DE2541011A1

DE2541011A1 - Verfahren zur reinigung von verunreinigter luft

Info

Publication number: DE2541011A1
Application number: DE19752541011
Authority: DE
Inventors: Teruo Kohata; Tatsuki Matsuo
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1974-09-18
Filing date: 1975-09-13
Publication date: 1976-03-25
Also published as: JPS539587B2; FR2285167A1; JPS5134875A

Description

VON KREISLER SCHONWALD MEYER EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler + 1973

Dr.-Ing. K. Schönwaid, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln DipL-Chem. Carola Keiler, Köln Dipi.-Ing. G. Setting, Köln

AvK/Ax

5KOLN 1 ¹²· September 1975

DEICHMANNHAUS AM HAUfTBAHNHOF

Toyo Boseki Kabushiki Kaisha, Osaka/Japan

Verfahren zur Reinigung von verunreinigter Luft

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von giftigen Gasen und/oder Gerüchen untes Verwendung eines adsorbierenden flächigen Materials, das Aktivkohlefasern enthält.

Zur Entfernung von giftigen Gasen oder Geruchsstoffe, enthaltenden Gasen, die in der Luft in einer Konzentration von etwa 0,1 ppm oder weniger vorhanden sind, wurden bisher desodorierende Filter verwendet, die Aktivkohle o.dgl. enthalten· Wenn die Konzentration der giftigen Gase höher ist und beispielsweise einige zehn ppm beträgt, ist es allgemein üblich, ein Adsorptionsverfahren unter Verwendung von Aktivkohle, ein Verbrennungsverfahren oder ein katalytisches Oxydationsverfahren anzuwenden. Das Verfahren» bei dem desodorierende Aktivkohlefilter verwendet werden, erfordert verhältnismäßig niedrige Anlage- und Betriebskosten, jedoch die Verwendung von Aktivkohle in prohibitiv hoher Menge, besonders wenn die Konzentration an giftigen Gas über 1 ppm liegt, um den Ausfall der Adsorption auszuschließen und eine ausreichend lange Zeit bis zum Durch— 609813/0967

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bruch zu gewährleisten. Die Verwendung großer Aktivkohlemengen ist jedoch stets mit erhöhten Druckverlusten, Anlagekosten und erhöhtem Energieverbrauch verbunden und führt zu verschiedenen Störungen und einem hohen Aufwand bei der Behandlung einer großen Menge ausgebrauchter Aktivkohle. Bei einer Konzentration über 10 ppm ist es üblich, ein Adsorptionsverfahren unter Verwendung von Aktiv kohle und einer desorbierenden Regenerierung, einem Verbrennungsverfahren oder ein Katalytisches Oxydationsverfahren anzuwenden. Bei diesen Verfahren sind jedoch die Anlage- und Betriebskosten hoch. Besonders bei dem Verbrennungs- und katalytischen Öxydationsverfahren treten hohe Betriebskosten auf. Bei allen diesen bekannten Verfahren wird bei praktischen Anwendungen die Entfernung giftiger Gase bis zu einem gewissen Grade erzielt, jedoch haben diese Verfahren die Nachteile umfangreicher Anlagen und hoher Betriebskosten im Gefolge.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Entfernung von giftigen Gasen und/oder'Geruchsstoffen, die in der Luft in verhältnismäßig niedriger Konzentration von 0,1 bis zu einigen ppm enthalten sind, unter Verwendung einfacher Apparaturen, die mit sehr niedrigen Kosten installiert and betrieben werden können, verfügbar zu machen.

Von der Anmelderin werden Aktivkohlefasern durch Verkohlen und Aktivieren von Naturfasern oder synthetischen Fasern hergestellt. Diese Aktivkohlefasern haben ein weit höheres Adsorptionsvermögen als gewöhnliche körnige oder pulverförmige Aktivkohle.

Gemäß der Erfindung werden giftige Gase oder Geruchsstoffe unter Verwendung der Aktivkohlefasern und äußerst einfache Vorrichtungen nach einem Verfahren entfernt, das gleichzeitig die leichte Desorption des adsorbierten Materials und die Regenerierung der gebrauchten Aktivkohlefasern ermöglicht·

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Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Reinigung verunreinigter Luft besteht in wesentlichen darin, daß man ein flächiges Material, das Aktivkohlefasern enthält, von einer ersten zu einer zweiten Rolle transportiert, währenc man die verunreinigte Luft zur Entfernung der Verunreinigungen durch Adsorption an den Aktivkohlefasern durch das flächige Material leitet· Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Rolle hohl ausgebildet und mit einem gasdurchlässigen Mantel versehen,der eine Anzahl von Poren und Schlitzen enthält. Ein heißes Spülgas, Verdrängungsgas oder Desorptionsgas wird durch den Mantel der zweiten Rolle und durch das von der zweiten Rolle aufgenommene und um sie gewickelte flächige Material geleitet, wodurch die adsorbierten Stoffe desorbiert und die Aktivkohlefasern regeneriert werden.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildungen erläutert, die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung darstellen.

Pig.l ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren gemäß der Erfindung veranschaulicht.

Fig.2 ist eine schematische Ansicht, die ein flächiges Material darstellt, das auf eine gasdurchlässige zweite Rolle oder Aufnahmerolle gewickelt ist, die in einem desorbierenden Regenerator angeordnet 1st.

Fig.3 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig.l, zeigt jedoch die zweite Rolle, die in einen an der Aufnahmeβtellung der zweiten Rolle vorgesehenen desorbierenden Regenerator angeordnet ist.

Fig.4 zeigt ein Schema, das die Zeitperioden veranschaulicht, die den verschiedenen Arbeitsgängen, die bei dem in Fig.3 veranschaulichten Verfahren durchgeführt werden, zugeteilt werden·

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Fig.5 veranschaulicht schematisch die Art der Zuführung eines Aktivkohlefasern enthaltenden flächigen Materials von einer Rolle unter Verwendung einer zusätzlichen Lieferroile.

Fig.6 ist eine schematische Ansicht, die ein Aktivkohlefasern enthaltendes Flächenerzeugnis zeigt, das zickzackförmlg durch einen Kanal, durch den verunreinigte Luft geleitet wird, wandert.

Fig.7 bis Fig.9 veranschaulichen schematisch als Beispiel verschiedene Mittel zum Abdichten der Lücken zwischen dem die Aktivkohlefasern enthaltenden flächigen Material und den Wänden des Luftkanals·

Fig.10 veranschaulicht als Beispiel verschiedene Mittel zur Verhinderung des Durchhangs des die Aktivkohlefasern enthaltenden flächigen Materials im Luftkanal.

Fig.11 veranschaulicht schematisch eine Möglichkeit zur Verhinderung von ungenutztem Entweichen des Desorptionsgases in der Stufe der desorbierenden Regenerierung durch Andrücken von zwei Dichtungsmanschetten an die gegenüberliegenden Stirnenden des aufgewickelten Flächengebildes auf der zweiten Rolle.

Fig.l zeigt schematisch den allgemeinen Aufbau einer Vorrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet wird. Die Vorrichtung umfaßt eine erste Lieferrolle 3, auf die ein adsorbierendes flächiges Material 5, das Aktivkohlerfasern enthält, gewickelt ist. Das die Aktivkohlefasern enthaltende Flächengebilde 5 wird von der ersten Rolle 3 durch einen Luftkanal 19, der zwirchen der ersten Rolle und der zweiten Rolle angeordnet ist, zu einer zweiten Aufnahmerolle 4 geführt. Ein Abgas, das eine giftige Komponente oder Geruchsstoffe enthält, wird durch den Luftkanal 19 gegen eine Seite des flächigen Materials 6 geführt, wie bei 1 angedeutet. Während des Durchgangs durch das Flächengebilde 6 werden die giftigen

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Komponenten oder Geruchsstoffe des Abgases an den Aktivkohlefasern des Flächengebildes 6 adsorbiert. Dies hat zur Folge, daß saubere Luft bei 2 stromalwärts vom Flächengebilde 6 strömt. Wie Fig.2 zeigt, ist die zweite Aufnahme·- rolle hohl ausgebildet und mit einem zylindrischen, gasdurchlässigen Mantel 8, der zahlreiche Poren oder Schlitze enthält, und Achsen 14 und 15 versehen, die im Gehäuse 13 drehbar gelagert sind. Eine der Achsen 14 und 15 (bei dem in Fig.2 dargestellten Beispiel die Achse 15) ist hohl, wodurch ein Eintritt 11 für das Spülgas oder Verdrängungsgas gebildet wird. Nach Aufnahme einer vorbestimmten Menge des adsorbierenden flächigen Materials 6, das für die Adsorption im Luftkanal 19 verwendet worden ist, wird die

ein zweite Rolle 4 aus der Vorrichtung entfernt und in/Gehäuse 13 eines gesonderten desorbierenden Regenerators mit einem Austritt 12 für das Desorptionsgas eingesetzt. Das ^esorptionsgas wird unter Druck durch den Verdrängungsgaseintritl 11 in den zylindrischen gasdurchlässigen Mantel 8 eingeführt und dann zwangsweise durch das flächige Material 7 geführt, das um die zweite Rolle 4 gewickelt ist. Das Verdrängungsgas, das die Verunreinigungen aus dem flächiger Material 7 desorbiert hat, strömt in den Raum 10, der das flächige Material 7 umgibt, und wird durch den Desorptionsgasaustritt 12 im Gehäuse 13 abgeführt.

Das die Aktivkohlefasern enthaltende gebrauchte flächige Material, das auf die zweite Rolle 4 gewickelt worden ist, kann regeneriert werden, ohne die Rolle aus der Adsorptionsvorrichtung auszubauen, indem der desorbierende Regenerator an der Aufnahmestellung angeordnet wird, wie nachstehend unter Bezugnahme auf Fig.3 beschrieben werden wird. Auch die in Fig.3 dargestellte Vorrichtung umfaßt eine erste Rolle 23, eine zweite Rolle 24 und einen zwischen dec ersten Rolle 23 und der zweiten Rolle 24 angeordneten Luftkanal 33. Geruchstoffe enthaltende verunreinigte Luft wird in den Luftkanal 33 eingeführt und gegen eine Seite

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eines Flächengebildes aus Aktivkohlefasern geleitet, das von der ersten Rolle 23 zur zweiten Rolle 24 quer durch den Luftkanal 33 transportiert wird, wie bei 21 angedeutet Die im Abgas enthaltenen Verunreinigungen werden an den Aktivkohlefasern des wandernden adsorbierenden flächigen Materials 26 adsorbiert, so daß gereinigte Luft stromabwärts vom adsorbierenden flächigen Material 26 strömt, wie in Fig.3 bei 22 angedeutet.

Das Desorptionsgas wird aus einem Desorptionsgasäntritt

Rolle ebenfalls unter Druck in die hohle zweite/ 24 eingeführt und durch das adsorbierende flächige Material 27 auf der Ro'lle 24 und in den Raum 35 zwischen dem flächen Adsorptionsmittel 27 und dem Gehäuse 32 des Regenerators geleitet, um durch den Desorptionsgasaustritt 28 abgeführt zu werden.

Fig.4 zeigt ein Zeitschema für die Adsorption und Desorption, die in der in Fig.3 dargestellten Adsorptions- und Desorptionsvorrichtung stattfinden. In Fig.4 stellt die Linie a-b eine Periode dar, während der das adsorbierende flächige Material 25 von der ersten Rolle 23 durch den Luftkanal 33 zur zweiten Rolle 24 geführt wird, um die im Abgas enthaltenen giftigen Bestandteile oder Geruchsstoffe zu adsorbieren. Zum Zeitpunkt b ist der größere Teil des adsorbierenden flächigen Materials 25 auf der zweiten Rolle 24 aufgenommen worden. Er wird während der anschlies·· senden Zeit b-c desorbiert. Ein Desorptionsgas wird während dieser Zeit in das Innere der zweiten Rolle 24 eingeführt und zwangsweise radial auswärts durch das ausgebrauchte flächige Material 27 auf der Rolle 24 geleitet, wobei es die adsorbierten Stoffe davon entfernt. Das Desorptionsgas, das die desorbierten Stoffe mit sich führt, wird durch den Desorptionsgas_austritt 28 abgeführt. Während der anschließenden Zeit c-d wird das regenerierte adsorbierende flächige Material 27 auf die erste Rolle 23 zurückgewickelt. Zum Zeif^ oder sobald der Rückspulvorgang beendet

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ist, nimmt die Adsorptions- und Desorptionsvorrichtung die ursprünglichen Stellungen beim Punkt a wieder ein, worauf die gleichen Adsorptions- und Desorptionsvorgänge erneut ablaufen.

Als typische Beispiele von Aktivkohlefasern enthaltenden flächigen Materialien, die für die Zwecke der Erfindung verwendet werden, sind Flächenerzeugnisse in Form von Vliesen aus Aktivkohlefasern zu nennen. Gegebenenfalls können auch andere Fasern zur Verstärkung oder für andere Zwecke gleichmäßig in dem aus den Aktivkohlefasern bestehenden Flächengebilde enthalten sein, oder das Flächengebilde aus Aktivkohlefasern kann auf ein Flächengebilde aus anderen Fasern (ein Faservlies) laminiert sein. Es ist auch möglich, das Flächengebilde aus Aktivkohlefasern auf ein flexibles Netz aus einem Material zu legen, das den Bedingungen der Adsorption und Desorption widersteht.

Die Aktivkohlefasern können durch Verkohlen und Aktivieren von organischen Fasern unter geeigneten Bedingungen hergestellt werden. Als typische Beispiele geeigneter organischer Fasern sind Cellulosefasern, Novolakfasern, Harz— pechfasern, Wollfasern und Acrylharzfasern zu nennen. Für die Zwecke der Erfindung werden vorzugsweise Aktivkohlefasern verwendet, die im Gleichgewichtszustand mehr als 30% Benzol adsorbieren, bestimmt gemäß der japanischen Industrienorm K 1412. Vorzugsweise enthält das flächige adsorbierende Material die Aktivkohlefasern mit einer Ober—

flächendichte von mehr als 100 g/m , und seine Dicke beträgt vorzugsweise mehr als 2 mm.

Bei den in Fig.l und Fig.3 dargestellten Ausführungsformen wird das flächige Adsorptionsmaterial von der ersten Roll zur zweiten Rolle transportiert, wobei es geradlinig durch den Luftkanal geführt wird. Um jedoch die Adsorptionsfläche zu vergrößern, kann das flächige Material längs eines zickzackförmigen Weges geführt werden, der quer durch den

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Luftkanal führt. Bei der Führung eines heißen Verdrängungs oder Desorptionsgases durch das gebrauchte flächige Material auf der zweiten Rolle in der Regenerierungsstufe kann das Desorptionsgas entweder aus dem inneren Raum der zweiten Rolle radial auswärts, wie in Fig.2 dargestellt, oder radial einwärts zum inneren Hohlraum der zweiten Rolle geleitet werden. Als heißes Desorptionsgas wird gewöhnlich Luft, ein Inertgas, Wasserdampf oder überhitzter Dampf in Abhängigkeit von der Flüchtigkeit der adsorbierten Stoffe und den Bedingungen, unter denen das ausgebrauchte Desorptionsgas behandelt wird, verwendet. Das Desorptionsgas kann nach Kondensation des ausgebrauchten Gases und Abtrennung der adsorbierten Stoffe (giftige Gase oder gasförmige Geruchstoffe) aufgefangen werden, oder das ausgebrauchte Gas kann zur Zersetzung der adsorbierten Stoffe durch Oxydation verbrannt werden. In jedem Fall enthält das ausgebrauchte Desorptionsgas die Adsorbat in einer weit höheren Konzentration als das Abgas bei 1 in Fig.l, so daß die Adsorbate durch Behandlung des ausgebrauchten Desorptionsgases leichter als durch Behandlung des Abgases als solches beseitigt werden können. Das flächige Adsorptionsmaterial sollte von der ersten zur zweiten Rolle mit einer Laufgeschwindigkeit transportiert werden, bei der die Menge von Adsorbaten, die aus dem Abgas von der Aufstromseite 1 zur Abstromseite 2 hindurchtreten, im niedrigsten zulässigen Bereich liegt. Gegebenen«|- falls kann das flächige Adsorptionsmaterial intermittierend transportiert werden. Ferner sollte das adsorbierende flächige Material eine genügende Länge haben, die jedoch nicht so groß sein darf, daß hierdurch Störungen in der Desorptionsstufe auftreten.

An Stelle einer Metallrolle als erste Rolle bei der in Fig.l und 3 dargestellten Anordnung kann eine einfache Rolle des flächigen Adsorptionsmaterials in Kombination mit einer Antriebsrolle verwendet werden, die rotierend

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gegen den Umfang der Rolle des flächigen Materials gedruckt wird, um dieses zu transportieren, wie in Fig.5 dargestellt. In diesem Fall müssen die erste Rolle und die zweite Rolle nicht unbedingt senkrecht mit Abstand übereinanderliegen, sondern sie können waagerecht zueinander ausgerichtet sein, wie in Fig.6 dargestellt.

Bei der in Fig.6 dargestellten Ausführungsform wird ein adsorbierendes flächiges Material, das als Rolle 34 gewickelt ist, in einem ausgeweiteten Teil eines Luftkanals durch zwei abdichtende Lieferrollen 42 eingeführt und längs eines zickzackförmigen Weges, der durch eine Anzahl von Umlenkrollen 44 gebildet wird, durch den Kanal geführt. Das flächige Adsorptionsmaterial wird dann aus dem Luftkanal durch zwei abdichtende Austrittsrollen 43 geführt und auf die zweite Rolle 37 gewickelt. Ein gestrichelter Kreis 38 in Fig.6 deutet eine zweite Rolle an, die nach Aufnahme der gesamten Länge des flächigen adsorbierenden Materials 34 auf einen größeren Durchmesser angewachsen ist. Ein Pfeil 46 deutet den Strom der verunreinigten Luft in Richtung zum schleifenförmigen Weg an, während ein Pfeil 47 den Strom der gereinigten Luft andeutet.

Bei der Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens gemäß der Erfindung müssen die Spalte zwischen dem adsorbierenden flächigen Material und den Wänden des Luftkanals mit äußerster Sorgfalt abgedichtet sein. Wenn die Seitenränder des flächigen Adsorptionsmaterials an den gegenüberliegenden Seiten des Luftkanals herausragen, wie in Fig.l und Fig.3 dargestellt, sollten die im Luftkanal gebildeten Schlitze, die die Seitenränder des flächigen Materials halten, so schmal sein, daß der Austritt von Abgas auf ein vernachlässigbares Maß unterdrückt wird, jedoch sollten sie weit genug sein, um glatte Bewegung des flächigen Materials sicherzustellen. In einem solchen Fall können Dichtungsstreifen aus elastischem Werkstoff verwen-

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det werden, die über den Schlitzen angeordnet werden und sich gegen die gegenüberliegenden Seiten des adsorbierenden flächigen Materials legen, wie in Fig.7 dargestellt. Wenn die Seitenränder des flächigen Adsorptionsmaterials sich innerhalb des Luftkanals befinden, kann ein Dichtungs streifen 50 an der Abstromseite jedes Seitenrandes des laufenden adsorbierenden flächigen Materials angeordnet werden, wie in Fig.8 dargestellt. In diesem Fall wird der Spalt zwischen dem Dichtungsstreifen 50 und dem adsorbierenden flächigen Material 52 unter dem Einfluß des auf das Flächengebilde 52 einwirkenden Drucks des Abgases geschlossen. Außer dem Dichtungsstreifen 50 kann ein beweglicher Andruckstreifen 51, wie in Fig.9 dargestellt, an der Aufstromseite des adsorbierenden flächigen Materials angeordnet werden, wenn das Flächengebilde intermittierend bewegt wird, wodurch das adsorbierende flächige Material bei jedem Stillstand mit dichtem Abschluß gegen den Dichtungsstreifen 50 gepresst wird. Zum Abdichten des Eintritts und Austritts des flächigen Materials im Luftkanal ist es am vorteilhaftesten, Dichtungsrollen, z.B. 42 und 43, wie in Fig.6 dargestellt, zu verwenden. Der Austritt von Geruchsstoffen zur Außenseite des Luftkanals ist vorzugsweise mit Hilfe eines Saugzuggebläses an Stelle eines Druckgebläses, das die Luft im Kanal transportiert, zu verhindern. Mit größer werdender Breite des flächigen Adsorptionsmaterials treten verschiedene Störungen, z.B. Durchhang und Versagen der Dichtungen, auf. Um diese Störungen zu verhindern, kann eine Anzahl von feststehenden Querstäben 55 in geeigneten Abständen längs des Weges auf der Abstromseite des adsorbierenden flächigen Material^ angeordnet werden, wie in Fig.10 dargestellt. In Fig.10 deutet der Pfeil 56 die Strömungsrichtung des verunreinigten Gases an, während die Bezugsziffer 53 ein flächiges adsorbierendes Material bezeichnet, das sich quer durch einen Luftkanal bewegt.

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Bei der Regenerierung des adsorbierenden flächigen Materials unter Verwendung der in Fig.2 dargestellten Regenerierungvorrichtung hat das heiße Desorptionsgas das Bestreben, den kürzeren Weg zu nehmen und aus dem gegenüberliegenden Enden der Rolle auszuströmen, ohne radial nach außen durch das adsorbierende flächige Material zu strömen Dies kann verhindert werden, indem man geflanschte Dichtungselemente 61 in inniger Berührung mit den gegenüberliegenden Enden des auf eine zweite Rolle 58 gewickelten adsorbierenden flächigen Materials anordnet. Bei der gemäß Fig.11 ausgebildeten Regenerierungsvorrichtung wird ein heißes Verdrängungsgas in den Hohlraum der zweiten Rolle 58 eingeführt, wie durch den Pfeil 57 angedeutet, und durch Schlitze oder Poren 58· im Mantel der Rolle und dann durch das aus Aktivkohlefasern bestehende flächige Material 59 geleitet. Das Verdrängungsgas, das in den Raum zwischen dem adsorbierenden flächigen Material 59 und dem Gehäuse 65 der Regenerierungsvorrichtung eintritt, wird aus der Regenerierungsvorrichtung durch den Desorptionsgasaustritt 60 abgeführt. Da die Dichtungsflansche 61 unter Druck an den gegenüberliegenden Enden des flächigen Materials 59 anliegen, wird das Desorptionsgas an den gegenüberliegenden Enden der Rolle 58 veranlasst, radial nach außen oder senkrecht zu den Oberflächen des adsorbierenden flächigen Materials zu strömen. Bei 62 sind Stellmuffen dargestellt, die mit Innengewinde versehen sind, mit dem sie auf das Außengewinde der Rollenachse geschraubt sind, und die mit Hilfe von Handgriffen 63 drehbar sind, um die zugehörigen geflanschten Manschetten 61 axial zueinander und voneinander zu bewegen.

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß das Verfahren gemäß der Erfindung äußerst einfach ist und die Entfernung von giftigen Bestandteilen oder Geruchsstoffen aus Abgasen mit erheblich verringerten Anlagekosten und Betriebskosten im Vergleich zu den üblichen Verbrennungsverfahren, kata-

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lytischen Oxydationsveffahren und Aktivkohle-Adsorptionsverfahren ermöglicht. Da das flächige Adsorptionsmaterial verhältnismäßig dünn ist, ist es möglich, die Druckverluste minimal zu halten und die Wärmeverluste und die zu verwendende Menge des Desorptionsgases zu verringern. Daher können gebrauchte Verdrängungsgase durch Verbrennung mit mäßigen Brennstoffkosten beseitigt werden. Natürlich widersteht das aus Aktivkohlefasern bestehende adsorbierende flächige Material einem wiederholten Einsatz, ohne daß ein Ersatz nach der Adsorption der Verunreinigungen erforderlich ist, so daß der Verbrauch an Adsorptionsmaterial hierdurch verringert wird. Hieraus folgt, daß bei Verfahren gemäß der Erfindung die Betriebs- und Instandhaltungskosten weit geringer sind als beim üblichen Aktivkohle-Adsorptionsverfahren und auch weit geringer als beim katalytischen Oxydationsverfahren. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht.darin, daß eine äußerst einfach aufgebaute Adsorptions- und Desorptionsvorrichtung mit verringertem Gewicht und verringerter Größe verwendet wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung dient normalerweise zur Behandlung von Gasen, deren Konzentration an adsorbierbaren Verunreinigungen im Bereich von 0,1 bis zu mehreren zehn ppm liegt, jedoch eignet es sich auch zur Behandlung von Gasen, in denen die Konzentration an Verunreinigungen kleiner als 0,1 ppm oder größer als einige zehn ppm ist.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.

Beispiel 1

Ein Abgas, das Toluol enthielt, wurde nach dem in Fig.l und Fig.2 veranschaulichten Adsorptions- und Desorptionsverfahren gereinigt. Die Bedingungen und Ergebnisse der Reinigungsbehandlung sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt.

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Abgas:

Tabelle 1

Zugeführte Menge 25 m /Min,
Toluolgehalt 2 ppm
Temperatur 35°C

Flächiges

Adsorp- Aktivkohlefasern: Hergestellt durch Verkohlen tionsmittel und Aktivieren von Polynosicfasern als Vormaterial; Titer 5 den, Adsorption von Benzol im Gleichgewichtszustand 55%.

Flächiges adsorbierendes Material: Hergestellt durch Einfügen eines genadelten Vlieses aus den genannten Aktivkohlefasern zwischen genadelte Vliese aus Polyesterfasern und Befestigung der einzelnen Lagen aneinander durch Nadeln. Dicke der Aktivkohlefaserlage: 15 mm Quadratmetergewicht des Aktiv— kohlefaservlieses 1000 g

Breite des flächigen Materials 105 cm

Adsorp- Laufgeschwindigkeit des flächigen Materials:

tion 0,1 cm/Minute

Querschnittsfläche des Luftkanals: 100 cm χ 80cm Adsorptionszeit: 80 Stunden

Druckverlust (durch das flächige Adsorptionsmaterial): 45 mm WS

Toluolkonzentration am Austritt des Luftkanals: 0,02 ppm oder weniger

Desorp- Desorptionsgas: Sattdampf von 115°C tion Desorptionszeit: 15 Minuten

Behandlung des gebrauchten Desorptionsgases: Aufgefangen nach Abtrennung von Wasser durch Kondensation

Beispiel 2

Ein Abgas, das Toluol enthielt, wurde nach dem durch Fig.3 veranschaulichten Verfahren gereinigt. Die Bedingungen und Ergebnisse der Reinigungsbehandlung sind nachstehend in Tabelle 2 zusammengefaßt.

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Abgas:

Tabelle 2

Zugeführte Menge 25 m /Minute Toluolgehalt 20 ppm
Temperatur 40⁰C

Flächiges Aktivkohlefasern: Hergestellt durch Verkohlen

Adsorp- und Aktivieren von Polynosicfasern als Vor-

tionsmate- produkt; Titer 5 den; Adsorption von Benzol

rial im Gleichgewichtszustand 55%.

Flächiges Adsorptionsmittel: Hergestellt durch Einfügen eines genadelten Vlieses aus den Aktivkohlefasern zwischen genadelte Vliese aus Polyesterfasern und Befestigung der einzelnen Schichten aneinander durch Nadeln.

Dicke der Aktivkohlefaserlage: 15 mm Quadratmetergewicht des Aktivkohlefaservlieses: 1000 g Breite des flächigen Materials: 105 cm

Adsorption/ Laufgeschwindigkeit des flächigen Materials:

Desorption 1,0 cm/Minute

Querschnittsfläche des Luftkanals: 100 cm χ 80 cm
Druckverlust: 45 mmWS

Toluolkonzentration am Austritt des Luftkanals: 0,2 ppm

Desorptionsgas: Sattdampf von 115 C Adsorptionszeit (a-b): 8 Stunden

(b-c):13 Minuten (c-d): 2 Minuten

Desorptionszeit
Rückwickelzeit

Behandlung des gebrauchten Desorptionsgases: Gewinnung nach Abtrennung des Wassers durch Kondensation

Zum Vergleich wurde das gleiche Abgas mit einer üblichen Aktivkohle-Adsorptionsvorrichtung behandelt. Hierbei ergab sich ein Druckverlust von 200 mm WS. Die erforderliche Adsorptionszeit betrug die Hälfte der gesamten Betriebszeit.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung kann der Druckverlust auf 1/5 des Druckverlustes beim üblichen Aktivkohle-Adsorptionsverfahren gesenkt werden, und der Wärmeverlust

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in der Desorptionsstufe, der proportional der Desorptionszeit ist, kann erheblich verringert werden.

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Claims

Patentansprüche

(lj Verfahren zur Reinigung von verunreinigter Luft, dadurch gekennzeichnet, daß man ein adsorbierendes flächiges Material, das Aktivkohlefasern enthält, von einer ersten Rolle zu einer zweiten Rolle transportiert, während man die verunreinigte Luft durch das adsorbierende flächige Material zwischen der ersten Rolle und der zweiten Rolle leitet, wobei die Verunreinigungen am flächigen Material adsorbiert werden, und zur Desorption der adsorbierten Verunreinigungen vom flächigen Material und zu seiner Regenerierung ein heißes Verdrängungsgas durch das ausgebrauchte adsorbierende flächige Material leitet.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als zweite Rolle eine hohle Rolle verwendet, die einen gasdurchlässigen äußeren Mantel aufweist, der den Durchgang des Verdrängungsgases ermöglicht.
3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß man ein adsorbierendes flächiges Material verwendet, das aus Aktivkohlefasern besteht, die beim Gleichgewichtszustand eine Benzoladsorption von mehr als 30% haben.
4) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als adsorbierendes flächiges Material ein mehrschichtiges Material -verwendet, das eine Schicht aus Aktivkohlefasern und eine Schicht aus anderen Fasern aufweist.
5) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das adsorbierende flächige Material im Luftkanal zwischen der ersten Rolle und der zweiten Rolle längs eines zickzackförmigen Weges führt.

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6) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verdrängungsgas unter Druck in die zweite Rolle einführt und durch den gasdurchlässigen Mantel und das um diesen Mantel gewickelte adsorbierende flächige Material leitet.
7) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das heiße Verdrängungsgas an einer Aufnahmestellung der zweiten Rolle durch das adsorbierende flächige Material leitet.
8) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeich-„ net, daß man das regenerierte flächige adsorbierende Material auf die erste Rolle zurückwickelt.

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L e e r s e i t e