DE2552803A1 - METHOD AND DEVICE FOR DRYING BY MOLECULAR Sieves - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR DRYING BY MOLECULAR Sieves

Info

Publication number
DE2552803A1
DE2552803A1 DE19752552803 DE2552803A DE2552803A1 DE 2552803 A1 DE2552803 A1 DE 2552803A1 DE 19752552803 DE19752552803 DE 19752552803 DE 2552803 A DE2552803 A DE 2552803A DE 2552803 A1 DE2552803 A1 DE 2552803A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bed
regeneration
electrodes
water
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19752552803
Other languages
German (de)
Inventor
Frank Eugene Lowther
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WR Grace and Co
Original Assignee
WR Grace and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WR Grace and Co filed Critical WR Grace and Co
Publication of DE2552803A1 publication Critical patent/DE2552803A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/043Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a granular material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • B01D53/261Drying gases or vapours by adsorption

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

UEXKÜLLi STCLB RG PATENTANWÄLTEUEXKÜLLi STCLB RG PATENTANWÄLTE

2 HAMBURG 522 HAMBURG 52

BESELERSTRASSE 4 BESELERSTRASSE 4

DR. J.-D. FRHR. von UEXKÜLLDR. J.-D. FRHR. by UEXKÜLL

DR. ULRICH GRAF STOLBERG fj JT Γ O p Γ) O DIPL-ING. JÜRGEN SUCHANTKEDR.ULRICH GRAF STOLBERG fj JT Γ O p Γ) O DIPL-ING. JÜRGEN SUCHANTKE

W. R. Grace & Co. (Prio: 27. November 1974W. R. Grace & Co. (Priority: November 27, 1974

und 23. Dezember 1974, US 527 832 und US 535 282and December 23, 1974, US 527 832 and US 535 282

Grace Plaza - 12719 -)Grace Plaza - 12719 -)

1114, Avenue of the Americas1114, Avenue of the Americas

New York, N.Y./V.St.A. Hamburg, 24. November 1975 New York, NY / V.St.A. Hamburg, November 24, 1975

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen mittels MolekularsiebenMethod and device for drying by means of molecular sieves

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen mittels Molekularsieben, insbesondere ein Verfahren zum Entfernen von Feuchtigkeit aus Fluidströmen und zum Regenerieren oder Reaktivieren von feuchtigkeitsbeladenen Zeolithteilchen aus Alkalialuminiumsilikat.The invention relates to a method and a device for drying by means of molecular sieves, in particular a method for removing moisture from fluid streams and for regenerating or reactivating moisture-laden ones Alkali aluminum silicate zeolite particles.

Aus natürlichen oder synthetischen kristallinen Alkalimetallaluminiumsilikat-Zeolithen hergestellte Molekularsiebe haben sich zum Reinigen von Fluidströmen besonders wirksam erwiesen. Sie werden insbesondere zum Trocknen von Luft, von Erdöleinsatzprodukten oder von industriellen Gasen verwendet.Made from natural or synthetic crystalline alkali metal aluminum silicate zeolites manufactured molecular sieves have been found to be particularly effective in cleaning fluid streams. They are used in particular for drying air, petroleum feedstocks or industrial gases.

Gase, können mit Hilfe von Molekularsieben oder Zeolithen auf wenige ppm Wassergehalt getrocknet werden. In Tieftemperaturanlagen müssen Gase auf einen Bruchteil von 1 ppm getrocknet sein, um ein Enteisen von Wärmeaustauschern selbst bei bisGases can be generated with the help of molecular sieves or zeolites a few ppm water content can be dried. In cryogenic systems gases must be dried to a fraction of 1 ppm in order to defrost heat exchangers even at up to

609829/0740609829/0740

? 5 -S 7 8 O 3? 5 -S 7 8 O 3

zur flüssigen Phase erwärmten Gasen praktisch überflüssig zu machen. Ein derartiges Supertrocknen ist selbst dann erzielbar, wenn das Einsatzgas eine hohe Temperatur hat, da die Taupunkte beim Trocknen mittels Molekularsieben nicht von der Einlaßtemperatur abhängig sind und weil diese einzigartigen Absorptionsmittel selbst bei hohen Arbeitstemperaturen eine hohe Aufnahmefähigkeit beibehalten. Das Verarbeiten von verhältnismäßig warmem Einsatzprodukt zur Erzeugung eines vollkommen trockenen Gases stellt eine außergewöhnliche Eigenschaft von Molekularsieben dar. Ihre Wirksamkeit bleibt außerdem vom Sättigungsgrad des Einsatzproduktes unbeeinflußt.to make gases heated to the liquid phase practically superfluous. Such super drying can be achieved even when the feed gas has a high temperature, because the dew points when drying with molecular sieves are not dependent on the inlet temperature and because these are unique absorbents maintain a high absorption capacity even at high working temperatures. Processing of proportionately warm input product for the production of a completely dry gas represents an exceptional property of Molecular sieves. Their effectiveness is also unaffected by the degree of saturation of the feedstock.

Ein schnelles Trocknen von großen Fluidmengen ist besonders in Erdölraffinerien erforderlich, in denen täglich große Mengen von fluiden Kohlenwasserstoffen zu verarbeiten sind. Wird ein Einsatzprodukt mit einem derartig verringerten Wassergehalt verwendet, so ist die davon erhaltene Ausbeute trotz der Kosten für das Trocknen mit chemischen Trocknungsmitteln wirtschaftlicher als bei wasserhaltigem Einsatzprodukt. Obgleich das kontinuierliche Trocknen von kohlenwasserstoffhaltigen Fluiden eine Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in großem Umfang, darstellt, ist die Erfindung auch für zahlreiche, im wesentlichen mit dem jeweiligen Trocknungsmittel nicht reagierenden flüssigen oder gasförmigen Fluidströmen verwendbar. Wasserhaltige Ströme wie Luftstickstoff, Kohlenmonoxid,Rapid drying of large quantities of fluid is particularly required in petroleum refineries where large quantities are used daily of fluid hydrocarbons are to be processed. Becomes a feed product with such a reduced water content is used, the yield obtained therefrom is in spite of the cost of drying with chemical drying agents more economical than with water-containing feedstock. Although the continuous drying of hydrocarbonaceous Fluids an application of the method according to the invention in large scope, the invention is also for numerous, essentially non-reactive with the respective desiccant liquid or gaseous fluid flows can be used. Water-containing streams such as atmospheric nitrogen, carbon monoxide,

609 82 9/0740609 82 9/0740

5 5 7 805 5 7 80

Kohlendioxid, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Chlorbenzol sowie andere Ströme reagieren nicht mit den entsprechenden anorganischen Trocknungsmitteln und sind daher als Einsatzprodukte für Trocknungsverfahren mit Hilfe von Molekularsieben einsetzbar. Die Molekularsiebe sind gegenüber den meisten der verwendeten Fluiden inert und selbst mit einem Wassergehalt bei normalen Bettiefen physikalisch stabil.Carbon dioxide, halogenated hydrocarbons, chlorobenzene and other streams do not react with the corresponding ones inorganic drying agents and are therefore used as starting products for drying processes with the aid of molecular sieves applicable. The molecular sieves are inert to most of the fluids used and even with a water content physically stable at normal bed depths.

Die Trocknungseigenschaften von Molekularsieben reichen bis zu höheren Temperaturen als bekannte Adsorptionsmittel. Das übliche Aufnahmevermögen beträgt 16,5 % bei 95°C und 4 % sogar bei 23O°C. Die absorbierte Wassermenge hat bis zum Durchbruchspunkt, bei dem der Dampfdruck abrupt ansteigt, kaum Einfluß auf die Trocknungseigenschaften der Molekularsiebe. Es lassen sich Taupunkte unter -75 C selbst für Gase mit einer Temperatur von 100 C erzielen. Molekularsiebe trocknen Gase mit hohen Oberflächengeschwindigkeiten sogar bei geringer relativer Feuchtigkeit der Einsatzgase. Die Geschwindigkeit beträgt für Zeolithe üblicherweise 10 bis 50 m/Min. Zum Trocknen werden häufig kleinporigere Molekularsiebe von etwa 3 8 zur Verminderung von Coadsorption von anderen Stoffen verwendet. Derartige synthetische kristalline Alkalimetallaluminiumsilikate des Faujasittyps sind z.B. in den US-PS 2 882 243 und 2 882 244 beschrieben.The drying properties of molecular sieves reach up to higher temperatures than known adsorbents. That Usual absorption capacity is 16.5% at 95 ° C and 4% even at 230 ° C. The amount of water absorbed has up to the breakthrough point, at which the vapor pressure rises abruptly, hardly any influence on the drying properties of the molecular sieves. Leave it achieve dew points below -75 C even for gases with a temperature of 100 C. Molecular sieves dry gases with high Surface velocities even with low relative humidity of the feed gases. The speed is for Zeolites usually 10 to 50 m / min. For drying, molecular sieves with a smaller pore size of about 3 8 are often used for reduction used by coadsorption of other substances. Such synthetic crystalline alkali metal aluminum silicates des Faujasite types are described, for example, in U.S. Patents 2,882,243 and 2,882,244.

609829/0740609829/0740

? 5 5 ? 8 η 3? 5 5? 8 η 3

Zur Vorbereitung für den nächsten Adsorptionsschritt muß das erschöpfte Bett zum Entfernen des Adsorbats regeneriert werden, Üblicherweise wird der Hauptstrom zur Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Prozesses während dieser Regeneration zu einem zweiten Adsorptionsturm bzw. -kolonne geleitet. Bei bekannten Verfahren wurde die Regeneration auf verschiedene Weise in Abhängigkeit von den technischen und wirtschaftlichen Gegebenheiten durchgeführt. Die bekannten Regenerationsverfahren basierten auf dem gleichen Prinzip, nämlich die das Adsorptionsmittel umgebenden Verfahrensbedingungen wurden zu den einer sehr kleinen Gleichgewichtsaufnahmefähigkeit entsprechenden Bedingungen verändert. Je größer der Unterschied zwischen den Gleichgewichtsaufnahmefähigkeiten von Adsorption und Regeneration im allgemeinen waren, desto schneller und vollständiger war die Regeneration.In preparation for the next adsorption step, the exhausted bed must be regenerated to remove the adsorbate, Usually the main stream is used to maintain a continuous process during this regeneration passed a second adsorption tower or column. at known processes, regeneration was carried out in various ways depending on the technical and economic Conditions carried out. The known regeneration processes were based on the same principle, namely that Process conditions surrounding adsorbents became those corresponding to a very small equilibrium capacity Conditions changed. The greater the difference between the equilibrium absorption capacities of adsorption and regeneration in general, the faster and more complete the regeneration.

In typischen cyclischen Anordnungen wird das Adsorbat durch Erwärmen und Spülen mit einem Trägergas aus den Molekularsieben ausgetrieben. Dadurch wird das Adsorptionsmittel regeneriert und für den nächsten Adsorptionszyklus vorbereitet. Während der Regeneration muß eine ausreichende Wärmemenge zur Erwärmung des Adsorptionsmittels, des Adsorbats und des Turms zur Verfügung stehen und es muß außerdem noch Wärme vorhanden sein, um die Flüssigkeit zu verdampfen und die Benetzungswärme von der.Oberfläche des Molekularsiebs abzutransportieren.In typical cyclic arrangements, the adsorbate is removed from the molecular sieves by heating and purging with a carrier gas expelled. This regenerates the adsorbent and prepares it for the next adsorption cycle. A sufficient amount of heat must be used during regeneration to heat the adsorbent, adsorbate and tower are available and there must also be heat to evaporate the liquid and the heat of wetting to be transported away from the surface of the molecular sieve.

609829/0740609829/0740

Häufig werden zur Steigerung der zugeführten Wärmemenge über dem Siedepunkt des Adsorbats liegende Gastemperaturen gewählt. In Verbindung mit den Regenerationstemperaturen stellt die Temperatur des Molekularsiebbettes einen kritischen Faktor dar. üblicherweise werden Bettemperaturen von 200 bis 300 C gewählt.In order to increase the amount of heat supplied, gas temperatures above the boiling point of the adsorbate are often chosen. In connection with the regeneration temperatures, the The temperature of the molecular sieve bed is a critical factor. Bed temperatures of 200 to 300 ° C. are usually chosen.

Nach dem Regenerieren wird die Molekularsiebtemperatur in einer Kühlperiode auf etwa 15 bis 20 über der Behandlungstemperatur des Stroms abgekühlt. Dies erfolgt günstigerweise unter Verwendung des gleichen Gasstroms wie zum Erwärmen, jedoch ohne Wärmezufuhr. Das thermische Verfahren umfaßt ein Erwärmen auf eine Temperatur, bei der die Adsorptionskapazität auf einen geringen Wert reduziert ist, so daß das Adsorbat aus der Molekularsieboberfläche austritt und in einem schwachen Spülgasstrom leicht entfernbar ist. Dies kann bei Betriebsdruck oder bei Unterdruck erfolgen.After regeneration, the molecular sieve temperature is raised to about 15 to 20 above the treatment temperature in a cooling period of the stream cooled. This is conveniently done using the same gas flow as for heating, but without Heat supply. The thermal process includes heating to a temperature at which the adsorption capacity is at a low value is reduced so that the adsorbate emerges from the molecular sieve surface and in a weak purge gas flow is easily removable. This can be done at operating pressure or at negative pressure.

Das Druckänderungsregenerationsverfahren hängt auf ähnliche Weise von der Reduzierung der Adsorptionskapazität durch eine Druckerniedrigung bei im wesentlichen konstanter Temperatur ab.The pressure change regeneration method is similarly dependent on the reduction in adsorption capacity by a Pressure decrease at an essentially constant temperature.

Nach einem anderen Verfahren wird das Adsorbat ohne Temperaturoder Druckänderung durch Durchleiten eines flüssigen oder gasförmigen Fluids ohne absorbierbare Moleküle entfernt, in dem das Adsorbat lösbar oder mischbar ist.According to another method, the adsorbate is without temperature or Change in pressure is removed by passing a liquid or gaseous fluid without absorbable molecules through it, in the the adsorbate is soluble or miscible.

60 9 829/074060 9 829/0740

Das Verändern der Temperatur oder des Druckes durch Durchleiten eines Fluids mit einer hohen Konzentration von absorbierbaren Molekülen kann die Desorption ebenfalls beeinflussen. Aufgrund dieser hohen Konzentration können die adsorbierbaren Moleküle den zuvor adsorbierten Stoff verdrängen. Für Flüssigkeiten wird die resultierende Mischung anschließend durch Destillation zu einem äußerst reinen Endprodukt und dem wiederverwendeten Regenerationsfluid getrennt.Changing the temperature or pressure by passing through a fluid with a high concentration of absorbables Molecules can also affect desorption. Because of this high concentration, the adsorbable molecules displace the previously adsorbed substance. For liquids, the resulting mixture is then distilled separated into an extremely pure end product and the reused regeneration fluid.

Die US-PS 3 474 023 beschreibt die Regeneration eines nassen Molekularsiebbettes mittels Elektrolyse durch Anwendung einer schwachen Gleichspannung zur Bildung von H3O2. Die ÜS-PS.3 359 beschreibt außerdem die Anwendung von hochfrequenter elektrischer Energie zur dielektrischen Erwärmung des teilchenartigen Bettes. ·US Pat. No. 3,474,023 describes the regeneration of a wet molecular sieve bed by means of electrolysis by applying a weak direct voltage to the formation of H 3 O 2 . The ÜS-PS.3 359 also describes the use of high-frequency electrical energy for dielectric heating of the particulate bed. ·

Die Adsorptionswärme und die Verdampfungswärme von Wasser sind bekanntlich etwa gleich groß. Die bekannten Regenerationsverfahren verwenden zur Wiederherstellung des Adsorbates viel zu viel davon. Für die weit verbreitete Verwendung von Molekularsiebadsorption, insbesondere beim Trocknen von Luft, kohlenwasserstoffhaltigen Einsatzprodukten und industriellen Gasen besteht ein starkes Verlangen nach einem schnellen und wirtschaftlichen Molekularsiebregenerationsverfahren.The heat of adsorption and the heat of evaporation of water are known to be about the same. The well-known regeneration processes use far too much of it to restore the adsorbate. For the widespread use of molecular sieve adsorption, especially when drying air, hydrocarbon-containing feedstocks and industrial gases there is a strong need for a rapid and economical molecular sieve regeneration process.

Diese Aufgabe wurde durch einen verbesserten Gastrockner mit einer Gasleitung mit einer Einlaßöffnung für das zu trocknendeThis task was accomplished with an improved gas dryer a gas line with an inlet opening for the to be dried

6093 29/076093 29/07

?5R?803? 5R? 803

Gas und einer Auslaßöffnung für das getrocknete Gas sowie mit einem in der Gasleitung zwischen der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung liegenden Bett eines zeolithischen Adsorptionsmittels gelöst. Erfindungsgemäß wird ein elektrischer Strom beispielsweise mittels zweier Elektroden durch das Adsorptionsmittelbett geleitet. Dabei ist die angelegte Stromfrequenz so gering, daß ein zum Verdampfen des adsorbierten Wassers ausreichendes Erwärmen des Bettes ausgeschlossen ist und daß die Stromdichte nicht zur Hydrolyse des adsorbierten Wassers ausreicht. Gas and an outlet opening for the dried gas as well as with a bed of a zeolitic adsorbent lying in the gas line between the inlet opening and the outlet opening. According to the invention, an electric current for example passed through the adsorbent bed by means of two electrodes. The applied current frequency is like this small that sufficient to evaporate the adsorbed water Heating of the bed is excluded and that the current density is not sufficient to hydrolyze the adsorbed water.

In einer Ausführung der Erfindung wird der elektrische. Strom zur Feststellung von Leitfähigkeitsänderungen des Bettes als Hinweis auf eine Zunahme der Feuchtigkeit im Bett verwendet, so daß beim Erreichen eines vorgegebenen Feuchtigkeitsgehaltes ein Warnsignal erfolgt, das den Zeitpunkt für eine Unterbrechung des Adsorptionszyklus und für die Einleitung eines Regenerationszyklus bezeichnet. Die Erfindung sieht Einrichtungen zum Messen des elektrischen Stromflusses im Bett, Einrichtungen zur Erzeugung eines Signals in Abhängigkeit vom adsorbierten Wassergehalt des Bettes sowie durch das Signal ansteuerbare Einrichtungen zur Unterbrechung des GasStroms durch das Bett bei einem vorgegebenen unterhalb der Sättigung liegenden Wassergehalt vor.In one embodiment of the invention, the electrical. current used to detect changes in the conductivity of the bed as an indication of an increase in moisture in the bed, so that when a predetermined moisture content is reached, a warning signal is given indicating the point in time for an interruption of the adsorption cycle and for the initiation of a regeneration cycle. The invention provides facilities for measuring the electrical current flow in the bed, devices for generating a signal as a function of the adsorbed water content of the bed as well as devices controllable by the signal for interrupting the gas flow through the bed at a given sub-saturation water content.

603829/0740603829/0740

? 5 s y 8 η 3 ? 5 s y 8 η 3

In einer anderen Ausführung der Erfindung wird der elektrische Strom zur Regenerierung des Bettes verwendet. Es zeigte sich überraschend, daß zeolithische Teilchen mittels Elektrodesorption zur Entfernung von sorbiertem Gas reaktivierbar sind. Nach dem Elektrodesorptionsverfahren werden mit sorbiertem Gas beladene Molekularsiebteilchen zwischen Elektroden eingeschlossen, es wird eine Elektrodesorptionsspannung an die Elektroden gelegt und das desorbierte Gas vom Molekularsieb getrennt. Hierbei besteht das Molekularsieb im wesentlichen aus synthetischem kristallinen Alkalimetallaluminiumsilikat in Form von Zeolithen mit Teilchengrößen von mindestens etwa 1/um. Vorzugsweise enthält das Adsorptionsbett zeolithische Teilchen in Pulverform mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 3 bis 5/um oder gebundene Teilchen von etwa 100 bis 500 ,um. Gemäß der Erfindung ist außerdem eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten RegenerationsstromsIn another embodiment of the invention, the electric current is used to regenerate the bed. It was found It is surprising that zeolitic particles can be reactivated by means of electrode desorption to remove sorbed gas. According to the electrode sorption process, molecular sieve particles loaded with sorbed gas are trapped between electrodes, an electrode sorption voltage is applied to the electrodes and the desorbed gas from the molecular sieve separated. The molecular sieve consists essentially of synthetic crystalline alkali metal aluminum silicate in the form of zeolites with particle sizes of at least about 1 / µm. Preferably the adsorption bed contains zeolitic ones Particles in powder form with a mean particle size of about 3 to 5 μm or bound particles of about 100 to 500 μm. Also in accordance with the invention is means for maintaining a substantially constant regeneration flow

2 durch das Bett von etwa 0,01 bis 100 ,u A/cm vorgesehen. Die erfindungsgem'äße Vorrichtung dient insbesondere zum Regenerieren von feuchten Zeolithen.2 provided by the bed from about 0.01 to 100 µA / cm. the The device according to the invention is used in particular to regenerate moist zeolites.

Der Regenerationsstrom ist beispielsweise ein Gleichstrom oder ein Wechselstrom mit einer Frequenz bis zu 10 Hz. Das elektrische Feld für die Regeneration sollte mindestens 0,2 kV/cm betragen.The regeneration current is, for example, a direct current or an alternating current with a frequency of up to 10 Hz. The electrical Field for regeneration should be at least 0.2 kV / cm.

Vorzugsweise sind die beiden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich die Heranziehung eines StromesPreferably, the two embodiments of the invention Method, namely the attraction of a current

6 0 9 8 2 9/07406 0 9 8 2 9/0740

zum Feststellen einer Adsorption von Wasser und zum Anzeigen eines erforderlichen Regenerationszyklus sowie die Heranziehung von elektrischem Strom zur Regeneration selbst können in einer einzigen Ausführung gemäß Fig. 1 kombiniert werden.to detect adsorption of water and to indicate a required regeneration cycle and use of electrical power for regeneration itself can be combined in a single embodiment according to FIG. 1.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen:In the following the invention is explained in more detail with reference to the figures; show it:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Elektrodesorptionsvorrichtung;Fig. 1 is a partially sectioned side view of the invention Electrode desorption device;

Fig. 2 eine elektrische Schaltung einer Steuerung für das erfindungsgemäße Elektrodesorptionsverfahren;2 shows an electrical circuit of a controller for the electrode sorption method according to the invention;

Fig. 3 und 4 Schemazeichnungen von anderen Ausführungen der Erfindung;Figures 3 and 4 are schematic drawings of other embodiments of the invention;

Fig. 5 ein Diagramm des adsorbierten Wassers und des spezifischen Widerstands in Abhängigkeit von der Strömungszeit;5 shows a diagram of the adsorbed water and the specific resistance as a function of the flow time;

Fig. 6 ein Diagramm des spezifischen elektrischen Widerstands und des Feuchtigkeitsgehaltes eines Molekularsiebbettes;Fig. 6 is a graph of the electrical resistivity and moisture content of a molecular sieve bed;

Fig. 7 eine Ausführung zur Feststellung von Veränderungen des Feuchtigkeitsgehaltes;7 shows an embodiment for determining changes in the moisture content;

Fig. 8 eine andere Ausführung zur Feststellung von Veränderungen des Feuchtigkeitsgehaltes.8 shows another embodiment for determining changes in the moisture content.

609829/0740609829/0740

? 5 R ? 8 η 3? 5 r? 8 η 3

Molekularsiebe bestehen im wesentlichen aus kristallinen, hydratisierten Metallaluminiumsilikaten mit einer Anzahl von ungewöhnlichen Eigenschaften. Die wichtigsten Molekularsiebe werden synthetisch hergestellt, ihr Aufbau entspricht jedoch im wesentlichen den in der Natur vorkommenden und als Zeolithe bezeichneten Mineralien. Obgleich der Kristallaufbau mancher Molekularsiebe äußerst unterschiedlich ist, wobei zwei Arten, A und X, die größte Bedeutung haben, liegt ihre Bedeutung als kommerzielle Adsorptionsmittel in den von kleineren gleich großen öffnungen oder Poren getrennten gleich großen Verbindungshohlräumen. Bei der Bildung ist dieser kristalline Aufbau mit Wasser gefüllt, das bei geringer Erwärmung jedoch aus den Hohlräumen ohne Veränderung des kristallinen Aufbaus austreibbar ist. Dadurch verbleiben die Hohlräume mit ihrer gesamten Oberfläche und Porenvolumen zur Adsorption von Wasser oder anderen Stoffen verfügbar. Das Evakuieren und Wiederbefüllen der Hohlräume ist unter günstigen Bedingungen unbegrenzt wiederholbar.Molecular sieves consist essentially of crystalline, hydrated metal aluminum silicates with a number of unusual properties. The most important molecular sieves are produced synthetically, but their structure is the same essentially the naturally occurring minerals known as zeolites. Although the crystal structure of some Molecular sieves is extremely different, with two types, A and X, having the greatest importance, their importance lies as commercial adsorbents in the connecting cavities of the same size separated by smaller openings or pores of the same size. During the formation, this crystalline structure is filled with water, which, however, comes off when the temperature is low the cavities can be driven out without changing the crystalline structure. This leaves the cavities with all of them Surface and pore volume available for adsorption of water or other substances. The evacuation and refilling the cavities can be repeated indefinitely under favorable conditions.

Mit Hilfe von Molekularsieben ist eine sehr genaue Verfahrenssteuerung möglich, da die Poren des kristallinen Aufbaus im wesentlichen gleich groß sind, was für andere Adsorptionsmittel nicht zutrifft. Durch dieses große Oberflächengebiet und Porenvolumen sind mit Hilfe von Molekularsieben Molekültrennungen durchführbar, wobei die gleichmäßigen Porenabmessungen zur Unterscheidung nach Molekulargröße und Anordnung dienen.With the help of molecular sieves, a very precise process control is possible possible, since the pores of the crystalline structure are essentially the same size, which is the case for other adsorbents does not apply. Because of this large surface area and pore volume, molecular sieves are used to separate molecules feasible, the uniform pore dimensions serving to differentiate between molecular size and arrangement.

609829/0740609829/0740

Molekularsiebe sind kristalline Metallaluminiumsilikate mit dreidimensionalem Gitteraufbau aus Siliciumdioxid und Aluminiumoxidtetraeder. Dieser äußerst gleichmäßige kristalline Gitteraufbau begründet die hervorragenden Trocknungseigenschaften zusammen mit einer hohen Aufnahmefähigkeit selbst bei erhöhten Temperaturen. Manche Molekularsiebe sind außerdem in der Lage, durch Farbänderung eine relative Feuchtigkeit anzuzeigen, was zur Feststellung des Reaktivierungspunktes herangezogen werden kann.Molecular sieves are crystalline metal aluminum silicates with three-dimensional lattice structure made of silicon dioxide and aluminum oxide tetrahedron. This extremely uniform crystalline grid structure is the reason for the excellent drying properties together with a high absorption capacity even at elevated temperatures. Some molecular sieves are also able to to indicate relative humidity by changing color, which can be used to determine the reactivation point can.

Die kristallinen Metallaluminiumsilikate haben einen dreidimensionalen verschachtelten Gitteraufbau aus Siliciumdioxid und Aluminiumoxidtetraedern. Die Tetraeder sind durch vier ein Silicium oder ein Aluminiumatom umgebende Sauerstoffatome gebildet. Jedes Sauerstoffatom trägt zwei negative und jedes Siliciumatom trägt vier positive' Ladungen. Dieses bildet ein in vier Richtungen gleichmäßig verbindbares Tetraeder. Die Trivalenz von Aluminium bewirkt eine negative Ladung für das Aluminiumoxidtetraeder, das ein zusätzliches Kation zur Neutralisierung benötigt. Somit sind in einem abgeschlossenen Gitter Natrium, Kalium, Calcium oder andere Kationen vorhanden. Diese ladungsneutralisierenden Kationen sind die austauschbaren Ionen des Zeolithen.The crystalline metal aluminum silicates have a three-dimensional one nested lattice structure of silicon dioxide and aluminum oxide tetrahedra. The tetrahedra are by four oxygen atoms surrounding a silicon or an aluminum atom are formed. Each oxygen atom carries two negatives and each Silicon atom carries four positive charges. This forms a tetrahedron that can be evenly connected in four directions. the Trivalence of aluminum causes a negative charge for the aluminum oxide tetrahedron, which is an additional cation for neutralization needed. Thus, sodium, potassium, calcium or other cations are present in a closed lattice. These charge-neutralizing cations are the exchangeable ions of the zeolite.

In der Kristallform sind bis zur Hälfte der quadrivalenten Siliciumatome durch trivalente Alüminiumatome ersetzbar. EsIn the crystal form, up to half of the quadrivalent silicon atoms can be replaced by trivalent aluminum atoms. It

809829/0740809829/0740

75-S78D375-S78D3

gibt Zeolithe mit unterschiedlichem Silicium- zu Aluminiumionenverhältnissen sowie mit unterschiedlichem Kristallaufbau mit verschiedenen Kationen.are zeolites with different silicon to aluminum ion ratios as well as with different crystal structures with different cations.

Bei dem am weitesten verbreiteten Zeolithen A sind die Tetraeder zu einem gestutzten Oktaeder mit einem Siliciumdioxid oder Aluminiumoxidtetraeder an jedem Punkt zusammengefaßt. Dieser Aufbau wird als Sodalithkäfig bezeichnet.In the most common zeolite A, the tetrahedra are to a truncated octahedron with a silica or alumina tetrahedra grouped at each point. This structure is called a sodalite cage.

Der Zusammenbau von Sodalithkäfigen zu einfachen kubischen Formen führt zu einem Gitter mit 11,5 A großen Hohlräumen, die nach allen sechs Seiten hin offen sind. Jeweils acht Sauerstoffionen umgeben diese Öffnungen. Ein oder mehrere austauschbare Kationen schließen diese Stirnfläche außerdem teilweise ab. In der Natriumform bilden die Sauerstoffionen Öffnungen zum Inneren des Zeolithen mit einem Durchmesser von 4,2 A. Dieser kristalline Aufbau ist durch die folgende Formel darstellbar:The assembly of sodalite cages into simple cubic shapes results in a grid with 11.5 A cavities, which are open on all six sides. Eight oxygen ions surround each of these openings. One or more exchangeable cations also partially close off this face. In the sodium form, the oxygen ions form Openings to the interior of the zeolite with a diameter of 4.2 A. This crystalline structure is as follows Formula can be represented:

12 [(AIO2J12(SiO2) 12] X H3O 12 [(AlO 2 J 12 (SiO 2 ) 12] XH 3 O

Das die Hohlräume während der Kristallisierung ausfüllende Hydratationswasser ist locker gebunden und kann durch geringes Erwärmen entfernt werden. Die zuvor vom Wasser eingenommenen freien Räume sind durch Adsorption einer Vielzahl von Gasen oder Flüssigkeiten auffüllbar. Die Anzahl der aufnehmbaren Wassermoleküle, der Wert X, kann bis zu 27 betragen.The water of hydration that fills the cavities during crystallization is loosely bound and can by little Heating to be removed. The free spaces previously occupied by the water are due to the adsorption of a multitude of gases or liquids refillable. The number of absorbable water molecules, the value X, can be up to 27.

609829/0740609829/0740

5 fS ? 8 Π 35 fS? 8 Π 3

Die zu den Aluminiumtetraedern gehörenden Natriumionen tendieren dazu, die öffnungen zu verlegen oder helfen umgekehrt durch ihre elektrische Ladung etwas zu große Moleküle am. Durchtritt zu hindern. Ein derartiges Molekularsieb mit Natriumatomen wird kommerziell als 4A-Sieb bezeichnet und es hat etwa gleich große öffnungen von ungefähr 4 S Durchmesser.The sodium ions belonging to the aluminum tetrahedra tend to block the openings or, vice versa, help to prevent the passage of molecules that are somewhat too large due to their electrical charge. Such a molecular sieve with sodium atoms is known commercially as a 4A sieve and it has openings of approximately the same size and approximately 4 S in diameter.

Aufgrund ihrer Basenaustauscheigenschaften sind Zeolithe mit anderen einen Teil der Natriumatome ersetzenden Metallen herstellbar. Von den synthetischen Zeolithen haben sich für industrielle Anwendungszwecke besonders zwei als äußerst nützlich erwiesen. Durch Ersetzen eines großen Teils der Natriumionen durch Kaliumionen wird ein 3A-Molekularsieb mit Öffnungen von etwa 3 A gebildet. Werden statt dessen Calciumionen anstelle der Natriumionen verwendet, dann wird ein SA-Sieb mit öffnungen von etwa 5 8 Durchmesser gebildet. Das Kristallgitter eines Zeolithen X wird durch Anordnung der elementaren Sodalithzellen zu tetraedrischer Anordnung in Diamantstruktur mit Brücken über den sechsteiligen Sauerstoffring gebildet. Diese Ringe bilden öffnungen von 9 bis 10 S Durchmesser zum Inneren des Kristallgitters. Die gesamte elektrische Ladung ist wie beim Α-Typ durch positiv geladene Kationen neutralisiert. Die chemische Formel der Einheitszelle eines X-Molekularsiebs vom Natriumtyp lautet folgendermaßen:Because of their base exchange properties, zeolites are with other metals replacing part of the sodium atoms can be produced. Of the synthetic zeolites, industrial uses especially two as extreme proved useful. By replacing a large proportion of the sodium ions with potassium ions, a 3A molecular sieve is made with Openings of about 3 A are formed. Instead, calcium ions are used used in place of the sodium ions, then an SA sieve with openings of about 5 8 in diameter is formed. That The crystal lattice of a zeolite X is formed into a tetrahedral arrangement by the arrangement of the elementary sodalite cells Diamond structure formed with bridges over the six-part oxygen ring. These rings form openings of 9 to 10 S Diameter to the inside of the crystal lattice. As with the Α-type, the entire electrical charge is through positively charged Neutralizes cations. The chemical formula of the unit cell of a sodium type X molecular sieve is as follows:

(SiO2) 1O6] X H2O(SiO 2 ) 10 6 ] XH 2 O

609829/0740609829/0740

Wie beim Α-Typ ist das Hydratationswasser durch geringes Erwärmen entfernbar und die gebildeten Hohlräume können mit anderen Flüssigkeiten oder Gasen gefüllt werden. Der Wert X kann bis zu 276 betragen.As with the Α type, the water of hydration is by slight heating removable and the cavities formed can be filled with other liquids or gases. The value of X can be up to 276.

Eine primär erforderliche Eigenschaft jedes Adsorptionsmittels ist eine große Oberfläche je Volumeneinheit. Außerdem muß die Oberfläche chemisch inert und für das oder die Adsorbate erreichbar sein. Rein theoretisch.hängt die Adsorptionrate der Moleküle zusammen mit anderen Paktoren von ihrer Berührung mit der Oberfläche und von der Diffusionsgeschwindigkeit nach der Berührung ab. Der eine oder der andere dieser Faktoren ist je nach Gegebenheit steuerbar. Eine Möglichkeit zur Erhöhung der Massenübertragung liegt in einer Größenverringerung der Adsorptionsmittelteilchen. A primary required property of any adsorbent is a large surface area per unit volume. In addition, the The surface is chemically inert and accessible for the adsorbate or adsorbates be. Theoretically, the rate of adsorption of the molecules, together with other factors, depends on their contact with the surface and the diffusion rate after contact. One or the other of these factors is different controllable according to the circumstances. One way to increase mass transfer is to reduce the size of the adsorbent particles.

Obgleich synthetische kristalline .Zeolithe verhältnismäßig klein sind, beispielsweise 0,1 bis 10 ,um, sind diese kleinen Teilchen zu größeren Formen verbindbar oder agglomerierbar. Typische handelsübliche kugelförmige Teilchen besitzen eine mittlere gebundene Teilchengröße von 100 bis 500 ,um, was einem Maschengitter von 4x12 entspricht. Andere Molekularsiebformen wie Pellets mit 1 bis 3 mm Durchmesser, Raschig-Ringe oder Sättel sind für kontinuierliche Sorptionsverfahren verwendbar. Bevorzugte Molekularsiebstoffe sind Zeolithe derAlthough synthetic crystalline zeolites are relatively are small, for example 0.1 to 10 µm, these small particles can be bonded or agglomerated into larger shapes. Typical commercially available spherical particles have a mean bound particle size of 100 to 500 µm, which is a Mesh grid of 4x12 corresponds. Other forms of molecular sieve such as pellets with a diameter of 1 to 3 mm, Raschig rings or saddles can be used for continuous sorption processes. Preferred molecular sieves are zeolites

609829/0740609829/0740

? -S 5 ? 8 η 3? -S 5? 8 η 3

— I ο —- I ο -

Typen A, L, X und Y oder deren Mischungen mit mittleren Teilchengrößen von etwa 1 bis 10 ,u in Pulverform oder von 100 bis 500 ,u für zusammengesetzte Formen.Types A, L, X and Y or mixtures thereof with average particle sizes from about 1 to 10, u in powder form or from 100 to 500, u for compound forms.

Fig. 1 zeigt einen Trockenapparat 10 in teilweise geschnittener ' Ansicht. Ein vertikaler zylindrischer Turm 12 bildet eine Trockenkammer. Das zu trocknende Fluid wird durch eine Einlaßleitung 14 und ein T-Stück 15 in die Kammer 12 geleitet. Am unteren Ende des Turms 12 liegt ein in einem Kreisring 19 gehaltenes Gitter 18. Das Gitter 18 besteht aus Metall oder einem anderen geeigneten Material von ausreichender Festigkeit für die Aufnahme eines Absorptionsbettes 20 beispielsweise in Form eines zeolithischen Molekularsiebs. Eine konzentrische Metallelektrode 24 taucht in Turm 12 in die Teilchen 20. Die Elektrode 24 ist durch eine mit einem T-Stück 17 elektrisch isolierte Durchführung 26 in einer bestimmten Lage gehalten. Sie ist mittels eines elektrischen Kabels 41 an eine Stromquelle 40 angeschlossen. Die Stromquelle 40 ist über eine Leitung geerdet. Der Turm 12 kann aus einem elektrisch leitfähigen Stoff, beispielsweise Stahl bestehen, um einen direkten Strompfad zu dem teilchenförmigen Bett 20 einzurichten. Der Turm ist^über eine Leitung 44 geerdet. Eine Fluidleitung 28 mit einem Ventil 29 dient als Abfluß für den Turm 12. Die Leitung 14 weist vorzugsweise ein Steuerventil zur Unterbrechung des Einlaßfluxdstroms während der Regeneration auf. Die KammerFig. 1 shows a drying apparatus 10 in partially sectioned ' Opinion. A vertical cylindrical tower 12 forms a drying chamber. The fluid to be dried is through an inlet conduit 14 and a T-piece 15 passed into the chamber 12. At the The lower end of the tower 12 lies in a circular ring 19 held grid 18. The grid 18 is made of metal or another suitable material of sufficient strength to accommodate an absorption bed 20, for example in Form of a zeolitic molecular sieve. A concentric metal electrode 24 is immersed in the tower 12 in the particles 20. Die Electrode 24 is held in a specific position by a bushing 26 that is electrically insulated with a T-piece 17. It is connected to a power source 40 by means of an electrical cable 41. The power source 40 is via a line grounded. The tower 12 can consist of an electrically conductive material, for example steel, in order to provide a direct current path to the particulate bed 20. The tower is grounded via a line 44. A fluid line 28 with a valve 29 serves as an outlet for the tower 12. The line 14 preferably includes a control valve for interrupting inlet flux flow during regeneration. The chamber

6 0 9829/07406 0 9829/0740

? B -S ? 8 Π 3? B -S? 8 Π 3

steht über das T-Stück 17 mit einer Auslaßöffnung 16 in Verbindung, die entweder zur Produktabgabe angeschlossen ist oder während der Regenerationsphase zur Entfernung des Sorbatdampfes an die Atmosphäre führt.is connected to an outlet opening 16 via the T-piece 17, which is either connected for product delivery or during the regeneration phase to remove the sorbate vapor leads to the atmosphere.

Das Elektrodesorptionsregenerationsverfahren kann mit einem das Bett während der Regeneration durchströmenden trockenen Spülgas durchgeführt werden, oder es kann mit Hilfe von Ventilen und Druckdichtungen ein Vakuum aufrechterhalten werden.The electrodeorption regeneration process can be performed with dry air flowing through the bed during regeneration Purge gas can be carried out, or a vacuum can be maintained with the aid of valves and pressure seals.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführung der Erfindung mit parallelen festen Elektrodenplatten 12 bzw. 24, die im Abstand zueinander mit dem teilchenförmigen Bett in Berührung stehen. Das zu trocknende Fluid wird von unten nach oben durch das Bett quer zur elektrischen Stromrichtung zwischen den Elektronen 12 bzw. 24 geführt.Fig. 3 shows a schematic representation of an embodiment of the invention with parallel fixed electrode plates 12 and 24 spaced apart in contact with the particulate bed. The fluid to be dried is from below up through the bed across the direction of the electrical current between the electrons 12 and 24, respectively.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführung der Erfindung, wobei eine untere Gitterelektrode 12 und eine obere Gitterelektrode 24 in einem Trockenapparat 10 mit einem Absorptionsmittelbett angeordnet sind. Das Fluid strömt von unten nach oben durch das Bett parallel zur Stromrichtung zwischen den Elektroden 12 und 24. Die Trockenzellanordnung ist an die verschiedensten Verfahrensanforderungen anpaßbar. Ein hoher Gasdurchsatz ist bei zahlreichen Verfahren erzielbar. Ein Kondensieren von Wasserdampf oder desorbierter Flüssigkeit kann einen Flüssig-FIG. 4 shows another embodiment of the invention, wherein a lower grid electrode 12 and an upper grid electrode 24 are arranged in a drying apparatus 10 with an absorbent bed. The fluid flows through from bottom to top the bed parallel to the direction of current between the electrodes 12 and 24. The dry cell arrangement is very diverse Process requirements adaptable. A high gas throughput can be achieved in numerous processes. A condensation of Water vapor or desorbed liquid can cause a liquid

609829/0740609829/0740

_17_· ? s s ? 8 η 3_ 17 _ ·? ss? 8 η 3

keitsstrom durch das teilchenförmige Bett zu einer Auslaßöffnung gemäß Fig. 1 erfordern. Bei anderen Verfahren wird die elektrodesorbierte Komponente lediglich in der Dampfphase entfernt.water flow through the particulate bed to an outlet port according to FIG. 1 require. In other methods, the electrodesorbed component is only in the vapor phase removed.

Vorzugsweise besteht der Turm 12 aus einem elektrisch isolierenden Stoff wie Polyvinylchlorid, Nylon, Phenol-, Acryl- oder ABS-Kunstharz, Glas, mit Glas ausgekleideter Stahl oder gewickeltes Fiberglas/Kunstharz. Im Falle einer Käfigelektrode ist das Gehäuse vorzugsweise aus Metall oder mit Metall ausgekleidet .The tower 12 preferably consists of an electrically insulating one Fabric such as polyvinyl chloride, nylon, phenolic, acrylic or ABS resin, glass, steel lined with glass, or wrapped Fiberglass / synthetic resin. In the case of a cage electrode, the housing is preferably made of metal or lined with metal .

Die Elektroden bestehen beispielsweise aus einem gesinterten Metallpulver, aus Stahlwolle, ausgebohrtem Kohlenstoff oder aus anderen elektrisch leitenden Stoffen mit Öffnungen. Ein pulverförmiges Molekularsieb wird von porösen Metallgitterwolle-Elektroden gehalten.The electrodes consist, for example, of a sintered metal powder, of steel wool, drilled carbon or of other electrically conductive materials with openings. A powdery one Molecular sieve is held in place by porous metal mesh wool electrodes.

Der physikalische Zustand des Bettes braucht während der Trockenphase eines Fluids nicht der gleiche wie während der Elektrodesorptionsphase zu sein. Die Packungsdichte ist innerhalb bestimmter Arbeitsgrenzen verhältnismäßig stark veränderbar. Während der Regenerationsphase sollten die Zeolithteilchen einen elektrischen Strompfad von einer ersten Elektrode zu einer zweiten Elektrode von Teilchen zu TeilchenThe physical state of the bed need not be the same during the drying phase of a fluid as during the To be electrode desorption phase. The packing density is relatively high within certain working limits changeable. During the regeneration phase, the zeolite particles should have an electrical current path from a first Electrode to a second electrode from particle to particle

609829/07A0609829 / 07A0

_ 18 __ 18 _

einrichten. Dazu reicht üblicherweise ein freier Raum von weniger als 50 Vol.% aus. Locker gepackte, für Fluide permeable Molekularsiebbette besitzen eine Makroporosität des Freivolumens, von etwa 30 bis 40 Vol.%. Man ist der Ansicht, daß der elektrische Stromfluß an der Teilchenoberfläche aufgrund der · freien Beweglichkeit des Alkalimetallions in der sorbierten Wasserphase erfolgt.set up. A free space of less than 50% by volume is usually sufficient for this. Loosely packed, permeable to fluids Molecular sieve beds have a free volume macroporosity of about 30 to 40% by volume. It is believed that the electric current flow on the particle surface due to the free mobility of the alkali metal ion takes place in the sorbed water phase.

Ein Vergleich des erfindungsgemäßen Regenerationsverfahrens mit einem bekannten Regenerationsverfahren, nämlich der Reaktivierung unter Anwendung von Wärme verdeutlicht die Wirksamkeit der beim erfindungsgemäßen Verfahren aufgewandten Energie. Beispielsweise betragen die Adsorptions- und Desorptionswärmen von Wasserdampf auf einem NaA-Molekularsieb etwa 1000 cal/g H2O bei 20 C. Theoretisch berechnet sich die Desorptionswärme von Wasser in der Flüssigphase aus der Desorptionswärme minus der Verdampfungswärme, also 1000 - 540 = 460 cal/g. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem Wasser aus dem Molekularsieb zumeist in flüssiger Phase desorbiert wird, erreicht der Mindestwert für die Regenerationswärme theoretisch 460 cal/g. Es hat sich jedoch gemäß Erfindung gezeigt, daß die zum Desbrbieren von molekularem Wasser in vertretbarer Rate aus einem NaA-Zeolithen erforderliche Energie etwa das ein- bis zweifache der Desorptionswärme von Wasserdampf, also 1000 bis 2000 cal/g H3O beträgt.A comparison of the regeneration process according to the invention with a known regeneration process, namely reactivation using heat, illustrates the effectiveness of the energy expended in the process according to the invention. For example, the heat of adsorption and desorption of water vapor on a NaA molecular sieve is around 1000 cal / g H 2 O at 20 C. Theoretically, the heat of desorption of water in the liquid phase is calculated from the heat of desorption minus the heat of evaporation, i.e. 1000 - 540 = 460 cal /G. According to the method according to the invention, in which water is mostly desorbed from the molecular sieve in the liquid phase, the minimum value for the heat of regeneration theoretically reaches 460 cal / g. According to the invention, however, it has been shown that the energy required to desbrify molecular water at a reasonable rate from an NaA zeolite is approximately one to two times the heat of desorption of steam, i.e. 1000 to 2000 cal / g H 3 O.

609829/0740609829/0740

_ 19 _ 75R78D3_ 19 _ 75R78D3

Demgegenüber beträgt die erforderliche Wärmemenge zur Desorption von Wasserdampf von einem NaA-Zeolithen nach dem bekannten Erwärmungsverfahren etwa Desorptionswärme plus Verdampfungswärme plus die Wärmemenge, die zur Erwärmung des Adsorptionsmittelbettes und des desorbierten Wasserdampfs auf eine erhöhte Regenerationstemperatur benötigt wird, bei der die Desorption in einer vorteilhaften Rate erfolgt.In contrast, the amount of heat required for desorption of water vapor from an NaA zeolite according to the known one Heating process such as heat of desorption plus heat of evaporation plus the amount of heat required to heat the adsorbent bed and the desorbed water vapor is required to an increased regeneration temperature at which the desorption done at an advantageous rate.

Das folgende Beispiel verdeutlicht die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielte Energieeinsparung. Es sei:The following example illustrates that according to the invention Process achieved energy saving. Let it be:

Wärmeinhalt von H2O-Dampf 0,5 cal/g/°GHeat content of H 2 O steam 0.5 cal / g / ° G

Wärmeinhalt von H2O, flüssig 1 cal/g/°CHeat content of H 2 O, liquid 1 cal / g / ° C

Verdampfungswärme von H3O 540 cal/gHeat of Evaporation of H 3 O 540 cal / g

Ädsorptionswärme von H3O auf NaA 1000 cal/c Massendichte von NaA 0,69 g/cm'Heat of adsorption from H 3 O to NaA 1000 cal / c Mass density of NaA 0.69 g / cm '

spezifische Wärmemenge von NaA 0,25 cal/g/°Cspecific amount of heat of NaA 0.25 cal / g / ° C

Sättigung von auf NaA adsorbiertemSaturation of adsorbed on NaA

H2O 0,20 g/gH 2 O 0.20 g / g

Regenerationstemperatur 23O°CRegeneration temperature 23O ° C

Eine übliche Adsorptionssäule besitzt einen Durchmesser von 183 cm und eine Höhe von 305 cm mit einem Volumen von 8,03 x' 10 cm , welches 5,53 χ 10 g NaA enthält. Es soll im Luftstrom auf einen Taupunkt von +100C oder 3000 ppm H„0 getrocknet werden. Zur Erzielung dieses Trocknungsgrades wird das BettA conventional adsorption column has a diameter of 183 cm and a height of 305 cm with a volume of 8.03 × 10 cm, which contains 5.53 × 10 g NaA. It is to be dried in the air stream to a dew point of +10 0 C or 3000 ppm H "0th To achieve this degree of dryness, the bed

60 9 829/074060 9 829/0740

5-578035-57803

bis zum Erreichen von 5 % seiner Sättigungskapazität einem Adsorptionszyklus unterworfen. Daher entspricht die H00-Mengesubjected to an adsorption cycle until reaching 5% of its saturation capacity. Therefore, the H 0 corresponds to the amount of 0

imin the

im Bett:in bed:

(1) 0,05 χ 0,2 χ 5,53 χ 106 = 0,6 χ 105 g(1) 0.05 χ 0.2 χ 5.53 χ 10 6 = 0.6 χ 10 5 g

Wird die durch Abstrahlung und Konvektion während eines typischen 2- bis 4-stündigen Regenerationszyklus verlorene Wärmemenge vernachlässigt, dann ergibt sich die zur Erwärmung des NaA im Bett von 230 C auf 20 erforderliche Wärmemenge zu:Is the amount of heat lost through radiation and convection during a typical 2 to 4 hour regeneration cycle neglected, then the amount of heat required to heat the NaA in the bed from 230 C to 20 results in:

(2) O,25 c (230-20) χ 5,53 χ 106 = 2,9 χ 108 cal(2) 0.25 c (230-20) χ 5.53 χ 10 6 = 2.9 χ 10 8 cal

Die Desorptionswärme von Wasserdampf berechnet sich zu;The heat of desorption of water vapor is calculated as follows;

(3) 1000 χ 0,6 χ 105 = 0,6 χ 108 cal(3) 1000 χ 0.6 χ 10 5 = 0.6 χ 10 8 cal

Die zur Steigerung der Wasserdampftemperatur auf die Regenerationstemperatur erforderliche Wärmemenge beträgt:The one to increase the steam temperature to the regeneration temperature required amount of heat is:

(4) 0,5 χ 0,6 χ 105 χ (230-20) = 6,3 χ 106 cal(4) 0.5 χ 0.6 χ 10 5 χ (230-20) = 6.3 χ 10 6 cal

Die in bekannten Regenerationsverfahren erforderliche Gesamtwärmemenge ist die Summe der Gleichungen (2), (3) und (4) und beträgt etwa (5) 3,6 χ 10 cal.The total amount of heat required in known regeneration processes is the sum of equations (2), (3) and (4) and is approximately (5) 3.6 χ 10 cal.

609829/0740609829/0740

? 5 F5 ? 8 Π 3? 5 F5? 8 Π 3

Demgegenüber beträgt die nach dem erfindungsgemaßen Verfahren zur Regenerierung des gleichen Bettes erforderliche Wärmemenge das 1- bis 2-fache der Adsorptionswärme von flüssigem Wasser. Unter dieser Annahme berechnet sich die nach dem erfindungsgemaßen Verfahren erforderliche Wärmemenge zur Regeneration des Bettes zu:In contrast, according to the method according to the invention the amount of heat required to regenerate the same bed is 1 to 2 times the heat of adsorption of liquid water. Based on this assumption, the calculation according to the invention Procedure required amount of heat to regenerate the bed:

(6) 2 χ 1000 χ 0,6 χ 105 = 1,2 χ 108 cal(6) 2 χ 1000 χ 0.6 χ 10 5 = 1.2 χ 10 8 cal

Ein Vergleich der Produkte aus den Gleichungen (5) und (6) zeigt die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielbare Energieeinsparung von:A comparison of the products from equations (5) and (6) shows that which can be achieved by the method according to the invention Energy saving of:

χ 100 = 33,3 3,6 χ 10 χ 100 = 33.3 3.6 χ 10

Dies bedeutet, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nur etwa 1/3 der zum Regenerieren eines auf bekannte Weise durch thermische Reaktivierung regenerierten Molekularsiebtrocknungsbettes benötigte Wärmemenge erforderlich ist.This means that according to the method according to the invention only about 1/3 of the regeneration of a known manner thermal reactivation of regenerated molecular sieve drying bed required amount of heat is required.

Man erkennt deutlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren unter demN Gesichtspunkt der aufzuwendenden Energie mehrfach wirksamer ist als die bekannten thermischen Verfahren. Von noch größerer Bedeutung ist es jedoch, daß die zur Regeneration erforderliche Zeit gemäß der Erfindung um ein Mehrfaches kürzer als bei be-It is clearly evident that the inventive method under the N viewpoint of the expended energy is several times more effective than the known thermal methods. It is even more important, however, that the time required for regeneration according to the invention is several times shorter than with

609829/0740609829/0740

kannten thermischen Verfahren ist. Nach dem bekannten Verfahren werden etwa drei Stunden zur ausreichenden Regeneration eines Bettes der beschriebenen Art bei 23O°C benötigt. Gemäß der Erfindung reichen lediglich drei Minuten zur ausreichenden Regeneration des gleichen Bettes aus. Dies gestattet die Verwendung von wesentlich kürzeren Betten, da die Bettlänge nicht mehr von langen Reaktivierungszeiten bestimmt sind.known thermal processes. According to the known method, about three hours are required for sufficient regeneration Bed of the type described at 23O ° C required. According to the invention, only three minutes are sufficient Regeneration of the same bed. This allows the use of much shorter beds because the bed length is not are more determined by long reactivation times.

Obgleich die Ursachen für die Elektrodesorption von nassen Zeolithen noch nicht vollständig erforscht ist, ist man der Ansicht, daß das Wasser zuerst als Flüssigkeit desorbiert und von einer dünnen Elektrolytschicht durch deren Erwärmung beim Anlegen eines elektrischen Feldes verdampft wird. Nach dem Entfernen von Wasser durch Desorption und Verdampfung steigt die Massenleitfähigkeit an.Although the causes of the electrode desorption of wet zeolites have not yet been fully explored, one is View that the water is first desorbed as a liquid and from a thin electrolyte layer when it is heated Applying an electric field is evaporated. After removing water through desorption and evaporation increases the mass conductivity.

Bei einem vorgegebenen Feuchtigkeitsgehalt gemessen durch den Taupunkt der Gasphase, die Leitfähigkeit des Bettes, durch die Leistungsaufnahme oder durch andere physikalische Eigenschaften wird der Regenerationsschritt beendet und der Trocknungszyklus fortgesetzt.At a given moisture content measured by the dew point of the gas phase, the conductivity of the bed the power consumption or other physical properties, the regeneration step is ended and the drying cycle continued.

Diese Daten wurden mit einem porösen Gitter Nr. 18 von rostfreien Scheibenelektroden in einem zylindrischen Acry!kunststoffgehäuse mit einem 28 cm langem Bett von 3,2 cm Durchmesser erzielt. Die Teilchen waren 4 bis 5 S Davison Grade 714These data were obtained using a # 18 stainless porous mesh Disc electrodes in a cylindrical acrylic plastic housing achieved with a 28 cm long bed 3.2 cm in diameter. The particles were 4 to 5 S Davison Grade 714

609829/0740609829/0740

Zeolithen der Art X (8x12 Maschen). Der Luftstrom durch das gepackte Bett betrug 53 l/Min. (STP) mit einem Einlaßwassergehalt von 2500 ppm und einem Auslaßwassergehalt von etwa 2 ppm. Das Sieb adsorbiert etwa 6,8 % H3O je Stunde bei Umgebungsbedingungen. Es wurde eine Gleichspannung von +18,5 V an die Elektroden gelegt, wobei die Anode im Abstrom lag. Der steile Anstieg des spezifischen Widerstands gegen Ende des Zyklus deutet an, daß das Bett Feuchtigkeitssättxgung erreicht hat und eine Regeneration erforderlich ist.Type X zeolites (8x12 mesh). The air flow through the packed bed was 53 l / min. (STP) with an inlet water content of 2500 ppm and an outlet water content of about 2 ppm. The sieve adsorbs about 6.8% H 3 O per hour at ambient conditions. A DC voltage of +18.5 V was applied to the electrodes, with the anode in the downstream stream. The steep increase in resistivity towards the end of the cycle indicates that the bed has reached moisture saturation and that regeneration is required.

Durch Anlegen eines elektrischen Gleichfeldes von etwa 4000 V/cm an das Bett wurde dieses in etwa 30 bis 60 Sekunden regeneriert.By applying a constant electric field of about 4000 V / cm to the bed, the bed was regenerated in about 30 to 60 seconds.

Fig. 6 zeigt die elektrische Leitfähigkeit in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt für zwei verschiedene Anordnungen. Die Kurve A zeigt die Abhängigkeit für an den Enden des Bettes an^- gelegte Elektroden gemäß Fig. 4 gegenüber koaxialen Stangenelektroden, Kurve B, gemäß Fig. 1.6 shows the electrical conductivity as a function of the moisture content for two different arrangements. the Curve A shows the dependence for at the ends of the bed ^ - placed electrodes according to FIG. 4 versus coaxial rod electrodes, curve B, according to FIG. 1.

Im folgenden wird die Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels beschrieben, bei dem der elektrische Strom zur Feststellung von Leitfähigkeitsänderungen als Signal für eine Zunahme des Feuchtigkextsgehaltes durch das Adsorptionsbett geleitet wird, und wobei dadurch eine erforderliche Regeneration oder ein Regenerationsbeginn angezeigt wird.In the following, the invention will be described using the exemplary embodiment in which the electric current is used for determination changes in conductivity are passed through the adsorption bed as a signal for an increase in the moisture content, and thereby indicating a required regeneration or a beginning of regeneration.

60 9 8 23/074060 9 8 23/0740

7 B .R ? 8 Π 37 B .R ? 8 Π 3

Während die Meßelektroden gleichzeitig die Regenerationselektroden sein können, kann auch gemäß Fig. 7 für jede Funktion ein eigenes Elektrodenpaar vorgesehen sein. Die Elektroden 12A und 24A sind mit einer Hochspannungswechselquelle 4OA verbunden, die entsprechend einem vom Gleichstrom zwischen den Gittermeßelektroden 12B und 24B abgeleiteten Signal erregbar ist. Der Meßstrom fließt parallel zum Fluidstrom, während der Regenerationsstrom quer zum Fluidstrom gerichtet ist. Es wird darauf hingewiesen, daß diese Funktionen auch gegeneinander austauschbar sind.While the measuring electrodes can be the regeneration electrodes at the same time, according to FIG. 7 it can also be for each function a separate pair of electrodes can be provided. The electrodes 12A and 24A are connected to a high voltage alternating source 40A, which can be excited in accordance with a signal derived from the direct current between the grid measuring electrodes 12B and 24B is. The measuring current flows parallel to the fluid flow, while the regeneration flow is directed transversely to the fluid flow. It will pointed out that these functions are also interchangeable with one another.

Zur Feuchtigkeitsmessung sowie zur Regeneration ist dieselbe elektrische Stromquelle verwendbar. Da üblicherweise zur Reaktivierung eines feuchtigkeitsbeladenen Bettes die volle Leistung über einen Zeitraum von einer halben bis einer Minute oder mehr benötigt wird, kann ein kurzer Spannungsimpuls ohne wesentliche Erwärmung des Bettes zur Feuchtigkeitsmessung verwendet werden. In einer Ausführung wurde beispielsweise während des Trocknungszyklus eine Gleichspannung von 20 kV zur Messung des Leckstroms an das Molekularsiebbett gelegt.The same electrical power source can be used for moisture measurement and regeneration. As usually for reactivation a moisture-laden bed can perform at full power over a period of half a minute to a minute or more is needed, a short voltage pulse can be used to measure moisture without significantly heating the bed be used. In one embodiment, for example, a DC voltage of 20 kV was used during the drying cycle Measurement of the leakage current applied to the molecular sieve bed.

Fig\ 8 zeigt eine gemeinsame Elektrodenanordnung in einem Regenerationstrockner mit einem elektrisch isolierten Turm und einem eingeschlossenen Molekularsiebbett. Die im Abstand zueinander angeordneten Elektroden 12 und 24 sind mit einerFig. 8 shows a common electrode arrangement in one Regeneration dryer with an electrically insulated tower and an enclosed molecular sieve bed. The ones in the distance mutually arranged electrodes 12 and 24 are with a

60 9 8 29/074060 9 8 29/0740

"" Δ j "" Δ j

Spannungsquelle 40 verbunden. Ein in Reihe geschaltetes Amperemeter mißt den elektrischen Strom und liefert ein dem Feuchtigkeitsgehalt in den zusammengepackten Teilchen zwischen den Elektroden entsprechendes Signal. Eine in Blockform dargestellte Steuerung ist von diesem Signal ansteuerbar und betätigt ein Ventil zur Unterbrechung der Strömung während der Regeneration. In Abhängigkeit von der Steuerung ist eine zur Regeneration wirksame volle Regenerationsspannung von der Spannungsquelle an die Elektroden des Bettes legbar. Während dieser Phase wird ein Spülgasstrom oder ein Vakuum an den Turm 12 angeschlossen. Zeigt das Amperemetersignal an, daß die Feuchtigkeit auf einen gewünschten Wert entfernt wurde, dann startet die Steuerung den Trocknungszyklus und schaltet die Stromquelle wieder in einen Meßzustand.Voltage source 40 connected. An ammeter connected in series measures the electric current and provides an indication of the moisture content in the packed particles between the Corresponding signal to electrodes. A controller shown in block form can be controlled and operated by this signal a valve to interrupt the flow during regeneration. Depending on the control, there is one for Regeneration effective full regeneration voltage from the voltage source can be applied to the electrodes of the bed. While During this phase, a purge gas flow or a vacuum is connected to the tower 12. The ammeter signal indicates that the moisture has been removed to a desired value, then the controller starts the drying cycle and switches the power source again in a measuring state.

Der Aktivierungs- oder Regenerationszyklus ist durch eine zuvor gestellte Zeitschaltung, durch Taupunktsmessungen im abgegebenen Spülgasstrom, durch die Messung der elektrischen Leitfähigkeit des Bettes, durch Energieaufnahme bei der Regeneration oder auf andere Weise steuerbar oder begrenzbar.The activation or regeneration cycle is through a previously set time switch, by measuring the dew point in the purge gas flow, by measuring the electrical Conductivity of the bed, controllable or limited by energy absorption during regeneration or in some other way.

Der zur Feuchtigkeitsmessung herangezogene Strom kann eine kontinuierliche Welle oder eine Stromimpulsfolge sein. Die Frequenz und Länge der Impulse sowie die Spannung kann zur Verbindung der feuchtigkeitsmessenden Schaltung mit den anderenThe current used for moisture measurement can be a continuous wave or a current pulse train. the The frequency and length of the pulses as well as the voltage can be used to connect the moisture measuring circuit to the others

609829/0740609829/0740

75578D375578D3

Funktionen der Steuerung abgestimmt sein. Die Steuerung der Regenerationsschaltungen und der Fluidstromschaltungen kann durch eine zentrale Steuereinheit oder einen on-line-Prozeßrechner erfolgen. Die Funktionen werden je nach den Verfahrensbedingungen ausgewählt. Functions of the control must be coordinated. The control of the regeneration circuits and the fluid flow circuits can by a central control unit or an on-line process computer take place. The functions are selected depending on the process conditions.

Es wird darauf hingewiesen, daß bestimmte Teile des Trockners verschiedene Funktionen durchführen können, beispielsweise können die für die Feuchtigkeitsmessung des Bettes eingesetzten Elektroden auch als Anschlüsse für eine Hochspannung zur Regeneration des Bettes dienen. Hierzu ist ein bekanntes Umschalten der Spannungsquelle erforderlich.It should be noted that certain parts of the dryer can perform different functions, for example The electrodes used to measure the moisture in the bed can also be used as connections for a high voltage for regeneration serve the bed. This requires a known switching of the voltage source.

Der die Feuchtigkeit messende Strom liefert ein dem Feuchtigkeitsgehalt entsprechendes Signal, oder ein Amperemeter wandelt diesen Strom zu einem dem Feuchtigkeitsgehalt entsprechenden elektrischen, mechanischen oder fluiden Signal um. Das Signal wird zur Auslösung eines Regenerationszyklus für das periodische Austreiben von Wasser aus dem Molekularsiebbett mit einem vorgegebenen Wert verglichen.The current measuring the moisture provides a measure of the moisture content corresponding signal, or an ammeter converts this current to a corresponding to the moisture content electrical, mechanical or fluid signal. The signal is used to trigger a regeneration cycle for the periodic Expelling water from the molecular sieve bed with a specified value compared.

Durch das direkte Anlegen von niederfrequenter elektrischer Energie von 0 bis 1000 Hz zum Austreiben des Adsorbats ist die Regeneration in einem kleinen Bruchteil der zum Beladen der Molekularsiebe während des Sorptionszyklus erforderlichen ZeitThe direct application of low-frequency electrical energy from 0 to 1000 Hz to expel the adsorbate is the Regeneration in a small fraction of the time required to load the molecular sieves during the sorption cycle

609829/0740609829/0740

? 8 η 3? 8 η 3

durchführbar. Benötigt ein bekannter typischer Gastrockner mehr als zwei Stunden zur Erreichung der Feuchtigkeitskapazität bzw. des Durchbruchspunktes, so ist die gleiche Wassermenge in etwa 1 Minute oder weniger gemäß der Erfindung austreibbar, was eine Regenerationszeit von weniger als 1 % der Sorptionszeit bedeutet.feasible. A well-known typical gas dryer needs more than two hours to reach the moisture capacity or the breakthrough point, the same amount of water is approximately 1 minute or less can be expelled according to the invention, which means a regeneration time of less than 1% of the sorption time.

Fig. 6 zeigt die elektrische Leitfähigkeit in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt für zwei verschiedene Zellenanordnungen. Die Daten für die Kurve A wurden mit rostfreien Scheibenelektroden aus einem durchlässigen Gitter Nr. 18 in einem zylindrischen Acry!kunststoffgehäuse mit einem 18 cm langen Bett · von 3,2 cm Durchmesser erzielt. Die Teilchen waren 4 bis 5 Ά Davison Grade 714 Zeolithe der Art X (8x12 Maschen). Der Luftstrom durch das zusammengepackte Bett betrug 53 l/Min, (bei Normalbedingungen), mit einem Einlaßwassergehalt von 2500 ppm und einem Auslaßwassergehalt von etwa 2 ppm. Das Molekularsieb adsorbiert etwa 6,8 % H9O je Stunde bei Umgebungsbedingungen. An die Elektroden wurde eine Gleichspannung von +18,5 V gelegt, wobei die Anode im Abstrom lag. Der zwischen den Elektroden fließende Strom wurde zu elektrischen Messungen herangezogen. Der Anstieg der Leitfähigkeit zeigt, daß das Bett Feuchtigkeitssäih:igung erreicht hat und daß ein Regenerieren erforderlich ist.6 shows the electrical conductivity as a function of the moisture content for two different cell arrangements. The data for curve A were obtained with stainless disc electrodes made from a No. 18 permeable grid in a cylindrical acrylic housing with a 18 cm long bed 3.2 cm in diameter. The particles were 4 to 5 Ά Davison Grade 714 Type X zeolites (8x12 mesh). The air flow through the packed bed was 53 liters per minute (under normal conditions), with an inlet water content of 2500 ppm and an outlet water content of about 2 ppm. The molecular sieve adsorbs about 6.8% H 9 O per hour at ambient conditions. A DC voltage of +18.5 V was applied to the electrodes, with the anode in the downstream stream. The current flowing between the electrodes was used for electrical measurements. The increase in conductivity indicates that the bed has reached moisture concentration and that regeneration is required.

Kurve B zeigt die Abhängigkeit für koaxial angeordnete Stangenelektroden gemäß der Ausführung nach Fig. 1.Curve B shows the dependency for coaxially arranged rod electrodes according to the embodiment according to FIG. 1.

609829/0740609829/0740

Claims (11)

-.28.- '7B57803-.28.- '7B57803 PatentansprücheClaims Gastrockner mit einem Einlaß für das zu trocknende Gas, mit einem Auslaß für das getrocknete Gas und mit einer dazwischen liegenden Kammer mit einem Adsorptionsmittelbett bestehend aus einem Molekularsieb, dadurch gekennzeichnet, daß an das Adsorptionsmittelbett Elektroden zur Erzeugung eines elektrischen Stromflusses im Adsorptionsmittelbett angelegt sind, wobei die Frequenz des elektrischen Stroms so gering ist, daß ein Erwärmen des Adsorptionsmittelbettes bis zur Verdampfung des adsorbierten Wassers ausgeschlossen ist, und wobei die Stromdichte so klein ist, daß keine Hydrolyse des absorbierten Wassers erfolgt.·Gas dryer with an inlet for the gas to be dried, with an outlet for the dried gas and with one intermediate chamber with an adsorbent bed consisting of a molecular sieve, characterized in that that on the adsorbent bed electrodes for generating an electrical current flow in the adsorbent bed are applied, the frequency of the electric current is so low that heating of the Adsorbent bed is excluded until the adsorbed water has evaporated, and the current density is so small that there is no hydrolysis of the absorbed water. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Elektroden ein elektrisches Feld von wenigstens 0,2 kV/cm mit einer Frequenz von 0 bis 10 Hz legbar ist2. Apparatus according to claim 1, characterized in that an electric field of at least to the electrodes 0.2 kV / cm can be laid at a frequency of 0 to 10 Hz und daß eine Stromdichte von 0,01 bis 100,uA/cm aufrechterhaltbar ist.and that a current density of 0.01 to 100 µA / cm can be maintained is. 3. \ Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet beispielsweise durch einen Reaktor mit gesättigtem Bett gemäß Fig. 2 zur Erhöhung der Spannung beim Austreiben des adsorbierten Wassers aus dem Adsorptionsmittelbett während des Regene-3. \ Device according to claim 2, characterized for example through a saturated bed reactor as shown in Fig. 2 to increase the tension in driving off the adsorbed Water from the adsorbent bed during the regeneration 6098 2 9/07406098 2 9/0740 rierens zur Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Stromdichte für die Desorption.rierens to maintain a substantially constant current density for the desorption. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Leitung (27) und ein Ventil (28) zum Ablassen des durch den elektrischen Strom zwischen den Elektroden desorbierten flüssigen Wassers.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized through a line (27) and a valve (28) for releasing the electrical current between the Electrodes desorbed liquid water. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Aufzeichnung des zwischen den Elektroden durch das Absorptionsmittelbett fließenden elektrischen Stroms, und durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines einen bestimmten Wassergehalt des adsorbierten Wassers anzeigenden Signals in Abhängigkeit von einer erhöhten elektrischen Leitfähigkeit des Adsorptionsmittelbettes .5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized by a device for recording the between the electrodes electrical current flowing through the absorbent bed, and through means for generating it a signal indicating a certain water content of the adsorbed water as a function of a increased electrical conductivity of the adsorbent bed. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine von dem Signal ansteuerbare Einrichtung zur Unterbrechung des Gasstroms durch das Adsorptionsmittelbett, und durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Regenerationsstroms zwischen den Elektroden bei unterbrochenem Gasstrom.6. The device according to claim 4 , characterized by a device controllable by the signal for interrupting the gas flow through the adsorbent bed, and by a device for generating a regeneration flow between the electrodes when the gas flow is interrupted. 7. Verfahren zum Regenerieren von in einem Adsorptionsmittelbett bestehend aus einem Molekularsieb adsorbiertem7. A method for regenerating an adsorbent bed consisting adsorbed into a molecular sieve 609829/0740609829/0740 R 5 ? 8 Π 3R 5? 8 Π 3 Wasserdampf durch Durchleiten eines elektrischen Stroms durch das Adsorptionsmittelbett, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisches Feld mit einer Frequenz von weniger als 10 Hz zur Vermeidung einer dielektrischen Erwärmung des Bettes angelegt und eine Stromdichte von 0,01 bis 10OyU A/cm zur Vermeidung einer Elektrolyse des adsorbierten Wassers sowie eine Feldstärke von mindestens 0,2 kV/cm eingerichtet werden, wobei das adsorbierte Wasser als flüssiges molekulares Wasser desorbiert wird.Water vapor by passing an electric current through the adsorbent bed, characterized in that that an electric field with a frequency of less than 10 Hz to avoid dielectric heating of the bed and a current density of 0.01 to 10OyU A / cm to avoid electrolysis of the adsorbed Water and a field strength of at least 0.2 kV / cm can be established, with the adsorbed Water is desorbed as liquid molecular water. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das desorbierte Wasser als Flüssigkeit abgelassen oder verdampft und mit einem Spülgas ausgetrieben wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the desorbed water is drained or as a liquid is evaporated and expelled with a purge gas. 9. Verfahren zum Trocknen eines Gases mit Hilfe eines Adsorptionsmittelbettes in Form eines Molekularsiebs durch selektive Adsorption des Wasserdampfs aus dem Gas bis zu einem bestimmten Wassergehalt im Bett und durch anschließendes Unterbrechen des GasStroms und Regenerieren des Bettes durch Austreiben des adsorbierten Wassers, dadurch gekennzeichnet, daß während des Durchströmens des Adsorptionsmittelbettes von dem zu reinigenden Gas ein elektrischer Strom durch das Adsorptionsmittelbett geleitet und als Maß für die bei ansteigendem Wassergehalt steigende elek-9. Method for drying a gas with the aid of a bed of adsorbent in the form of a molecular sieve through selective adsorption of the water vapor from the gas up to a certain water content in the bed and then interrupting the gas flow and regenerating the bed by expelling the adsorbed water, characterized in that while flowing through the adsorbent bed from the gas to be cleaned an electric current passed through the adsorbent bed and as Measure for the electrical 609829/0740609829/0740 _ 31 _ 75R7803_ 31 _ 75R7803 trische Leitfähigkeit des Adsorptionsmittelbettes aufgezeichnet wird, daß beim Erreichen eines vorgegebenen Wertes der Leitfähigkeit ein Signal erzeugt und daß der Gasstrom in Abhängigkeit von dem Signal unterbrochen und ein Regenerationszyklus begonnen wird.trical conductivity of the adsorbent bed recorded is that when a predetermined value of the conductivity is reached, a signal is generated and that the Gas flow is interrupted as a function of the signal and a regeneration cycle is started. 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Messen der Leitfähigkeitszunähme verwendeten Elektroden außerdem zur Erzeugung eines Regenerationsstroms von im wesentlichen konstanter Stromdichte dienen. 10. The method according to claim 8, characterized in that those used to measure conductivity increases Electrodes also serve to generate a regeneration current of essentially constant current density. 11. Vorrichtung zur Feuchtigkeitsmessung und Feuchtigkeitsdesorption zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10, mit einem ein zeolithisches Adsorptionsmittel enthaltenden Turm, gekennzeichnet durch an das Adsorptionsmittel angelegte Elektroden (12, 24), durch eine Einrichtung zur Messung des Stromflusses zwischen den Elektroden sowie eine davon ansteuerbare Einrichtung zur Erzeugung eines Regenerationsstrom zum Austreiben der Feuchtigkeit aus dem Adsorptionsmittelbett.11. Device for moisture measurement and moisture desorption for carrying out the method according to claim 10, with one containing a zeolitic adsorbent Tower, characterized by electrodes (12, 24) applied to the adsorbent, by a device for measuring the current flow between the electrodes and a device for generation that can be controlled by them a regeneration stream to drive moisture out of the adsorbent bed. Λ Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen mit der Steuerung der elektrischen Spannungsquelle für die Elektroden verbundenen Reaktor mit gesättigtem Bett, wobei der Regenerationsstrom beim Trocknen des Adsorptions-Λ Device according to claim 11, characterized by a with the control of the electrical voltage source for the electrodes connected reactor with saturated bed, whereby the regeneration flow during drying of the adsorption 60 9829/074060 9829/0740 75578037557803 mittelbettes und bei dessen Widerstandszunähme im wesentlichen konstant gehalten ist.middle bed and its resistance increase essentially is kept constant. ue:hu:köue: hu: kö 609829/07^0609829/07 ^ 0 LeerseiteBlank page
DE19752552803 1974-11-27 1975-11-25 METHOD AND DEVICE FOR DRYING BY MOLECULAR Sieves Withdrawn DE2552803A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US52783274A 1974-11-27 1974-11-27
US53528274A 1974-12-23 1974-12-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2552803A1 true DE2552803A1 (en) 1976-07-15

Family

ID=27062525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752552803 Withdrawn DE2552803A1 (en) 1974-11-27 1975-11-25 METHOD AND DEVICE FOR DRYING BY MOLECULAR Sieves

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPS5177582A (en)
DE (1) DE2552803A1 (en)
DK (1) DK533375A (en)
FR (1) FR2292514A1 (en)
GB (1) GB1533559A (en)
IT (1) IT1054660B (en)
NL (1) NL7513726A (en)
NO (1) NO753987L (en)
SE (1) SE415960B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3802751A1 (en) * 1988-01-30 1989-08-10 Bosch Gmbh Robert Desiccant cartridge

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS607523B2 (en) * 1978-02-10 1985-02-25 住友精密工業株式会社 Dehumidification device
US4312640A (en) * 1979-03-12 1982-01-26 Pall Corporation Heat-reactivatable adsorbent gas fractionator and process
US4598686A (en) * 1985-03-28 1986-07-08 Casco Products Inc. Fuel vapor recovery system for automotive vehicles
US4721846A (en) * 1986-07-02 1988-01-26 Casco Products Corporation Canister heater with PTC wafer
US4717401A (en) * 1986-09-24 1988-01-05 Casco Products Corporation Fuel vapor recovery system
FR2677765B1 (en) * 1991-06-17 1994-06-17 Commissariat Energie Atomique PROCESS FOR MONITORING THE SATURATION STATE OF A FILTERED ACTIVE CARBON MASS OF A FILTRATION DEVICE AND RESPIRATORY MASK CARTRIDGE USING THE SAME.
US5565077A (en) * 1994-09-26 1996-10-15 Foster Miller, Inc. Transverse flow self-heating electrically conductive sorption system
IT1392943B1 (en) * 2009-02-25 2012-04-02 Moretto Spa METHOD AND PLANT FOR DEHUMIDIFICATION OF MATERIALS IN GRANULAR FORM
TWI608201B (en) * 2016-04-29 2017-12-11 財團法人工業技術研究院 Desiccant wheel
CN115608122A (en) * 2022-11-22 2023-01-17 杭州嘉隆气体设备有限公司 Compressed air decarburization drying device and control method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3802751A1 (en) * 1988-01-30 1989-08-10 Bosch Gmbh Robert Desiccant cartridge
DE3802751C2 (en) * 1988-01-30 2000-03-09 Bosch Gmbh Robert Desiccant cartridge

Also Published As

Publication number Publication date
GB1533559A (en) 1978-11-29
DK533375A (en) 1976-05-28
NL7513726A (en) 1976-05-31
FR2292514B1 (en) 1979-06-22
SE415960B (en) 1980-11-17
NO753987L (en) 1976-05-31
SE7513256L (en) 1976-05-28
JPS5177582A (en) 1976-07-05
FR2292514A1 (en) 1976-06-25
IT1054660B (en) 1981-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4038050A (en) Electrical sensing and regenerating system for molecular sieve driers
DE3621014C2 (en) High purification device for argon and method for its operation
DE69828459T3 (en) Use of zeolites and alumina in adsorption processes
DE69834163T2 (en) Hochtemperaturadsorptionsverfahren
US4101296A (en) Ozone decomposition and electrodesorption process
DE60211402T2 (en) Process and apparatus for gas drying
US4913850A (en) Process for the removal of iodine and organic iodine compounds from gases and vapors using silver-containing zeolite of the faujasite type
DE3621013C2 (en) Nitrogen purifier and nitrogen purification process
DE1963773A1 (en) Process for the separation of oxygen from air
DE2552803A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR DRYING BY MOLECULAR Sieves
EP0379895B1 (en) Process for removal of iodine and iodine compounds from hydrogen containing gases and vapours
DE2016838B2 (en) Process for the production of granulated, abrasion-resistant, binder-free molecular sieve zeolites
CH624856A5 (en)
AT11393U1 (en) DEVICE FOR TREATING GASES, IN PARTICULAR FOR DRYING NATURAL GAS OR BIOGAS
DE4225272A1 (en) Adsorption filter for air purification or off-gases - contains adsorber granules, e.g. active carbon, fixed on a support which can be heated, e.g. electrically, to regenerate the filter
EP1923121B1 (en) Method for thermo-chromatographic heating of beds containing solids
DE10032385A1 (en) Process for the regeneration of electrically conductive adsorbents loaded with organic substances
US5223237A (en) Process for removing sulfur oxides from a gas stream
DE3129848A1 (en) Process for drying humid gases, in particular air
EP0049782A1 (en) Process for the cyclical desorption of adsorbents cyclically charged with absorbates
DE102006062652A1 (en) Method e.g. for absorption of catalytic cleaning of contaminated exhaust streams, involves inserting gas mixture into solid bed which has adsorption active component and catalytic active component
DE1265724B (en) Process for the enrichment of oxygen in air
Rao et al. Concentration-thermal swing adsorption process for separation of bulk liquid mixtures
DD239533A1 (en) METHOD FOR THE THERMAL ENTWAEDING OF ZEOLITHIC MOLECULAR SCREENS
DE3115734C2 (en) Method and device for removing pollutants from gases or gas mixtures

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee