DE2539266B2 - Reaktor zum Regenerieren von beladenen Adsorptionsmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reaktor zum Regenerieren von mit Adsorbaten beladenen kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln mittels feste? Wärmeträger in einer einen Schüttkegel aufweisenden V> anderschicht mit zwei konzentrisch angeordneten Rohren zum Zuführen des beladenen Adsorptionsmittels und des festen Wärmeträgers am Kopf des Reaktors, einem Auslaß für das regenerierte Adsorptionsmittel und den Wärmeträger am Fuße des Reaktors sowie einen Auslaß für desorbierte Gase aus einem Gassammeiraum außerhalb der Schüttung.

Es sind Reaktoren bekannt, bei denen der feste Wärmeträger durch ein inneres Rohr und das beladene Adsorptionsmittel durch ein äußeres Rohr zweier konzentrisch angeordneter Rohre in den Wanderschichtreaktor eingeführt werden. Es bildet sich am Kopf des Reaktors ein SchUttkegel aus einer Mischung aus Adsorptionsmittel und Wärmeträger. Die Mischung aus regeneriertem Adsorptionsmittel und Wärmeträger wird am Fuße des Reaktors abgeführt, während die desorbierten Gase über einen Gassammeiraum oberhalb der Schüttung aus dem Reaktor abgezogen werden.

In derartigen Reaktoren muß eine Vermischung von Materialien mit unterschiedlichen Schuttgewichten erfolgen, wobei Wärme übertragen wird und gleichzeitig Gase aus der Schüttung entweichen. Um eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Schüttung und damit eine gleichmäßige und vollständige Regeneration der Adsorptionsmittel zu erreichen, ist eine gleichmäßige Verteilung des aufzuheizenden Adsorptionsmittels in dem festen Wärmeträger, beispielsweise heißen Sand, dringend erforderlich.

Die sich in der Praxis gezeigte Schwierigkeit besteht im wesentlichen darin, daß die Teilchen der Adsorptionsmittel am Ort des Auftreffens auf den SchUttkegel nicht ohne weiteres in den Wärmeträger eintauchen.

Dies rührt einmal daher, daß bedingt durch die Fließbewegung an der Oberfläche des Schüttkegels das Aufschwimmen des in der Regel spezifisch leichteren Adsorptionsmittels im spezifisch schwereren Wärmeträger begünstigt wird, und zum anderen daher, daß sich bei der Entgasung des Adsorptionsmittels an der Oberfläche des Schüttkegels ein wirbelbettähnlicher Zustand einstellt, welcher eine Entmischung der aufgegebenen Materialien und keine Vermischung

ίο bewirkt Infolgedessen sind am Kegelfuß des Schüttkegels stets mehr Teilchen des Adsorptionsmittels zu finden als es nach der statistischen Verteilung beim Auftreffen auf der Oberfläche des Schüttkegels zu erwarten ist

is Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Reaktoren derart zu verbessern, daß eine bessere und gleichmäßige Vermischung von spezifisch leichteren Adsorptionsmitteln mit spezifisch schwereren Wärmeträgern erreicht wird, so daß das Reaktorvo- lumen für die Regeneration besser ausgenutzt wird.

Diese Aufgabe wird crfindungsgeniäß dadurch gelöst, daß unter den konzentrischen Einlaufrohren in den Schüttkegel der Wanderschicht mehrere konzentrische senkrechte ringförmige Wehre eintauchen, die dem

Schüttkegel folgend hintereinander angeordnet sind.

Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß durch die Stauwirkung der Wehre und die durch die Wehre bedingte Umlenkung der Wärmeträger in senkrechte Fließrichtung die spezifisch leichten Teil chen des Adsorptionsmittels in den Wärmeträger hineingezogen und mit dem Wärmeträger weiter abwärts geführt werden. Diese Vermischung von leichten mit schweren Teilchen trifft ein, obwohl durch eine spontane Gasentwicklung aus jedem einzelnen Adsorptionsmittelteilchen gleichzeitig eine erhebliche Fluidisierung des Sandes und somit ein Hochspülen und Sortieren sämtlicher Teilchen dem Vermischungsprozeß stark entgegenwirkt Die Wehre sind im natürlichen SchUttkegel der in den Reaktor einfließenden Materialien so anzuordnen, daß sie mindestens etwa 10 cm aus dem Schüttkegel heraus und etwa 10—50 cm in den Schüttkegel hineinragen. Eine Begrenzung der Höhe der Wehre nach oben ist ohne größere Bedeutung, da lediglich ein Überlaufen

oder ein stärkeres Überlaufen des Materials über die Wehre zu vermeiden ist, während für den Vermischungseffekt ein Hineinragen der Wehre in den Schüttkegel in eine Tiefe von etwa 10—50 cm sich besonders bewährt hat

Eine bessere Ausnutzung des Reaktorvolumens wird nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch erzielt, daß vor den inneren Wänden des Reaktors jalousieartig angeordnete Leitbleche unter Bildung von einem zum Teil seitlichen Gassammeiraum angebracht sind.

Eine Trennung freiwerdender Gase in zwei oder mehrere Gasfraktionen wird schließlich nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch erzielt, daß der Gassammeiraum durch Trennwände unterteilt ist

so und jeder Raum separate Gasabführungen besitzt

Ein Ausfflhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 den Einbau der Wehre in einem Längsschnitt durch den Reaktor und

Fig.2 den zusätzlichen Einbau der Leitbleche in einem Längsschnitt durch den Reaktor. Die F ι g. I zeigt zylindrisch Wehre in einem

zylindrischen Reaktor. Selbstverständlich kann der Reaktor auch quadratisch, rechteckig u.a. sein. Zur Regenerierung von verbrauchter Aktivkohle mittels hocherhitztem Sand arbeitet der Reaktor wie folgt:

Der heiße Sand wird über das Rohr 1 dem Reaktor kontinuierlich zugeführt Ober ein konzentrisches Rohr

2 erfolgt die Zuteilung der zu regenerierenden Aktivkohle. Die Funktion beider Rohre kann auch ausgetauscht wurden.

Die konzentrisch angeordneten ringförmigen Wehre ι ο

3 tauchen in den Schüttkegel ein. Da der gesamte Zufluß der Aktivkohle durch die Kreisfläche des innersten Wehres mit dem kleinsten Durchmesser geführt wird, tritt hier die größte Durchflußgeschwindigkeit des Aktivkohleteilchen unter dem innersten Wert auf, was durch Pfeile dargestellt ist Die Durchflußgeschwindigkeit unter den nachfolgenden Wehren vermindert sich entsprechend dem größeren Durchmesser der Wehre. Hinter dem innersten Wehr wieder hochgespülte Teilchen werden gegebenenfalls am nächsten Wehr gebremst und dort wieder vom Sand erfaßt und dort wieder in die Schüttung eingetaucht Die desorbierten Gase gelangen in den Gassammeiraum 4 und werden über die Gasabführung 5 aus dem Reaktor abgezogen. Die regenerierte Aktivkohle wird mit dem Sand über den Auslauf 6 abgeführt

Die Fig.2 zeigt einen zylindrischen Reaktor mit Sandrohr 1, Aktivkohlerohr 2 und Wehren 3 im Schüttkegel wie bei F i g. 1 beschrieben. Die Schüttgutsäule des Aktivkohle-Sandgemisches wandert hier in einem zentralen Kernraum des Reaktors von oben nach unten. Die äußere Begrenzung der Schüttgutsäule wird durch die vor den inneren Wänden des Reaktors jalousieartig angeordneten ringförmigen Leitbleche 8 gebildet Dadurch entsteht auch seitlich der Schüttgutsäule ein Gassammeiraum 4, wobei eine wesentlich größere Oberfläche für den Gasaustritt aus der Wanderschicht geschaffen wird. Der Gassammeiraum 4 ist durch eine Trennwand 7 in zwei Teile geteilt Die Zusammensetzung der Gase kann bestimmt werden durch die Höhe, in der die Trennw md 7 im Reaktor angebracht ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Reaktor zum Regenerieren von mit Adsorbaten beladenen kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln mittels fester Wärmeträger in einer einen Schüttkegel aufweisenden Wanderschicht mit zwei konzentrisch angeordneten Rohren zum Zuführen des beladenen Adsorptionsmittels und des festen Wärmeträgers am Kopf des Reaktors, einen Auslauf für das regenerierte Adsorptionsmittel und den Wärmeträger am Fuße des Reaktors sowie einen Auslaß für desorbierte Gase aus einem Gassammeiraum außerhalb der Schüttung, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der konzentrischen Rohre (1, 2) in den Schüttkegel der Wanderschicht mehrere konzentrische senkrechte ringförmige Wehre (3) eintauchen, die dem Schüttkegel folgend hintereinander angeordnet sind.

2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ior den inneren Wänden des Reaktors jalousieartig angeordnete Leitbieche (8) unter Bildung von einem zum Teil seitlichen Gassammelraum (4) angebracht sind.

3. Reaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassammeiraum (4) durch Trennwände (7) unterteilt ist und jeder Raum Gasabführungen (5a, 5£^besitzL