DE2534068A1 - Vorrichtung und verfahren zur adsorption von schaedlichen stoffen - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur adsorption von schaedlichen stoffen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Adsorption von Schadstoffen, die als Verunreinigungen in Gasen enthalten sind, und zur Desorption der adsorbierten Schadstoffe, wobei die Adsorption der Schadstoffe und ihre Desorption durch aufeinanderfolgendes Umschalten durchgeführt werden.
Als Adsorptionsmaterialien für schädliche Stoffe werden in großem Umfange aus körniger Aktivkohle hergestellte Produkte verwendet. Wenn jedoch im Falle von Adsorptionsmaterialien, die körnige.Aktivkohle als Adsorptionsmittel enthalten, die für die Praxis erforderliche Lebensdauer (Zeitraum, in dem das Material genügend Adsorptionsvermögen behält) sichergestellt .werden soll, kann entweder der Druckverlust in den Adsorptionsmaterialien groß werden, oder der Rahmen der Adsorptionseinheit muß großflächig gehalten werden. Bekannt sind ferner Adsorptionsmaterialien, die durch Verbinden eines stoffartigen Materials oder Vlieses und eines Polyurethan-Schaumstoffs mit pulverförmiger oder körniger Aktivkohle mit Hilfe eines
609837/061 9
Telefon: (0221) 234541 -4 ■ Telex: 8882307 dopa d · Telegramm: Dompatent Köln
geeigneten Klebstoffs hergestellt werden. Es ist jedoch technisch schwierig, das stoffartige Material mit der Aktivkohle zu verbinden, ohne daß die Punktion der Aktivkohle verloren geht, Darüber hinaus verursachen die bekannten Produkte häufig Störungen durch Abblättern der Aktivkohle. Da Adsorptionsmaterialien dieser Art im allgemeinen eine niedrige Adsorptionsgeschwindigkeit haben, wird die Dicke der sog. Durchbruchszone groß, so daß entweder der Druckverlust groß wird oder die Rahmenfläche der Adsorptionseinheit groß gemacht werden muß, wenn eine ausreichende Geschwindigkeit der Entfernung der schädlichen Stoffe aufrecht erhalten werden soll. '
Die Leistung der Adsorptionseinheit wird hauptsächlich durch die Lebensdauer (Zeit, bis das Adsorptionsvermögen erschöpft ist) und den Druckverlust bestimmt. Eine längere Lebensdauer und ein kleinerer Druckverlust sind für wirksamen Betrieb erwünscht. Nimmt man das Verhältnis von Lebensdauer zu Druckverlust, so bedeutet ein größerer Wert dieses Verhältnisses eine bessere Leistung. In üblichen Aktivkohleanlagen nimmt der Druckverlust mit zunehmender Lebensdauer zu, so daß der Wert des Verhältnisses von Lebensdauer zu Druckverlust nicht hoch sein kann.
Die Lebensdauer einer Adsorptionseinheit wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Adsorbierte Menge Gewicht pro Plächenim Gleichgewichts- χ einheit des Adsorpzustand tionsmaterials
Lebensdauer= : : χ
Durchflußmenge des schädlichen Gases
pro Flächeneinheit des Adsorptionsmaterials
/- Dicke der Durchbruchszone „ ~\
* ~ Dicke des Adsorptionsmaterials '
Hierin ist f die Nicht-Adsorptionsgeschwindigkeit (nonadsorption rate) in der Dicke der Durchbruchsζone mit
253AÖB8
einem Wert von etwa 0,5·
In der vorstehenden Gleichung (I) sind eine größe adsorbierte Menge im Gleichgewichtszustand, eine niedrige Durchflußmenge des schädlichen Gases (Stoffs) pro Flächeneinheit des Adsorptionsmaterials und eine geringe Dicke der Durchbruchszone die Faktoren, die zur Verlange-! rung der Lebensdauer beitragen. Wenn die Adsorptionsgeschwindigkeitskonstante hoch ist, wird die Dicke der Durchbruchs zone geringer, so daß die Di.cke der Schicht des Adsorptionsmittels gering sein kann, wodurch auch der Druckerlust geringer wird. Wenn ferner das Adsorptionsmaterial flexibel bleibt, ist es leicht, das Verhältnis der Fläche des Adsorptionsmaterials zur Fläche des Rahmens der Adsorptionseinheit (nachstehend als "Rahmen/ Adsorptionsmaterial-Fiächenverhältnis" bezeichnet) zu erhöhen. Eine Erhöhung des Rahmen/Adsorptionsmaterial-Flächenverhältnisses bedeutet eine Verringerung der Durchflußmenge des schädlichen Gases pro Flächeneinheit des Adsorptionsmaterials, des Druckverlustes und der Dicke der Durchbruchsζone. Diese Effekte multiplizieren sich gegenseitig.
Andererseits wird im Falle einer Vorrichtung, in der eine von mehreren (zwei oder mehr) Adsorptionseinheiten für die Adsorption der schädlichen Stoffe (d.h. schädlicher Gaskomponenten) und eine andere für die Desorption der adsorbierten schädlichen Stoffe verwendet wird, wobei mit aufeinanderfolgendem Umschalten gearbeitet.wird, d.h. die für die Adsorption verwendete Einheit und die für die Desorption verwendete Einheit abwechselnd auf Desorption bzw. Adsorption geschaltet werden, die Behandlungskapazität (das Adsorptionsvermögen für die schädlichen Stoffe) der Vorrichtung durch die folgende Formel ausgedrückt:
Behandlungskapazität α —~ (II)
op
B09837/D619
Hierin ist A das Adsorptionsvolumen der schädlichen Stoffe (Gewicht der adsorbierten Schadstoffe) pro Adsorptionseinheit während eines Betriebszyklus und t die Betriebszeit für die Umschaltungen.
Die Betriebszeit für die Umschaltungen (t ) ist durch die Regenerierungszeit (td) (d.h. die Zeit, die zur Desorption der adsorbierten schädlichen Stoffe und damit für die Regenerierung der Adsorptionseinheit erforderlich ist) bestimmt, d.h. wenn die Regenerierungszeit (td) kürzer ist, ist die Betriebszeit für die Umschaltung (t ) kürzer und damit die Behandlungskapazität der Vorrichtung besser. Mit anderen Worten, es ist vorteilhaft, die Regenerierungszeit möglichst weitgehend zu verkürzen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine verbesserte Adsorptionseinheit verfügbar zu machen, die ein hohes Verhältnis von Lebensdauer zu Druckverlust, leichte Regenerierbarkeit und verbesserte Eigenschaften aufweist und sich für die Adsorption von schädlichen Gasbestandteilen eignet.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine für die Adsorption von als Verunreinigungen in Gasen enthaltenen schädlichen Stoffen geeignete Vorrichtung, die mehrere Adsorptionseinheiten enthält, die durch aufeinanderfolgendes Umschalten abwechselnd für die Adsorption der schädlichen Stoffe und die Desorption der adsorbierten schädlichen Stoffe verwendet werden, wobei die Adsorption und die Desorption der schädlichen Stoffe sich leicht und billig durchführen läßt.
Die Erfindung ist ferner auf ein Verfahren zur Adsorption und Entfernung schädlicher Stoffe aus den damit verunreinigten Gasen unter Verwendung einer Adsorptionseinheit gemäß der Erfindung sowie auf die Adsorptionseinheit selbst gerichtet.
609837/0619
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Adsorption der schädlichen Stoffe umfasst zwei oder mehr Adsorptionseinheiten, die aus einem oder mehreren zylindrischen oder beuteiförmigen Adsorptionselementen, die aus einem stoffartigen oder flächigen Adsorptionsmaterial mit einem 0,1 m/Sek.-Druckverlust von nicht mehr als 15 mm VJS hergestellt sind. Das Adsorptionsmaterial besteht überwiegend aus Aktivkohlefasern mit einer im Gleichgevjichtszustand adsorbierten Benzolmenge von nicht weniger als ^00 mg/g und einer Adsorptionsgeschwindigkeitskonstante für Benaol von nicht weniger als 0,2/Minute, wobei die Fläche des Adsorptionsmaterials nicht kleiner ist als das Doppelte der Fläche des Rahmens der Einheit. Eine der Adsorptionseinheiten dient zur Adsorption der schädlichen Stoffe und eine andere Einheit zur Desorption der adsorbierten schädlichen Stoffe. Die Regenerierung wird durchgeführt, indem ein erhitztes Spülgas zwangsweise durch die Adsorptionsmittelschicht in der anderen Adsorptionseinheit geführt wird, und die Einheiten werden abwechselnd auf Adsorption und Desorption geschaltet. In der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann die Desorption durchgeführt werden, indem eine oder mehrere Öffnungen des zylindrischen oder beuteiförmigen Adsorptionselements bedeckt werden und dann das erhitzte Spülgas oder Verdrängungsgas von der Oberseite der Abdeckung in das Adsorptionselement geleitet wird. Vorzugsweise wird die Desorption an einer festliegenden Stelle (Abschnitt) der Vorrichtung durchgeführt, d.h. nach der Adsorption der schädlichen Stoffe wird die Adsorptionseinheit, in der die schädlichen Stoffe adsorbiert sind, zu einer festliegenden Stelle (Abschnitt) bewegt, an der die Vorrichtung zum Einblasen des erhitzten Verdrängungsgases angeordnet ist, worauf die adsorbierten schädlichen Stoffe aus der Adsorptionseinheit desorbiert werden, indem das erhitzte Spül- oder Verdrängungsgase durch das darin enthaltene Adsorptionselement geleitet wird.
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Die Adsorptionseinheit gemäß der Erfindung besteht aus Aktivkohlefasern, die ein bestimmtes Adsorptionsvermögen haben, das so eingestellt ist, daß den vorgeschriebenen Bedingungen entsprochen wird, wobei das Verhältnis von Lebensdauer zum Druckverlust unter dem multiplizierten ·
Effekt der angegebenen Kapazität und unter den angegebenen Bedingungen mehr als lOOfach größer ist als bei gewöhnli- \ eher körniger Aktivkohle. Diese Adsorptionseinheit adsor- j biert wirksam die verschiedensten schädlichen Stoffe, z.B. Ozon, Schwefeldioxyd, Kohlendioxyd, Stickstoffdioxyd, Benzol, Aldehyde, Amine, Mercaptane, PCB und Benzin. Die Adsorptionseinheit hat jedoch ein ziemlich schlechtes Adsorptionsvermögen für Kohlenmonoxyd, Stickstoffmonoxyd und Inertgase, aber hierbei immer noch ein bemerkenswertes Adsorptionsvermögen im Vergleich zu üblichen Aktivkohlen. Ferner erleichtert die Adsorptionseinheit erheblich die Regenerierungsbehandlung im Vergleich zu den üblichen Adsorptionsmaterialien auf Basis von Aktivkohle. Die Regenerierungsbehandlung, d.h. ein Arbeitsschritt zur Desorption der adsorbierten schädlichen Stoffe, wird normalerweise durchgeführt, indem eine Temperatur zur Einwirkung gebracht wird, die genügt, um die schädlichen Stoffe als Gas zu verdampfen. Bei üblichen Adsorptionsmaterialien auf Aktivkohlebasis ist in jedem Fall eine gewisse Zeit (z.B. 80 Minuten) erforderlich, um die erhitzte Luft in das Innere der Aktivkohle eindringen zu lassen, damit eine ausreichende Regenerierung erfolgt. Bei der Adsorptionseinheit gemäß der Erfindung verläuft jedoch die Regenerierung äußerst schnell, so daß es mögli<± ist, die Regenerierungszeit (t ) erheblich zu verkürzen.
Nachstehend werden die hier gebrauchten Ausdrücke erläutert.
1) Adsorbierte Benzolmenge im Gleichgewichtszustand
Die adsorbierte Benzolmenge im Gleichgewichtszustand wird gemäß der japanischen Industrie-Norm JIS-K 1412
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ermittelt. Das Ergebnis wird in mg/g angegeben. Eine Probenmenge von 0,1 bis 0,2 g wird verwendet.
2) Adsorptionsgeschwindigkeitskonstante für Benzol kfMinute"1) :
Sie wird berechnet aus der Änderung (Durchbruchsdiagramm) der Durchbruchskonzentration C (ppm) in Abhängigkeit von der Zeit t, in der ein Stickstoffstrom, der 500 ppm Benzol enthält, durch die 20 mm dicke Adsprptionsmittelschicht in einer Geschwindigkeit von 0,15 m/Sek. geleitet wird, nach der folgenden Gleichung:
ln 5ö1nb = kt
Hierin ist k die Adsorptionsgeschwindigkeitskonstante, t die Zeit (Minuten) und C die Benzolkonzentration (ppm), wobei k einen i;:ert von nicht weniger als 0,2/Minute, vorzugsweise von nicht weniger als 0,6/Minute haben muß.
3) Stoffartiges oder flächiges Adsorptionsmaterial, das überwiegend aus Aktivkohlefasern-besteht.
Das Adsorptionsmaterial ist aus einem Vlies, einem Gewirk oder einem Gewebe usw. hergestellt, wobei die Flächengebilde zu wenigstens 50 Gew.-% aus Aktivkohlefasern bestehen. Vom Standpunkt der Luftdurchlässigkeit sind Vliese mit gleichmäßiger Dicke (vernadelte Vliese o.dgl.) erwünscht.
4) Rahmen/Adsorptionsmittel-Flächenverhältnis (R)
Das Rahmen/Adsorptionsmaterial-Flächenverhältnis, d.h. das Verhältnis der Fläche des Adsorptionsmaterials zur Fläche des Rahmens der Einheit, beträgt nicht weniger als 2. Dieses Verhältnis (R) wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
Fläche des in den Rahmen der Einheit _ eingesetzten Adsorptionsmaterials
Fläche des Rahmens der Einheit
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Die Fläche des Rahmens der Einheit bedeutet die Querschnittsfläche in senkrechter Richtung zur Strömung der zu behandelnden, mit den schädlichen Stoffen verunreinigten Gasen und ist beispielsweise die durch A, B, C und D in Fig.l begrenzte Fläche, die Fläche der in Fig.3 dargestellten, das Adsorptionselement tragenden Platte 6 i und die Querschnittsfläche jedes in Fig.10 dargestellten j gebläseförmigen Abschnitts.
5) 0,1 m/Sek.-Druckverlust
Der 0,1 m/Sek.—Druckverlust ist der Unterschied zwischen dem Druck pro 1 cm Dicke des Adsorptionsmaterials, der erzeugt wird, wenn Luft von 20°C mit einer linearen Geschwindigkeit von 0,1 m/Sek. durch das Adsorptionsmaterial geleitet wird, und dem Druck vor dem Durchleiter der Luft. Mit feiner werdenden Fasern, die das Adsorptionsmaterial bilden, wird der Druckverlust größer. Andererseits wird der Druckverlust geringer, wenn das spezifische Volumen des Adsorptionsmaterials erhöht wird. Ferner wird der Druckverlust durch den Zustand der das Adsorptionsmaterial bildenden Fasern beeinflußt, so daß es schwierig ist, die Bedingungen anzugeben, die erforderlich sind, ure den Druckverlust nicht über 15 mm WS/cm steigen zu lassen.
Vom Standpunkt der Verminderung der Belastung des Luftgebläses oder des Saugzuggebläses, das für die Durchleitung der Luft durch die Adsorptionseinheit verwendet wird, ist es wichtig, daß der 0,1 m/Sek.-Druckverlust nicht höher ist als 15 mm WS/cm, insbesondere nicht höher als 12 mm WS/cm.
Die Aktivkohlefasern mit dem vorstehend genannten speziel
len Adsorptionsvermögen können hergestellt werden, indem j in die Ausgangsfasern beispielsweise aus Baumwolle, Hanf,'
regenerierter Cellulose, Polyvinylalkohol, Acrylharzen, j aromatischen Polyamiden, vernetztem Formaldehyd, Lignin,
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Phenolharzen, Erdölpech usw. ein geeignetes flammfest machendes Mittel eingearbeitet wird, die erhaltenen Fasern anschließend einer flammfestmachenden Behandlung bei einer Temperatur von nicht mehr als 400 C in einer geeigneten Atmosphäre unterworfen und dann bei einer Temperatur von nicht weniger als 500 C in Aktivkohle l umgewandelt werden. Bevorzugt als Ausgangsfasern werden Cellulosefasern, insbesondere Polynosicfasern, ange- j sichts der guten physikalischen Eigenschaften (Festig- ;
keit usw.) der daraus herstellbaren Aktivkohlefasern und!
der Möglichkeit, das oben genannte Adsorptionsvermögen : bei verhältnismäßig niedrigen Aktivierungstemperaturen j zu erreichen. Hohe Reißfestigkeit der Fasern ist wichtig j
•J I
um die Neigung der Aktivkohlefasern, zu Staub zu zerfallen, zu verringern.
Als flammfestmachende Mittel werden im allgemeinen Verbindungen, die Phosphor-, Stickstoff- und Halogenatome enthalten, bevorzugt. Für die Behandlung insbesondere von Cellulosefasern eignen sich H2PO-, (NH.)pHP04, Tetrakis(hydroxymethyDphosphoniumsalz, ZnCIp5 CoCIp usw Die flammfestmachenden Mittel können mit der Ausgangsfaser gemischt oder durch Nachbehandlung auf die Oberfläche der Fasern aufgebracht werden.
Als Atmosphäre, in der die flammfestmachende Behandlung durchgeführt wird, wird vorzugsweise ein Inertgas (z.B. Stickstoff und Verbrennungsgase) verwendet, jedoch kann die Atmosphäre auch einen gewissen Sauerstoffgehalt aufweisen.
Die Aktivierungsbehandlung der Kohle wird durchgeführt, indem die Fasern auf eine Temperatur von nicht weniger als 5000C in einer Atmosphäre erhitzt wird, die 10 bis 70 Vol.-% Wasserdampf, Kohlenoxyd und Kohlendioxyc enthält. In diesem Fall können die Fasern zuerst mit einem geeigneten Aktivierungshilfsmittel imprägniert
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werden, oder die nach dem üblichen Verfahren hergestellt-
ten Kohlefasern können in der vorstehend beschriebenen ! Weise aktiviert werden. Es ist auch möglich, die Aus- j
gangsfasern zu aktivieren und sie dann zu einem stoff- j artigen oder flächigen Adsorptionsmaterial zu verar- j beiten, jedoch werden auf Grund der Leichtigkeit der ; Bildung stoffartiger oder flächiger Adsorptionsmate— j rialien im allgemeinen vorzugsweise die aus den Ausgangsfasern hergestellten stoffartigen· oder flächigen Produkte aktiviert»
Das adsorptionsfähige Material gemäß der Erfindung hat eine verhältnismäßig lockere Gewebe- oder Vliesstruktur, damit das Adsorptionsvermögen hoch und der Druckverlust j gering ist. Um zu verhindern, daß die Aktivkohlefasern j sich unter dem Einfluß des vom Luftstrom usw. ausgeübten! örtlichen übermäßigen Drucks löst oder abschuppt, kann das adsorptionsfähige Material zusammen mit einem geeigneten verstärkenden Material, das daraufgelegt wird, verwendet werden. Das Verstärkungsmaterial muß einen ausreichend niedrigeren Druckabfall als das adsorptions-
fähige Material und genügend Festigkeit für die Verstär-' kung aufweisen. Als Verstärkungsmaterialien eignen sich beispielsweise verhältnismäßig grobe Vliese oder grobe Drahtgewebe. Das adsorptionsfähige Material kann ferner einen geeigneten Katalysator enthalten.
Der Aufbau von Adsorptionseinheiten gemäß der Erfindung wird nachstehend ausführlicher unter Bezugnahme auf die Abbildungen erläutert.
Fig.2 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungs form eines Adsorptionselements, bei dem ein Flächengebilde aus Aktivkohlefasern verwendet wird. Das Flächengebilde 1 aus Aktivkohlefasern ist über ein Drahtgewebe 2 unter Bildung eines zylindrischen Adsorptionselements gelegt, das an einem Ende mit einer runden
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Scheibe 3 verschlossen und am anderen Ende mit einem j
Flansch 5 zur Befestigung des Adsorptionselements an ! einer Stützplatte versehen ist. Wie Fig.3 zeigt, können j mehrere Adsorptionselemente zur Bildung einer Adsorptionseinheit an einer Stützplatte 6 befestigt werden. Die zu \
ι reinigende Luft, die die Schadstoffe enthält, wird von der Außenseite des Flächengebildes 1 in das Innere des zylindrischen Adsorptionselements eingeführt. Beim Durchgang der Luft durch das flächige Material 1 werden die schädlichen Stoffe durch die Aktivkohlefasern adsorbiert, worauf die gereinigte Luft aus der Öffnung 4 des Zylindrischen Adsorptionselements abgeführt wird. Dieses Verfahren kann auch umgekehrt durchgeführt werden j
Fig.4 ist eine Schrägansicht einer anderen Ausführungsform des Adsorptionselements, wobei das aus den Aktivkohlefasern bestehende Flächengebilde zu einem Beutel 11 geformt worden ist. Das beuteiförmige Adsorptionselement 11 kann innen oder außen mit einem Drahtgewebe wie in Fig.2 hinterlegt oder ein selbsttragendes beuteiförmiges Material sein, das mit einem Rahmen 15 versehen und zur Bildung einer Adsorptionseinheit wie in Fig.3 an einer Stützplatte für das Adsorptionselement befestigt ist. Bei Verwendung des beuteiförmigen Adsorptionselements wird die die Schadstoffe enthaltende Luft in der gleicher Weise behandelt, d.h. die Luft wird durch das beuteiförmige Adsorptionselement'11 geführt, wobei die schädlichen Stoffe durch die Aktivkohlefasern adsorbiert werden und die gereinigte Luft aus der Öffnung 14 des beuteiförmigen Adsorptionselements abgeführt wird. Im Rahmen der Erfindung können auch andere Formen von Adsorptionselementen verwendet werden. Ebenso kann die Art ihrer Befestigung nach Belieben verändert werden.
Gemäß der Erfindung ist als Mittel zur Desorption der 'adsorbierten schädlichen Stoffe eine Düse, die ein erhitztes Spül- oder Verdrängungsgas ausstößt, zusätzlich
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zur Adsorptionseinheit vorgesehen. Das erhitzte Verdrängungsgas wird in das Innere des zylindrischen oder beutel- I förmigen Adsorptionselements geblasen, wobei die Temperatur' des adsorptionsfähigen Materials erhöht wird und die adsor-,
ι bierten schädlichen Stoffe vom adsorptionsfähigen Material desorbiert werden. Hierdurch wird das Adsorptionselement regeneriert. In diesem Fall hat das Adsorptionselement vor-l zugsweise Zylinderform oder Beutelform., weil hierbei die Wärme des erhitzten Verdrängungsgases zur Erhöhung der Tem-;
i peratur des Adsorptionsmaterials wirksam ausgenutzt wird.
Als erhitzte Verdrängungsgase eignen sich Sattdampf, überhitzter Dampf, erhitzte Inertgase, erhitzte Luft o.dgl. Wenn jedoch das zu desorbierende Material explosiv oder brennbar ist, wird die Verwendung von Luft, insbesondere von sauerstoffhaltigen Gasen, vorzugsweise vermieden.
Die Strahldüse 8 kann wahlweise innerhalb oder außerhalb des Adsorptionselements angeordnet sein, d.h. sie kann in das Innere des Adsorptionselements eingeführt werden, wie in Fig. 5 dargestellt, oder sie kann sich außerhalb der öffnung 4 des Adsorptionselements befinden, wie in Fig. 6 dargestellt. Um jedoch einen Rückstrom und Verlust von Spülgas aus der öffnung 4 zu verhindern, wird die öffnung 4 vorzugsweise mit einem Abschlußdeckel 9 und einer Dichtung 10 verschlossen, wie in Fig. 7 dargestellt. Ferner können die verschiedenen öffnungen bei Verwendung mehrerer Adsorptionselemente mit einem einzigen Deckel verschlossen werden, wobei das Spülgas in das Innere der Adsorptionselemente vom oberen Teil der Elemente geblasen werden kann. In jedem Fall wird die Strahldüse so angeordnet, daß das zur Desorption verwendete erhitzte Spülgas 20 in das Innere des Adsorptionselements eingeführt wird. Hierbei durchströmt es zwangsläufig das Flächengebilde 1 und wird dann nach außen abgeleitet. Hierbei wird das adsorptionsfähige Material erhitzt. Das für die Desorption verwendete erhitzte Verdrängungsgas hat vorzugsweise die umgekehrte Strömungsrichtung der zur Adsorption der schädlichen Stoffe
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durchgeleiteten Luft (d.h. die Luft wird von der Außen- ;
seite des Flächengebildes in das Innere des Adsorptions-\ elements eingeführt und dann durch die Öffnung 4 nach außen abgeführt).
Bedingt dadurch,daß das erhitzte Verdrängungsgas zwangs-| weise durch das Adsorptionselement geführt wird, wird das gesamte adsorptionsfähige Flächengebilde wirksam erhitzt, so daß der Wärmeverlust gering gehalten und ferner die zur Desorption erforderliche Zeit verkürzt werden kann.
Die Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zur Behandlung vonj mit schädlichen Stoffen verunreinigten Gasen unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Adsorptionseinheit. Diese Vorrichtung umfaßt wenigstens zwei Adsorptionseinheiten, wobei die mit den schädlichen Stoffen verunreinigten Gase in die Adsorptionseinheiten eingeführt werden und von den beladenen Adsorptionseinheiten im ständigen Wechsel die adsorbierten schädlicher. Stoffe desor-j biert werden.
Spezielle Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildungen beschrieben,
Fig.8 zeigt eine Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Die in Fig.8 dargestellte Vorrichtung ist mit zwei Adsorptionseinheiten X und Y versehen. An die Adsorptionseinheiten X und Y sind die Leitungen la und Ib für die mit schädlichen Stoffen verunreinigten Gase, die Leitungen 2a und 2b für das gereinigte Gas, die Leitungen 3a und 3b für schädliches Gas und die Dampfleitungen 4a und 4b angeschlossen. In jede Leitung ist ein Umschaltventil Ic, 2c,3c bzw. 4c eingesetzt. Diese Ventile dienen zum Umschalten der Gaswege. Ferner ist eine Vorrichtung 5d zur Verbrennung der schädlichen Gase unterhalb des Umschalt-j
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ventils 3c für die das schädliche Gas führenden Leitun- j gen 3a und 3b angeordnet.
Während das mit schädlichen Stoffen verunreinigte Gas | durch die Zuführungsleitung la, die Adsorptionseinheit X;
i und die Leitung 2a für gereinigtes Gas geführt wird, ! sind die an die Adsorptionseinheit X angeschlossene | Leitung 3a für schädliches Gas und die ebenfalls an die j
Einheit X angeschlossene Dampfleitung 4a durch die Ab— sperrorgäne 3c bzw. 4c geschlossen. Ebenso sind die an die Adsorptionseinheit Y angeschlossene Zuführungsleitung Ib und die an die gleiche Einheit angeschlossene Leitung 2b für gereinigtes Gas geschlossen, während die Leitung 3b für schädliches Gas und die Dampfleitung 4b geöffnet sind. Hierdurch werden die in der Adsorptionseinheit Y adsorbierten schädlichen Stoffe durch Erhitzen der Adsorptionseinheit Y mit dem durch die Leitung 4b zugeführten Dampf desorbiert und anschließend in einer Verbrennungsvorrichtung 5d für schädliches Gas verbrannt, wobei ein unschädliches Gas gebildet wird, das in die Atmosphäre abgeleitet wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann die Desorption auch unter Verwendung von auf 60 bis 150°C erhitzter Luft an Stelle von Wasserdampf durchgeführt werden.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist nicht auf das Umschaltsystem beschränkt, bei dem zwei Adsorptionseinheiten vorgesehen sind. Sie kann vielmehr aus einem feststehenden System aus mehreren Adsorptionseinheiten bestehen. Beispielsweise kann eine Anzahl von Adsorptionseinheiten so angeordnet werden, daß sie um eine senkrechte Welle rotieren, wie.in Fig.9 und Fig.10 dargestellt.
Bei der in Fig.9 und Fig.10 dargestellten Anordnung ist das mit Gaseintritt 21 und Gasaustritt 22 versehene
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zylindrische Gehäuse 23 mit einem zylindrischen rotierenden Bauteil 26 versehen, das an der rotierenden Welle 25 befestigt ist, .die senkrecht am oberen und unteren Ende gelagert ist und sich intermittierend über j die Antriebsscheibe 24 dreht. In einen Wasser enthaltenden, sich nach oben erstreckenden Ringraum, der durch die an den inneren Umfang des Gehäuses 23 angesetzte Innenplatte 23a gebildet wird, ist eine am Außemumfang des rotierenden Bauteils 26 befestigte Außenplatte 26a eingesetzt, um die Oberseite und die Unterseite des rotierenden Bauteils 26 luftdicht voneinander zu trennen;.
Bas Zj Ii..Jrische Bauteil 26 ist mit Hilfe der Trennwände 27a, die sich radial von der Drehachse 25 nach außen erstrecken, in sechs gleiche Adsorptionseinheiten 27 unterteilt. Jede Adsorptionseinheit 27 ist mit drei Adsorptionselemerten 34 versehen. Jedes dieser Elemente ist mit einem Befestigungsteil 32 in Form eines Flansches 29 mit einer Gasaustrittsöffnung 28, einem zylindrischen Drahtgewebe 30 und einer Bodenplatte 31 versehen. Ein adsorptionsfähiges Material 33 ist auf die Außenseite des Drahtgewebes 30 aufgesetzt. An der Unterseite ist die Adsorptionseinheit 27 mit einer Gasdurchgangsöffnung 35 versehen.
Am oberen Teil einer der Adsorptionseinheiten 27 ist in dem Zustand, in dem das vorstehend genannte rotierende Bauteil 26 im Stillstand ist, eine Dampfleitung 36 für die Desorption der schädlichen Gase vorgesehen. Diese Leitung ist im Reibungssitz, luftdicht und frei beweglich durch die Abdeckplatte 23b des Gehäuses 23 geführt. Der untere Teil der Dampfleitung 36 verzweigt sich in drei Zweigleitungen. Jede Zweigleitung ist am unteren Ende mit einem Flansch 37 versehen, der sich mit dichtem Abschluß gegen den Flansch 29 des vorstehend beschriebenen Adsorptionselements 34 legt. In der Stellung, die der genannten Dampfleitung 36 entspricht, ist ferner
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eine Austrittsleitung 38 für das desorbierte Gas vorge-
sehen. Diese Leitung 38 ist frei beweglich im Reibungs- : sitz und luftdicht durch die Bodenplatte 23c des Gehäuses 23 geführt. Die Austrittsleitung 38 für das desorbierte J
Gas ist am oberen Ende mit einem Rohrflansch 39 ver- !
i sehen, der sich mit dichtem Abschluß gegen den Flansch j
der Gasdurchgangsöffnung 35 des rotierenden Bauteils 26 ι
legt. Die Dampfleitung 36 und die Austrittsleitung 38 ι für desorbiertes Gas sind jeweils mit Öldruckzylindern
40,40 versehen, um sie nach oben und unten zu bewegen· j
Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung werden die mit schädlichen Stoffen verunreinigten Gase wie folgt behandelt: Das mit den schädlichen Stoffen verunreinigte Gas, das durch den Gaseintritt 21 in den unteren Teil des Gehäuses 23 eingeführt wird, strömt von der Außenseite des adsorptionsfähigen Materials 33 der drei Adsorptionselemente 34 in jeder Adsorptionseinheit 27 durch das Drahtgewebe 30, wobei die schädlichen Stoffe durch das adsorptionsfähige Material 3.3 adsorbiert und vom Gas abgetrennt werden. Das erhaltene gereinigte Gas wird durch die Gasaustrittsöffnung 28 und durch den Austritt 22 abgeführt· Zu diesem Zeitpunkt sind in einer der anderen Adsorptionseinheiten 27 enge Kontakte zwischen dem Dampfleitungsflansch 37 und dem Flansch 29 des Adsorptionselements 34 und zwischen dem Flansch 39 der Austrittsleitung und dem Flansch der Gas-durchgangsöffnung 35 mit Hilfe der Öldruckzylinder 40 hergestellt. Die im adsorptionsfähigen Material 33 adsorbierten schädlichen Stoffe werden durch den Wasserdampf, der aus der Dampfleitung 36 in das Drahtgewebe 30 eingeführt wird, desorbiert und dann durch die Austrittsleitung 38 für desorbiertes Gas ausgetragen. Wenn ein bestimmter Zeitpunkt gekommen ist, wird durch die Öldruckzylinder 40,40 die Dampfleitung 36 nach oben und die Austritts— leitung 38 für desorbiertes Gas nach unten geführt, wo-
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durch der dichte Kontakt aufgehoben wird. Das rotierende Bauteil 36 wird mit Hilfe der Antriebsscheibe 24 um eine Adsorptionseinheit 27 weitergedreht, so daß die Dampfleitung 36 in dichte Berührung mit dem oberen Ende und die Austrittsleitung 38 für desorbiertes Gas in dichte Berührung mit der Unterseite der nächsten folgenden Adsorptionseinheit 27 gebracht wird. Anschließend wird die Adsorption und die Desorption der schädlichen Stoffe in der vorstehend beschriebenen Weise fortgesetzt.
In Fig.11 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist ein drehbares Bauteil 45 mit sechseckigem Querschnitt, das durch die Trennwände 43 in sechs Adsorptionseinheiten 44 unterteilt ist, an einer Drehachse 42 befestigt, die in den beiden Stirnplatten 41a des waagerechten zylindrischen Gehäuses 41 gelagert ist. Jede Adsorptionseinheit 44 ist mit mehreren zylindrischen Adsorptionselementen 46 versehen, deren untere Teile sich in das Gehäuse 41 öffnen. Eine Austrittsleitung 47 für desorbiertes Gas ist unter der Adsorptionseinheit 44a vorgesehen, die am unteren Teil des j drehbaren Bauteils 45 angeordnet ist. Die obere Öffnung ! dieser Austrittsleitung 47 für desorbiertes Gas wird durch den eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung bewirkenden! Öldruckzylinder 48 frei in gasdichte Berührung mit der Unterseite der Adsorptionseinheit 44a gebracht. Das mit schädlichen Stoffen verunreinigte Gas, das durch den am oberen Teil des Gehäuses 41 angeordneten Gaseintritt in das Gehäuse 41 eingeführt worden ist, strömt aus dem Innern jedes Adsorptionselements 46 von fünf Adsorptionseinheiten 44 nach außen, und das gereinigte Gas wird durch den an einer Stirnplatte vorgesehenen Gasaustritt 50 abqeführt.. Heißluft, die aus der Heiß-
eingsfuhrt wird
luftleitung si/, die mit der Stirnplatte 41a des Gehäuses 41 verbunden ist, wird in die im unteren Teil des dreh-
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baren Bauteils 45 angeordnete Adsorptionseinheit 44a eingeführt, wodurch das schädliche Gas, das durch die Adsorptionseinheit 44 desorbiert worden ist, in umgekehrter Weise, wie vorstehend beschrieben, desorbiert wird. Die desorbierten schädlichen Stoffe werden durch die Austrittsleitung 47 in den Vorratsbehälter 52 für schädliche Stoffe abgeführt. Das drehbare Bauteil 45 wird dann ebenso wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform um eine Adsorptionseinheit weiterbewegt.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung vervielfachen sich die einzelnen Elemente in der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Schaffung der hohen Kapazität der Vorrichtung. Durch Verwendung des stoffartigen oder flächi-i gen Adsorptionsmaterials, daö aus den beschriebenen Aktivkohlefasern besteht, und durch Einstellung des Rahmen/Adsorptionsmaterial-FlächenVerhältnisses auf nicht weniger als 2 wird eine Adsorptionseinheit mit hohem Verhältnis von Lebensdauer zu Druckverlust erhalten. Ferner wird durch die Herstellung der zylindrischen oder beute]förmigen Adsorptionselemente aus dem stoffartigen oder flächigen adsorptionsfähigen Material die Regenerierungszeit des adsorptionsfähigen Materials verkürzt. Außerdem kann durch die Zwangsführung des erhitzten Verdrängungsgases durch das Adsorptionselement der Wärmewirkungsgrad gesteigert werden. Dies trägt ebenfalls zur Verkürzung der Regenerierungszeit des adsorptionsfähigen Materials bei. Diese ausgezeichneten Effekte ergeben in ihrer Vereinigung die gewünschte Vorrichtung mit geringem Druckabfall und großer Kapazität für die Behandlung der mit schädlichen Stoffen verunreinigten Gase·
Die Herstellung der adsorptionsfähigen Materialien und der Vorrichtung gemäß der Erfindung sowie das Verfahren zur Behandlung von Gasen, die mit schädlichen Stoffen verunreinigt sind, unter Verwendung der Vorrichtung
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gemäß der Erfindung werden durch die folgenden Beispiele veranschaulicht. j
, Beispiel 1
I>ie Herstellungsbedingungen und Eigenschaften von aus Aktivkohlefasern bestehenden Flächengebilden sind in Tabelle 1 genannt. Der Aufbau des aus den Aktivkohlefasern hergestellten Adsorptionselements ist in Tabelle angegeben.
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Eigenschaften des Faser-'materials:
Tabelle 1
Herstellung der Aktivkohlefasern
Material
Flamrnfestmachendes Mittel
Flammfestmachende Behandlung
Aktivierungsbehandlung
'Quadratmetergewicht
Adsorbierte Benzolmenge im Gleichgewichtszustand
Adsorptionsgeschwindig— keitskonstante für Benzol
Festigkeit der Fasern, g/den
Al
7,1 den-Poiiynosic-Faservlies (vernadelt)
10%
30 Min. bei 263°C (in N2)
30 Min. bei 9O7°C (in Ν«), Aktivierung mit Wasserdampf
244 g 548 mg/g 1,50 Min. 3,2 A2
A3
2 den-Polynosic-Faservlies (vernadelt)
1% (NH4)2HPO4
30 Minuten bei 263°C (in N2)
3 den-Faservlies aus Acrylnitril
10% (NH4)
30 Minuten bei 263°C (in N2)
30 Min. bei 9070C 30 Min. bei 1012 C (in Np), Aktivierung (in Np), Aktivierung in Wasserdampf mit Wasserdampf
248 g 261 mg/g 0,32 Min. 1,4
252 g ro
O
420 mg/g I
0,78 Min.
1,2
253^
;068
Tabelle 2 Bl B2 B3
1 1 1
Flächiges Adsorptions
material		 in Falten
gelegt		 flachge
legt		 Beutel
Anordnung des flächigen
Materials		 60x60 cm 60x60 cm 60x60 cm
Rahmenflache 8,3 1,0 38
Rahmen/Adsorptionsmate
rial-Flächen verhältnis		 2,6 2,6 2,6
0,1 m/Sek.-^ruckverlust,
mm WS/cm
Für Vergleichszwecke sind die Adsorptionseigenschaften von j geeigneten Aktivkohlen in Tabelle 3 und die Struktur der Aktivkohle-Filtereinheit in Tabelle 4 genannt.
Tabelle
al
a2
a3
Art der Aktivkohle
Adsorbierte Benzolmenge im Gleichgewichtszustand
Adsorptionsgeschwindigkeitskonstante von Benzol
Aktivkohle Körnige Feinaus Kokos- Aktivkohle teilige nußschalen Aktiv
kohle
295 mg/g
296 mg/g 283 mg/c
0,027 Min. 0,014 Min. 0,10 Mir
Έ~0 9 83 7 /UB 1"S
- 22 - 4 b2 2534068
Tabelle
bl b3
Anordnung des Adsorption se lements
flachge- zickzacklegte Aktiv- förmig gekohle legte Aktivkohle
Gewicht der Aktivkohle, kg/m^
Rahmenfläche
Rahmen/Adsorptionsmaterial-Flächenverhältnis
10,0
χ 60 cm
1,0
mit einer ■ 5 mm dicken! Polyurethan-Schaum— ι stoffplatte verklebtes,; gefaltetes \ Flächenge- I bilde aus ! Aktivkohle
5,0 2,5
χ 60 cm 60 χ 60 cm
2,0
8,3
Die Ergebnisse von Adsorptionsversuchen mit verschiedene Adsorptionselementen, die durch Kombination der in den Tabellen 1 und 3 genannten adsorptionsfähigen- Materialien mit der in den Tabellen 2 und 4 genannten Konstruktion der adsorptionsfähigen Materialien hergestellt worden sind, sind in Tabelle 5 genannt.
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Versuch Zusammenset
zung des		 Schadstoffe Tabelle 5 Durchfluss
menge de r
Luft, m3/
Min. '		 Eigenschaften des Adsorptions
elements		 Lebens
dauer,
Min.		 (Lebensdauer/
Druckverlust)-
index*
Nr. Adsorptions
elements		 Schadstoff enthaltende Luft 21.6 Druckab
fall, mm·
WS '		 22300 100
Beispiel 1 Al - Bl Ozon Konzentration
des Schadstoffs
ppm		 11 3,2 1800 0.2
Vgl.-Beisp.l al ~.bl Il 1 It 148 1900 100
Beispiel 2 Al - Bl Formaldehyd It It 3.4 200 0.2
Vgl.-Beisp.2 al - bl Il 10 108 143 40 100 ,
Beispiel 3 Al - Bl Benzol ti It • 15.7 33 ro
54 ψ
" 4 A3 - Bl Il ', 100 ti 24.1 ■ 210 2400
5 Al - B2 ti Il t"t 3.4 8 25
Vgl.-Beisp.3 A2·- Bl " Γι ti it 16.1 5 2
Vgl.-Beisp.4 Al - B2 Il ,· ti It 103 2 . 0.5
tt ' ti c al - b2 Γι ti
ι		 It 185 3 5
tt "6 al - b3 ή ■' It ti 22.4 3 4 N3
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2.5 co
tt It C a3 - b3 ί» Γι · ' *) Der Index ist als relativer Anteil, bezogen auf
Verhältnis von Lebensdauer/Druokverlust für das
ausgedrückt.		 58.9 ' das mit 100 angesetzte CD
Adsorptionselement AlBl, O">
CX)
Γι
Beispiel 2
Ein Vlies (vernadelt), Quadratmetergewicht 500 g, Dicke 10 mm, 0,lm/Sek.-Druckverlust 0,35 mm WS/cm) wird aus Aktivkohlefasern (Fäden von 5 den), die eine Benzoladsorption im Gleichgewichtszustand von 560 mg/g und eine Adsorptionsgeschwindigkeitskonstante für Benzol von 1,5/Minute aufweisen und aus Reyon hergestellt worden sind, hergestellt. Das Vlies wird in die Form eines Zylinders gebracht (Innendurchmesser 90 mm, Dicke der adsorptionsfähigen Schicht 60 mm, Länge 900 mm), wie sie in Fig.2 dargestellt ist. Eine aus 9 zylindrischen Adsorptionselementen bestehende Adsorptionseinheit der in Fig.3 dargestellten Art wird unter Verwendung dieser zylindrischen Adsorptionselemente hergestellt. Das Verhältnis der Fläche des adsorptionsfähigen Materials zur Fläche des Rahmens der Einheit beträgt 4,4.
Verwendet wird eine Vorrichtung, die zwei der vorstehend beschriebenen Adsorptionseinheiten enthält. Für die Desorption wird erhitztes Verdrängungsgas (Wasserdampf) durch einen Deckel auf dem in Fig.7 dargestellten Adsorptionselement eingeführt.
Als weitere Ausführungsform werden zylindrische Adsorptionslemente (Innendurchmesser 80 mm, Dicke der adsorptionsfähigen Schicht 60 mm, Länge 600 mm) aus dem gleichen adsorptionsfähigen Vlies, wie es vorstehend beschrieben wurde, hergestellt. Diese Adsorptionslemente werden in die in Fig.9 und Fig.10 dargestellte Vorrichtung eingesetzt. Das Verhältnis der Fläche des adsorptionsfähigen Materials zur Fläche des Rahmens der Einheit beträgt 3. Bei dieser Vorrichtung wird ebenfalls Wasserdampf als erhitztes Verdrängungsgas verwendet.
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Beispiel 3
Ein Adsorptionselement wird aus einem adsorptionsfähigen Material in Form eines Vlieses (Dicke 5 cm, 0,1 m/Sek,-Druckverlust 0,28 mm WS/cm) hergestellt. Das Vlies besteht aus Aktivkohlefasern mit einer adsorbierten Benzolmenge im Gleichgewichtszustand von 550 mg/g und einer Adsorptionsgeschwindigkeitskonstante für Benzol von j 1,3/Minute. Das Vlies wird in zylindrische Form gebracht \ (Außendurchmesser 18 cm, Länge 60 cm, Gewicht 500 g) und ■ auf der Außenseite eines Drahtgewebes befestigt.
Jeweils drei Adsorptionselemente, die in der beschriebenen Weise hergestellt worden sind, werden zu einer Adsorptionseinheit zusammengestellt, die durch radiale Unterteilung des drehbaren Bauteils (Durchmesser 160 cm, Höhe 120 cm) in gleiche Teile erhalten worden ist. In diesem Fall beträgt das Verhältnis der Fläche des adsorptionsfähigen Materials zur Fläche des Filterrahmens 5. In diese Behandlungsvorrichtung wird ein mit einem schädlichen Stoff verunreinigtes Gas (Toluolgehalt 340 ppm, Temperatur 40 C) in einer Geschwindigkeit von 200 m/Min, eingeführt. Die Vorrichtung wird in Abständen von 4 Min. um eine Adsorptionseinheit weitergedreht. Winkel der Drehbewegung 60°), wobei das schädliche Gas durch fünf Adsorptionseinheiten adsorbiert wird. In die sechste Adsorptionseinheit wird zur Desorption Wasserdampf bei einer Temperatur von 105 C in einer Menge von 1500 g/Min, eingeführt. Es wird festgestellt, daß das aus der Behandlungsvorrichtung abgeführte gereinigte Gas 5 ppm
Toluol enthält und der Druckabfall 68 mm WS/beträgt.
cm
Zum Vergleich mit dem vorstehend beschriebenen Adsorptionssystem gemäß der Erfindung wird ein feststehendes, handelsübliches, aus vier Bädern bestehendes AcL'orptions— system zur Durchführung eines Versuchs zur Adsorption und Desorption von schädlichen Stoffen in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, verwendet. Ein
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Adsorptionsbad (Länge 700 cm, Breite 250 cm, Höhe 200 cm); wird zur Bildung von Adsorptionseinheiten in vier gleiche· Teile unterteilt. Jede Adsorptionseinheit des Systems ! ist mit körniger Aktivkohle (Korngröße 1,27 mm, Gewicht 2000 kg) gefüllt. Das gleiche mit schädlichem Stoff verunreinigte Gas, wie es bei dem vorstehend beschriebenen Versuch verwendet wurde, wird unter den gleichen Bedingungen eingeführt. Die Desorption wird mit Wasserdampf bei 1300C durchgeführt. Als Ergebnis wird der Toluolgehalt im gereinigten Gas auf 15 ppm gesenkt. Der Druckabfall beträgt 300 mm WS.
Wie die vorstehenden Ergebnisse zeigen, werden bei dem Behandlungssystem gemäß der Erfindung die schädlichen Stoffe in stärkerem Maße und bei einem niedrigeren Druckabfall adsorbiert, während die Adsorptionsanlage gemäß der Erfindung nur etwa 1/6 des Gesamtvolumens der feststehenden, in vier Bäder unterteilten Adsorptionsanlage hat.
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Claims (1)

  1. Patentans prüche
    1. Vorrichtung zur Adsorption von schädlichen Stoffen, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Adsorptionseinheiten, die aus einem stoffartigeri oder flächigen adsorptionsfähigen Material mit einem 0,1 m/Sek.-Druckverlust , von nicht mehr als 15 mm WS/cm hergestellt sind, das überwiegend aus Aktivkohlefasern mit einer im Gleichgewichtszustand adsorbierten Benzolmenge von nicht weniger als JOO mg/g und einer Adsorptionsgeschwindigkeit skonstante für Benzol von nicht weniger als 0,2/ Minute besteht, wobei die Fläche des adsorptionsfähigen Materials zur Fläche des Rahmens der Einheit nicht kleiner ist als 2 und an jeder Adsorptionseinheit bei Verwendung zur Desorption der adsorbierten schädlichen Stoffe eine Strahlvorrichtung oder Düse zum Einblasen eines erhitzten Spül- oder Verdrängungsgases km oberen Teil der Adsorptionseinheit vorhanden ist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorptionselemente zylindrische Form oder Beutelform (11) haben.
    J5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere öffnungen (4) der zylindrischen oder beuteiförmigen Adsorptionselemente mit einem Deckel (9) verschlossen sind und die Strahlvorrichtung
    (8) für das erhitzte Verdrängungsgas durch den Deckel
    (9) in das Adsorptionselement eingeführt wird.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivkohlefasern hergestellt worden sind, indem in Fasern beispielsweise aus Baumwolle, Hanf, regenerierter Cellulose, Polyvinylalkohol, Acrylpolymeren, aromatischen Polyamiden, vernetztem Formaldehyd, Lignin, Phenolharzen oder Erdölpech ein flammfest • machendes Mittel wie HgPO^, (NH1^)2HP0^, Tetrakis(hydroxy-
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    methyl)phosphoniumsalz, ZnC 1? oder CoCl2 eingearbeitet wird, die erhaltenen Fasern anschließend einer flammfest machenden Behandlung bei einer Temperatur von nicht mehr als 400°C unterworfen und dann bei einer Temperatur von nicht weniger als 500°C in Aktivkohle umgewandelt werden.
    5· Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das stoffartige oder flächige adsorptions-· fähige Material (1) zur Bildung des Adsorptionselements j auf ein grobes Vlies oder ein grobes Drahtgewebe als Verstärkungsmaterial aufgebracht wird.
    6. Vorrichtung zur Adsorption von schädlichen Stoffen mit mehreren Adsorptionseinheiten aus einem oder mehreren Adsorptionselementen, die aus einem stoffartigen oder flächigen adsorptionsfähigen Material mit einem 0,1 m/ Sek.-Druckverlust von nicht mehr als I5 mm WS/cm hergestellt sind, das überwiegend aus Aktivkohlefasern mit einer im Gleichgewichtszustand adsorbierten Benzolmenge von nicht weniger als ^00 mg/g und einer Adsorptionsgeschwindigkeitskonstante für Benzol von nicht weniger als 0,2/Minute besteht, wobei die Fläche des adsorp-
    tionsfähigen Materials zur Fläche des Rahmens der Einheit nicht weniger als 2 beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorptionselemente O2O in mehreren gleichen Abschnitten eines radial unterteilten zylindrischen Bauteils (26) unter Bildung von Adsorptionseinheiten (27) angeordnet sind und jede Adsorptionseinheit (27) intermittierend so gedreht wird, daß die in der Adsorptionseinheit (27) angeordneten Adsorptionselemente (]j4) die ihnen zugeführten schädlichen Stoffe zu adsorbieren vermögen, während gleichzeitig aus den Adsorptionselementen in einer anderen Adsorptionseinheit, die sich in einem feststehenden Abschnitt befindet, die adsorbierten schädlichen Stoffe desorbiert werden können.
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    7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der anderen Adsorptionseinheit (27), die sich in einem feststehenden Abschnitt befindet und auf Desorption der adsorbierten schädlichen Stoffe geschaltet ist, eine Strahlvorrichtung (36, yj) für ein j erhitztes Verdrängungsgas am oberen Teil der Adsorptionseinheit (27) und ein Bauteil (38, 39) zum Austrag der S desorbierten schädlichen Stoffe am unteren Teil der Adsorptions einheit (27) angeordnet ist,wobei die Strahl-i Vorrichtung (36, 37) zum Einblasen von erhitztem Verdrängungsgas und das Bauteil (38, 39) zum Austrag der desorbierten schädlichen Stoffe frei beweglich sind und im Reibungssitz luftdicht in enge Berührung mit dem oberen bzw. unteren Teil der Adsorptionseinheit gebracht, werden können, wenn die Adsorptionseinheit (27) auf Desorption im feststehenden Abschnitt geschaltet wird.
    8. Verfahren zur Behandlung von Gasen, die schädliche Stoffe enthalten, unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7j dadurch gekennzeichnet, daß man das mit schädlichen Stoffen verunreinigte Gas durch das Adsorptionselement in einer oder mehreren Adsorptionseinheiten führtund hierdurch die schädlichen Stoffe durch das stoffartige oder flächige adsorptionsfähige Mat€?rial adsorbiert, ein erhitztes Verdrängungsgas durch das Adsorptionselement in einer anderen Adsorptionseinheit, in der die schädlichen Stoffe adsorbiert sind, aus einer am oberen Teil des Adsorptionselements in der anderen Adsorptionseinheit angeordneten Strahlvorrichtung bläst und hierdurch das die schädlichen Stoffe adsorbiert enthaltende Adsorptionselement erhitzt und die adsorbierten schädlichen Stoffe desorbiert, wobei man die Adsorptionseinheiten wechselweise aufeinanderfolgend auf Adsorption und Desorption schaltet.
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    9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des zur Desorption verwendeten erhitzten Verdrängungsgases der Strömungsrichtung des die zu adsorbierenden schädlichen Stoffe enthaltenden Gases entgegengesetzt ist.
    10. Verfahren nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet,! daß man als erhitztes Verdrängungsgas Sattdampf, überhitzten Dampf, erhitztes Inertgas und/oder erhitzte Luft verwendet.
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