung des Gebläses veränderbar ist.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert.
Es zeigt
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Da die meisten Adsorbentien aus Aktivkohle bestehen, soll die Erfindung an diesem Beispiel erläutert werden. Sie ist jedoch für alle elektrisch leitfähigen Adsorbentien anwendbar.
Zur Belüftung einer Fahrgastzelle (z.B. eines PKWs) wird Luft durch ein Gebläse 1 und einen als Filter ausgestalteten Adsorber 2 aus Aktivkohle (in Form von Gewebe, Filz oder einer gesinterten Platte) in den Innenraum der Fahrgastzelle geblasen. Sind die Adsorptionsplätze besetzt, muß der Adsorber 2 regeneriert werden.
Dies erfolgt beispielsweise dadurch, daß die Transportrichtung des Frischluftventilators von der Fahrgastzelle nach außen gerichtet wird. Dies kann auf zweierlei Weise geschehen. Entweder die Drehrichtung des Ventilators wird umgekehrt oder die Ventilatorflügel werden in ihrer Richtung so verstellt, daß sie bei gleicher Drehzahl eine um 180° geänderte Strömungsrichtung der transportierten Luft erzielen.
Vorzugsweise kann diese Regeneration immer dann erfolgen, wenn auf eine Frischluftzufuhr im abgeschlossenen Raum vorübergehend verzichtet werden kann. Beispielsweise ist eine solche Regeneration immer dann möglich, wenn das Fahrzeug bei laufendem Motor steht, wie z. B. an einer Ampel oder wenn der zu belüftende Raum eines Gebäudes nicht genutzt wird (z.B. nachts).
Die Vorrichtung, mit der ein solches Verfahren realisiert wird, könnte beispielsweise für einen PKW, einen Operationssaal oder einen sonstigen Raum eines Gebäudes so realisiert werden, daß als Adsorber 2 ein Aktivkohlegeweben oder -filz verwendet wird, an dem durch elektrische Kontakte 3 elektrischer Strom eingeleitet und das Adsorbermaterial auf diese Weise erhitzt werden kann.
Diese Art von in situ regenerierbaren Adsorbern würde nun an der Stelle implementiert werden, wo heute in Gebäuden oder Autos Filter zur Reinigung der Frischluft eingebaut sind. Beispielsweise gibt es bereits derartige Filter auf Schaumstoffbasis in die Aktivkohlepartikel eingelagert sind, jedoch sind diese Filter nicht regenierierbar.
Würde man erfindungsgemäß ein Aktivkohlegewebe oder -filz oder auch eine gesinterte Aktivkohleplatte einbauen und diese mit elektrischen Kontakten versehen, so könnte beim Anlegen einer elektrischen Spannung und der Umkehr des Luftstroms von der Fahrgastzelle nach draußen die Regeneration gemäß der Erfindung erfolgen.

Claims

Verfahren zur Regeneration von elektrisch leitfähigen Adsorbern, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorbermaterial elektrisch aufgeheizt und gleichzeitig die Richtung des den Adsorber (2) durchströmenden Mediums umgekehrt wird.
Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Adsorbers ein Gebläse (1) angeordnet ist, dessen Strömungsrichtung umkehrbar ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Adsorber (2) aus Aktivkohlegewebe oder -filz mit elektrischen Kontakten (3) besteht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Adsorber (2) aus einer mit elektrischen Kontakten (3) versehenen gesinterten Aktivkohleplatte besteht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung des Gebläses (1) umkehrbar ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Propellerstellung des Gebläses (1) veränderbar ist.