DE2607590C3

DE2607590C3 - Reinigungsturm zum kontinuierlichen Entfernen von gasförmigen Verunreinigungen aus Abgasen

Info

Publication number: DE2607590C3
Application number: DE2607590A
Authority: DE
Inventors: Heiichiro Murakami; Tsuneo Okamoto
Original assignee: Kureha Corp
Current assignee: Kureha Corp
Priority date: 1975-02-27
Filing date: 1976-02-25
Publication date: 1981-01-15
Also published as: DE2607590A1; CA1052291A; NL167603C; DE2607590B2; JPS5329308B2; NL7602026A; US4047906A; JPS5198680A; GB1535993A; FR2302129B1; FR2302129A1

Description

(21; 45; 55) auf der oberen Oberfläche Barrieren (24; 44; 54) aufweisen, die die Bodenoberfläche in eine zentrale Zone I (22; 42; 52) und eine peripherienahe bzw. Randzone II (23; 43; 53) unterteilen, wobei die zentrale Zone I 80 bis 95% des gesamten Oberflächenbereiches einnimmt und die offene Fläche in der Zone I im Bereich des vier- bis zwan,tigfachen von der der Zone II liegt, und wobei die Böden der zweiten Art (31; 49; 59) auf der oberen Oberfläche ebenfalls mit Barrieren (34; 48; 58) gleicher Höhe versehen sind, die so angeordnet sind, daß die Bodenoberfläohe in e.ne zentrale Zone I (32; 46; 57) und eine peripiierienahe oder Randzone II (33; 47; 56) unterteilt wird, woL ;i die zentrale Zone I 5 bis 20% des gesamten Oberflächenbereiches einnimmt und die offene Fläche in der peripherienahen oder Randzone II im Bereich von dem vier- bis zwanzigfachen von der Zone I liegt

2. Reinigungsturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d2ß die flächenkleinere Zone (53; 57) auf einem Niveau liegt, das 10 bis 20 mm tiefer als das der flächengrößeren Zone (52; 56) liegt.

3. Fteinigungsturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Öffnungen in der flächenkleineren Zone (43; 46) 13- bis 2mal so groß ist wie der der Öffnungen in der flächengrößeren Zone (42; 47), wobei die flächenkleinere Zone auf dem gleichen Niveau wie die flächengrößere Zone liegt.

Die Erfindung betrifft einen Reinigungsturm zum kontinuierlichen Entfernen von gasförmigen Verunreinigungen aus Abgasen mit einem Adsorptionsabschnitt mit übereinander angeordneten, mit öffnungen versehenen Boden, über die sich Aktivkohlekugeln im Gcgenslrom /um Abgas nach unten bewegen, einem Regenerationsabschnitt am Bodenteil des Reinigungsturms, in dem die Aktivkohlekugeln durch Erhitzen e,ö regeneriert werden, und einer Steigleitung zum Überführen clef regenerierten Aktivkohlekugeln vom Boden des Reinigungsturms zu dem oberen Teil des Reinigungsturms.

Bei defi verschiedenartigsten chemischen Verfahren fallen Abgase an, die gasformige Verunreinigungen, beispielsweise organische Lösungsmittel, enthalten, die für den Menschen schädlich sind. Zur Verhinderung der Aus der DE-AS 12 64 403 ist beispielsweise ein Adsorptionsturm bekannt, bei dem die Adsorptionsmittelteilchen durch das zu behandelnde Gas im Gegenstrom zu Wirbelschichtbetten verwirbelt werden. Der Transport der Adsorptionsmittelteilchen innerhalb des Adsorptionsabschrn rtes von Boden zu Boden nach unten verläuft durch Abflußkanäle, die alternierend von Boden zu Boden etwa diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Dadurch bewegen sich die Adsorptionsmittelteilchen unter Ausbildung eines Schüttwinkels von einem Abflußkanal zum gegenüber- und tieferliegenden Abflußkanal, wodurch die Wirbelschichten eine ungleichmäßige Höhe aufweisen. Dadurch werden die Adsorptionsmittelteilchen ungleichmäßig ausgenutzt, und das aufsteigende Gas trifft auf verschieden hohe Wirbelschichtdicken auf jeweils einem Boden und wird ungleichmäßig behandelt.

Auch aus der GB-PS 12 19 968 is'eine Gastrennanlage bekannt, die in dem Adsorptionsabschnitt übereinander angeordnete Lochböden besitzt, bei denen das Adsorptionsmittel durch Fallrohre von Boden zu Boden innerhalb des Turmes nach unten geleitet wird. Auch diese Fallrohre sind versetzt gegeneinander angeordnet, so daß sich t· >ie ungleichmäßige Verteilung der Adsorptionsmittelteilchen über den Boden ergibt. Dadurch treten bei dieser bekannten Anordnung die gleichen Schwierigkeilen der ungleichmäßigen Ausnutzung des Adsorptionsmittels und der ungleichmäßigen Behandlung des Gases wie bei der vorstehend beschriebenen Adsorptionsanlage auf.

Zur Erläuterung dieses Sachverhalts ist in Fig. I der beigefügten Zeichnungen ein Reinigungsturm bekannter Art schematisch dargestellt. In dieser Fig. 1 bezeichnet 1 einen Reinigungsturm. Ein Gas, das schädliche gasförmige Verunreinigungen enthält, die entfernt werden sollen, wird durch eine Öffnung oder Düse 2 an dem Adsorptionsabschnitt A in den Turm 1 eingeführt. Beim Eintritt in das Innere des Turmes steigt das Gas vertikal nach oben und kommt mit den Adsorptionsmittelteilchen in Kontakt, die innerhalb des Adsorptionsabschnittes A enthalten sind, Wodurch bewirkt wird, daß die AdsorptionsmittelteÜchen auf den übereinander angeordneten Böden 3, 3', 3" ... Wirbelschichten bilden. Die Adsorptionsmittelleilchen, die die Wirbelschichten bilden, adsorbieren die gasförmigen Verunreinigungen von dem Gas. Das auf diese Weise von den schädlichen Verunreinigungen befreite Gas wird durch eine Ablaßöffnung 4, die geeigneterweise an dem oberen Teil des Turmes ausgebildet ist, an die

Atmosphäre freigegeben. Die adsorbierenden Teilchen auf den übereinander angeordneten Böden 3, 3', 3" ... fallen durch die Fallöffnungen 5, 5', 5" .., die an den übereinander angeordneten Böden angeordnet sind, und bewegen sich allmählich und stufenweise durch die Schwerkraft nach unten, während sie gleichzeitig die gasförmigen Verunreinigungen von dem Gas adsorbieren. Dann verlassen sie den Adsorptionsabschnitt A und schichten sich in dem Raum einer trichterförmig ausgebildeten Leitplaite 6 auf. Während sie in diesem Raum ein durch Schwerkraft sich bewegendes Bett bilden, erreichen sie allmählich einen Regenerationsabschnitt B, der an dem Bodenteil des Reinigungsturmes 1 angeordnet ist Beim Erreichen des Regeneralionsabschnittes B v/erden die Adsorptionsmittel teilchen mit einem Erhitzer 7 erhitzt, was dazu führt, daß die Teilchen regeneriert werden, da sie durch das Erhitzen gezwungen werden, die adsorbierten Verunreinigungen uuZugeueiT. rinsciuiCwenu wcrucn uic regenerierten Adsorptionsmittelteilchen, die den Boden 8 ^.ss Turmes erreichen, über eine Steigleitung 9 zu dem oberen Teil des Turmes übergeführt, um sie im Kreislauf wieder zu verwenden. In der Zwischenzeit werden die Verunreinigungen, die von den Adsorptionsmittekeilchen desorbiert worden sind, mittels eines Trägergases, das durch eine am unteren Teil des Regenerationsabschnittes B angeordnete Düse oder Öffnung 11 eingeführt wird, aus dem Reinigungsturm durch eine Öffnung oder Düse 10 abgeführt Die abgeführten Verunreinigungen werden zu einem Desorbatbehandlungsabschnitt Cübergeführt jo der beispielsweise einen Kondensator, einen Abscheider oder ein Klärgefäß enthält

Bei der Adsorptionsbehandlung des Gases durch das oben beschriebene Wirbelschichtverfahren bildet die erfolgreiche Stabilisierung der so gebildeten Wirbelschichtbetten selbst ein wesentliches Erfordernis, um die Entfernung der schädlichen gasförmigen Verunreinigungen vc.i dem Gas über eine lange Zeitdauer mit einem hohen Entfernungswirkungsgrad kontinuierlich durchzuführen. Die Stabilität von derartigen Wirbelschichtbetten hängt von der Gestalt der verwendeten adsorbierenden Teilchen, der Festigkeit, der Abriebbeständigkeit und anderen physikalischen Eigenschaften, die die Teilchen aufweisen, und der Durchflußmenge, der Durchflußgeschwindigkeit und Viskosität des zur Verwirbelung der Adsorptionsmittelteilchen verwendeten Gases usw. ab.

Um unerwünschte Vorgänge, wie Sieden, kanalartiges Durchwandern und träges Fließen der Adsorptionsmittelteikhen zu beseitigen, wurden Verbesserungen des Aüfbaus von Fallkanälen oder Fallwegen für die Teilchen vorgenommen. Beispielsweise wurde in die Böden der Faltkanäle oder Fallwege Öffnungen eingefügt oder, wie es in der US-PS 26 74 338 beschrieben ist. Bodenplatten verwendet, die auf Federn auf den Böden der Fallkanäle oder Fallwege getragen werden. Diese Versuche zur Verbesserung des Aufbaue der Fallwege bewirkten jedoch, daß das System selbst kompliziert wurde und brachten außerdem den Nachteil 'mit sich, daß die Adsorptionsmittekeilchen allmählich eo pulverisiert wurden. Daher versagten alle diese Versuche in ihrem Ziel, die Stabilisierung des mengenmäßigen Transpprtes der im Kreislauf geführten Ädsorptionsmittelteilchen herbeizuführen.

Es ist nun Aufgabe ύ&! Erfindung, einen Reinigungsturm zum kontinuierlichen Entfernen von gasförmigen Verunreinigungen aus Abgasen der eingangs beschriebenen Art zu schaffe^, bei dem die Wirbelschichten besser stabilisiert sind und die Adsorptionsmittelteilchen gleichmäßiger nach unten fließen, um dadurch eine gleichmäßige Ausnutzung des Adsorptionsmittels herbeizuführen.

Diese Aufgabe wird durch einen Reinigungsturm gelöst, der die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist

Durch die Barrieren auf den mit Öffnungen versehenen Böden bilden sich in der jeweils flächengrößeren Zone außerordentlich gleichmäßige Wirbelschichten aus, und die Adsorptionsmittelteilchen wandern über diese Barrieren in die flächenkleineren Zonen, von denen aus sie jeweils auf die flächengrößere Zone des nächsttieferen Bodens fallen. Die Höhe der Barrieren liegt vorzugsweise im Eereich von 20 bis 60 mm.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, bei den mit Öffnungen versehenen Böden die 'fene Fläche so zu wählen, daß sie jeweils 5 bis 25% der gesamten Oberfläche einnimmt

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die flächenkleinere Zone eines Bodens jeweils auf einem Niveau, das 10 bis 20 mm tiefer als das der flächengrößeren Zone des Bodens liegt Dabei können die öffnungen in den Böden einen bestimmten festgewählten Durchmesser aufweisen, der im Bereich von 3 bis 5 mm liegt

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Durchmesser der Öffnungen in der fläuhenkleineren Zone jeweils 1,5- bis 2mal so groß wie der Durchmesser der Öffnungen in der flächengrößeren Zone, wobei die flächenkleinere Zone auf dem gleichen Niveau wie die flächengrößere Zone liegt

Es wird bevorzugt, als Adsorptionsmittelteilchen Aktivkohlekugeln zu verwenden, deren Teilchendurchmesser im Bereich von 02 bis 2,0 mm liegt wohei der mittlere Teilchendurchmesser im Bereich von 0,4 bis 1,2 mm liegt, und die eine Schüttdichte im Bereich von O₁T bis 0,7 g/cm * besitzen.

Von den Figuren zeigt

F i g. 1 eine schematische erläuternde Darstellung eines bekannten Reinigungsturmes zum Entfernen von gasförmigen Verunreinigungen aus Gasgemischen nach dem Wirbelschichtprinzip.

Die Fig. 2 bis 10 dienen zur Erläuterung der Erfindung. Es zeigt

Fig. 2 eine Draufsithi auf eine bevorzugte Ausführungsform eines mit Öffnungen versehenen Bodens der einen Art mit kreisförmigem Querschnitt.

F i g. 3 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausfünrungs^form eines mit Öffnungen versehenen Bodens der anderen Art mit kreisförmigem Querschnitt,

Fig.4 eine schematische Darstellung der im Reinigungsturm abwechselnd übereinander angeordneten Böden gemäß F i g. 2 und F i g. 3,

Fig. 5 eine schematische Darstellung von im Reinigungsturm abwechselnd übereinander angeordneten Böden Tiit von F i g. 2 und 3 abweichender Bauart,

Fig.6 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines mit öffnungen versehenen Bodens .der einen Art mit rechteckigem Querschnitt,

Fig.7 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines mit Öffnungen versehenen Bodens der anderen Art mit rechteckigem Querschnitt,

Figi8 eine schematische Darstellung der im Reinigufigsturm abwechselnd übereinander angeordneter Böden gemäß F i g. 6 und 7,

Fig,9 eine schematische Darstellung von im

Reinigungsturm abwechselnd übereinander angeordneten Böden mit von Fig.6 und 7 abweichender Bauart und

Fig. 10 eine schemalische Darstellung zur Erläuterung einer Anlage mit einem Reinigungsturm nach der Erfindung.

Aufgrund ihrer kugelförmigen Gestalt besitzen Aktivkohlekugeln den Vorteil, daß sie ausgezeichnete Fließfähigkeit, hervorragende Beständigkeit gegen Reibung und Abnutzung und hohe Beständigkeit gegen Stöße und Druck aufweisen. Die nach der US-PS 39 17 806 hergestellten Aktivkohlekugeln sind besonders geeignet

In einer Ausführungsform der Erfindung sind als übereinander angeordnete Böden runde, mit Offnungen versehene Böden einer Art, wie sie in F i g. 2 dargestellt sind und die jeweils auf der oberen Oberfläche mil einer konzentrischen ringförmigen Barriere versehen sind, die die Oberfläche in eine kreisförmige zentrale Zone I₁ die 80 bis 95% des gesamten Oberflächenbereiches einnimmt, und eine peripherienahe ringförmige Zone II. die 5 bis 20% des gesamten Oberflächenbereiches einnimmt, unterteilt, und runde, mit Öffnungen versehene Böden der anderen Art, von denen ein Boden in F i g. 3 dargestellt ist und die jeweils in ähnlicher Weise auf der oberen Oberfläche mit einer konzentrischen ringförmigen Barriere versehen sind, die die Oberfläche in eine kreisförmige zentrale Zone I, die 5 bis 20% des gesamten Oberflächenbereiches einnimmt, und eine ringförmige peripherienahe Zone II, die 80 bis 95% des gesamten Oberflächenbereiches einnimmt, unterteilt, vorgesehen. In Fig. 2 bezeichnet 21 einen solchen runden, mit Öffnungen versehenen Boden. Die obere Oberfläche dieses runden, mit Öffnungen versehenen Bodens 21 ist durch die Barriere 24 in die kreisförmige zentrale Zone 22 (I) und die ringförmige peripherienahe Zone 23 (II) unterteilt. In Fig. 3 bezeichnet 31 einen runden, mit Öffnungen versehenen Boden der zweiten Art Die obere Oberfläche dieses runden, mit Öffnungen versehenen Bodens 31 ist durch eine Barriere 34 in die -to kreisförmige /cm la ic Zuiic 32 (I) und uie ringförmige peripherienahe Zone 33 (II) unterteilt. Die Zone 22 des Bodens aus F i g. 2 und die Zone 33 des Bodens aus F i g. 3 sind die Abschnitte, über denen Wirbelschichtbetten aus Aktivkohlekugeln gebildet werden. Die Zone 23 des Bodens nach F i g. 2 und die Zone 32 des Bodens nach F i g. 3 sind diejenigen Abschnitte, durch die die Aktivkohlekugeln zu dem nächstgelegenen tieferen Boden herabfallen. Die Barriere 24 und die Barriere 34 sind so auf ihren jeweiligen runden, mit Öffnungen versehenen Böden angeordnet daß die Zone 22 bezüglich des Oberflächenbereiches gleich der Zone 33 und die Zone 23 gleich der Zone 32 ist Die runden, mit Öffnungen versehenen Böden 21 und 31, die in den entsprechendenden Figuren 2 und 3 gezeigt sind, verlaufen in ihren gesamten Oberflächen eben, und sie besitzen jeweils eine Vielzahl von Löchern, die mit einem Öffnungsverhältnis im Bereich von 5 bis 25% ausgebildet sind. Die Oberflächen der runden, mit Öffnungen versehenen Böden 21 und 31 können jeweils in einer einzigen Ebene liegen. Andererseits können die Zonen 23 und 32 dieser Böden auch jeweils in einer Ebene liegen, die durch einen vertikalen Abstand von 10 bis 20 mm von der der entsprechenden verbleibenden Zonen 22 bzw. 33 entfernt ist Wenn die Böden über die gesamte Oberfläche eben sind, weisen die in den Zonen 22 und 33 vorhandenen Öffnungen vorzugsweise einen Durchmesser im Bereich von 3 bis 5 mm auf, und es wird bevorzugt, daß die Öffnungen, die sich in den Zonen 23 Und 32 befinden, einen Durchmesser von etwa dem 1,5-bis 2fachen desjenigen Durchmessers der Öffnungen in den Zonen 22 und 33 aufweisen* Wenn die Böden ebene abgestufte Oberflächen auf verschiedenen Niveaus besitzen^ können all die darin vorgesehenen Öffnungen den gleichen! Durchmesser besitzen, der näherungsweise im¹ Bereich von 3 bis 5 mm liegt

Die Höhen der Barrieren 24 und 34 sind nicht speziell begrenzt und liegen vorzugsweise im Bereich von 20 bis 60 mm. Darüber hinaus ist es unerläßlich, die gleich hohen Barrieren auf den entsprechenden Böden zum Zweck der Stabilisierung der Wirbelschichlbctten, die aus den Aktivkohlekugeln gebildet werden, und auch zur Stabilisierung der Transportrate der Kugeln anzuordnen. Die Geschwindigkeit des Gases in einem Turm liegt bei der Behandlung vorzugsweise aus praktischen Gründen im Bereich von 0,5 bis 2,0 m/sec in Anbetracht der Tatsache, daß der innere Durchmesser des Reinigungsturmes üblicherweise im Bereich von 500 bis 2000 mm liegt

Bei der vorliegenden Erfindung werden die runden, mit Öffnungen versehenen Böden 21 und 31 abwechselnd angeordnet um eine Vielzahl von übereinander angeordneten Böden innerhalb eines runden Turmes zu bilden, wie ps in F i g. 4 oder 5 dargestellt ist In einen auf diese Weise innerhalb des Turmes gebildeten Adsorptionsabschnitt wird das zu reinigende Abgas eingeleitet. In Fig.4 bezeichnet 41 einen zylindrischen Turm. Innerhalb dieses Turmes 41 sind runde, mit Öffnungen versehene Böden 45, deren obere Oberflächen jeweils durch eine konzentrisch ringförmige Barriere 44 in eine kreisrunde zentrale Zone 42 (I) und eine ringförmige peripherienahe Zone 43 (II) unterteilt sind, und runde, mit Öffnungen versehene Böden 49, deren obere Oberflächen jeweils durch eine konzentrisch ringförmige Barriere 48 in eine kreisförmige zentrale Zone 46 (I) und eine ringförmige peripherienahe Zone 47 (II) unterteilt sind, abwechselnd angeordnet um eine Vielzahl übereinander angeordneter Böden zu bilden. In Fig. 5 bezeichnet 5i einen zylindrischen Turm, innerhalb dieses zylindrisches Turmes 51 sind runde, mit Öffnungen versehene Böden 55, deren obere Oberflächen jeweils durch eine konzentrisch ringförmige Barriere 54 in eine kreisförmige zentrale Zone 52 (I) und eine ringförmige peripherienahe Zone 53 (II) unterteilt sind, wobei die Zone 53 in einer Ebene auf einem Niveau verläuft die nach unten durch einen vertikalen Abstand von 10 bis 20 mm von der Ebene der Zone 52 getrennt ist und runde, mit Öffnungen versehene Böden 59, deren obere Oberflächen jeweils durch eine konzentrisch ringförmige Barriere 58 in eine ringförmige peripherienahe Zone 56 (II) und eine kreisförmige zentrale Zone 57 (I) unterteilt sind, wobei die Zone 57 in einer Ebene auf einem Niveau verläuft, das nach unten durch einen vertikalen Abstand von 10 bis 20 mm gegen die Ebene der Zone 56 versetzt ist alternierend abwechselnd angeordnet um eine Vielzahl von übereinander angeordneten Böden zu bilden. Üblicherweise ist der vertikale Abstand, durch den zwei benachbarte Böden voneinander getrennt sind, näherungsweise gleich der Summe aus der Höhe der Barriere, vergrößert um eine Länge von 60 mm.

Oin die RpJnscTiintr Hgc Oases in einem Reinigungsturm zu bewirken, der den beschriebenen Aufbau besitzt muß man das Gas durch den Bodenteil des Turmes nach oben in diesen Turm einführen und dafür Sorge tragen, daß das eingeführte Gas im Gegenstrom

mit Aktivkohlekugeln, die durch den oberen Teil nach unten eingeführt werden, in Kontakt; kömmt, so daß die Aktivköhlekugelri durch die Kraft des Gasstroms gezwungen werderv, Wirbeischichlbellcri auf den übereinander angeordneten Böden zu bilden. Die Aktivkfhlekügeln, die so jeweils auf der Zone 42 und 47 die Wirfeelschichtbeüeri gebildet haben, werden horizontal in Richtung auf Zone'43 und 46 Verschöben und fallen dann aufgrund der Schwerkraft durch die Öffnungen in den Zonen 43 und 46 der runden, mit Öffnungen versehenen Böden 45 und 49 in dem Turm der F i g. 4 (oder in den Zonen 53 und 57 der runden, mit Öffnungen versehenen Böden 55 und 59 in dem Turm der Fig. 5), während sie die gasförmigen Verunreinigungen des zu behandelnden Gases adsorbieren. Nachdem sie den Adsorptionsabschnitt, der aus der Vielzahl von übereinander angeordneten Böden zusammengesetzt ist, passiert haben, werden sie einer Behandlung zur Regenerierung in dem Desorptions- und Regenerationsabschnitt unterworfen. Die regenerierten Aktivkohlekugeln werden zurückgeführt, damit sie wieder zur zyklischen Verwendung durch den oberen Teil in den Reinigungsturm nach unten eingeführt werden können. Bevor die die Wirbelschichtbetten bildenden Aktivkohlekugeln durch die Schwerkraft gezwungen werden, von einem Boden zu einem anderen zu fallen, werden die einzelnen Aktivkohlekugeln auf den übereinander angeordneten Böden horizontal auf dem jeweiligen Boden bewegt.

Spezieller ausgedrückt, bewegen sich die Aktivkohlekugeln, die von der flächcnklcincren Zone eines gegebenen Bodens auf die flächcngröBere Zone des nächsiiicfcren Bodens gefallen sind. zu der flächenklei ncren /one des unteren Bodens, während sie an Ort und Stelle ein Wirbelschichtbett bilden. Beispielsweise Werden die Aktivkohlekugeln, die auf den mittleren Bereich der zentralen Zone 42 des runden, mit Öffnungen versehenen Bodens 45 in dem Turm nach I i g. 4 zugeführt werden, durch den nach oben gerichteten Strom des Gases und Schwerkraftanzie-

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Zone 43 verschoben und fallen dann durch die Öffnungen, die in Zone 43 verteilt angeordnet sind, nach unten. Da die mit Öffnungen versehenen Böden durch eine konzentrische ringförmige Barriere in zwei Zonen, nämlich eine zentrale Zone I und eine peripherienahe Zone II. unterteilt sind, ergeben sich die folgenden Vorteile:

Die Richtung, in der die horizontale Verschiebung der einzelnen Aktivkohlekugeln auf der Vielzahl der übereinander angeordneten Böden erfolgt, alterniert entlang der abfallenden Ordnung der übereinander angeordneten Böden und die Wirbelschichtbelten aus den Kugeln auf den jeweiligen übereinander angeordneten Böden werden durch die Barrieren, die gleiche Höhe aufweisen, auf gleiche Höhen eingestellt. Diese Umstände machen es möglich^ daß die Aktivkohlekugeln gleichmäßig und stetig gefördert werden und mit dem behandelten Gas in gleichmäßigen Kontakt kommen.

Jeder der übereinander angeordneten Böden ist in eine flächenkleinere Zone, die den abwärts gerichteten Fluß der Aktivkohlekugeln erlaubt, und eine flächengrößcre Zone zum Ausbilden eines Wirbelschichtbettes aus den Kugeln unterteilt, und das Flächenbereichsverhältnis dieser zwei Abschnitte ist konstant. Daher kann durch Γ cstlegen des gesamten offenen Bereiches in der flächengrößeren Zone auf einen Wert, der in den Bereich des 4 bis 20fachen des gesamten offenen Bereiches in der flächenkleineren Zone fällt, das Gewicht der Kugeln, die übergeführt und gefördert werden sdllen_f genügend stabilisiert werden; um die mögliche Abweichung zu miriirriaÜsteren.

Die mit öffnungen versehenen Böden können auch eine fechteckige Form besitzen, wie es beispielsweise in den Fig.6 und 7 dargestellt ist Wenn der Reaktionsturtn einen inneren Durchmesser besitzt, der 1500 mm überschreitet, kann eine leichte Neigung von nicht mehr

ίο als 2", die den einzelnen übereinander angeordneten Böden verliehen wird, möglicherweise wirksam die horizontale Bewegung der Aktivkohlekugeln auf den Übereinander angeordneten Böden unterstützen. Wenn der innere Durchmesser des Reaktionsturmes klein ist, kann dagegen solch eine Neigung, die den einzelnen übereinander angeordneten Böden verliehen wird, umgekehrt zu einer vergrößerten Schwankung des Volumens an Aktivkohlekugeln, die übergeführt werden, führen. Es sollte daher mit gebührender Sorgfalt in bezug auf die Größe des inneren Durchmessers des verwendeten Reaktionsturmes abgeschätzt werden, inwieweit es vorteilhaft ist, den übereinander angeord neten Böden eine solche Neigung zu verleihen.
Der erfindungsgemäße Reinigungsturm gestattet, die Reinigung des Abgases über eine lange Zeitdauer von beispielsweise mehr als 200 Stunden kontinuierlich durchzuführen, wobei der Wirkungsgrad der F.ntfernung der gasförmigen Verunreinigungen auf einem hohen Niveau gehalten wird (das 80% weil iiberschrei tei). Das Gas, das demzufolge gereinigt worden ist, kann in seiner unveränderten Form durch den oberen Abschnitt des Reinigungsturmes in die Atmosphäre freigelassen werden. Fin weiterer Vorteil besteht darin, daß es nicht mehr notwendig ist. die übereinander

J5 angeordneten Böden mit Fallwegen oder Falleinrichtungen für die Adsorptionsmiltcllcilchcn auszustatten.

In der Darstellung der Fig. 10 bezeichnet 101 das Ausgangsabgas, 102 ein verdünnendes Trägergas, 103 das Gas. das den Kondensator durchströmt hat. 104 einen Siebeinsatz. 105 ein Gebläse. 106 das Gas, das ücliatiucii vvciucit auii, iG7 um mumji [lituiisciDai limit, 108 einen Auslauf zur F.ntnahme bzw. Abgabe des gereinigten Gases. 109 den Vorheizungsabschnitl, 110 den Desorptions- und Regenerationsabschnitt. 111 das desorbierende Träpcrgas, 112 einen Kondensator, 113 eine Trennanlage und 114 das Kühlwasser. Zur Behandlung in dem Adsorptionsabschnitt wurde ein gemischtes Gas. das aus dem Ausgangsabgas. dem verdünnenden Trägergas (Luft) und dem Gas (Luft) bestand, welches das restliche Perchloräthylen enthielt und durch den Kondensator geströmt war und daher dem Parlialdruck bei der Kondensalortemperatur (20°C) äquivalent war, in den Adsorptionsabschnitt eingeführt. Vor diesem Einleiten wurde das der Behandlung unterworfene Gas mit Luft verdünnt, damit seine Perchloräthylenkonzenlralion auf 6000 ppm eingestellt wurde. Dieses gemischte Gas wurde mit einem Durchflußvolumen von 890 NmVh oder einer Oberflächen-Turm-Geschwindigkeit von 0,8 m/sec in den Adsorplionsabschnitl eingeführt, und Aktivkohlckugeln wurden mit einer Rate von 110 kg/h im Kreislauf zurückgeführt. Die kontinuierliche Wiedergewinnung von Perchloräthylen von dem Gas wurde fortgesetzt wobei der Desorntionsshsrhiiiit anf 14(TC gehalten wurde und das Durchflußvolumen des desorbierenden Trägergases (Dampf) fest bei 36 NmVIi lag Es wurde festgestellt daß das gereinigte Gas. das durch den Adsorplionsabschnitt geströmt und in die Atmosphäre

freigelassen worden war, eine Perchloräthylenkonzen^ tration von weniger als 30 ppm besaß. Die Wiedergewinnung von Perchloräthyien wurde mit einer Rate von 33,6 kg/h erzielt.

Unter den beschriebenen Bedingungen wurde das System zehn Stunden lang täglich Während einer Zeitdauer von zwei Monaten (die wirkliche Betriebszeit belief sich auf 500 Stunden) und einer Dauer von sechs Monaten (die wirkliche Betriebszeit belief sich auf 1500 Stunden) kontinuierlich betrieben. Bei Beginn des Betriebes wurden dem Reinigungsturm 300 kg Aktivköhlekügein zugeführt. Während der Testperiode

Tabelle

10

ίο

wurden die oben beschriebenen Raten der Adsorption und der Entfernung aufrechterhalten, und die Menge an wiedergewonnenem Perchloräthyien wurde sehr wenig verändert.

Die: Perchloräthylen-Adsorptionskapazität von frisch aktivierten Kohlenstoffkugeln und die von den gleichen Kugeln, die nach einem 500stündigen und 1500stündigen Betrieb regeneriert worden Waren, wurden verglichen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben. Die Ergebnisse zeigen, daß die Adsörptionskapazität der Aktivkohlekiigein erhalten bleibt.

Perchlor-

älhylen

(g)Mktivkohle

(g) menge

PerchlorätHyleri

(g)/Aktivkohle

(g)

Aktivkohlekugeln 0 vor dem Betrieb

Aktivkohlekugeln, 0,06

regeneriert nach

500 stündigem Betrieb

Aktivkohlekugeln» 0,06

regeneriert nach

1500 stündigem Betrieb

0,68
0,60

0,63

Getrennt davon wurde, als die nach 1500stündigem Menge dieser regenerierten Kugeln gewogen wurde, Betrieb regenerierten Aktivkohlekugeln für den Ad- wurde ein etwa 7 Gew.-% größeres Gewicht als das der sorptionstest probeweise entnommen wurden, ein Teil J5 entsprechenden Kugeln vordem Gebrauch beobachtet.

der Probe einem Test auf Bruch bzw. Zerkleinerung durch Abreiben unterworfen. Bei diesem Test wurde beobachtet, daß praktisch keine Zerkleinerung in den regenerierten Kugeln auftrat. Wenn eine vorgegebene In Anbetracht der Restmenge an Perchloräthyien ergibt sich somit, daß im wesentlichen kein Gewichtsverlust während des Gebrauches stattgefunden hat.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Reinigungsturm zum kontinuierlichen Entfernen von gasförmigen Verunreinigungen aus Abgasen mit einem Adsorptionsabschnitt mit übereinander angeordneten, mit öffnungen versehenen Böden, über die sich Aktivkohlekugeln im Gegenstrom zum Abgas nach unten bewegen, einem Regenerationsabschnitt am Bodenteil des Reinigungsturms, in dem die Aktivkohlekugeln durch Erhitzen regeneriert werden, und einer Steigleitung zum Oberführen der regenerierten Aktivkohlekugeln vom Boden des Reinigungsturms zu dem oberen Teil des Reinigungsturms, dadurch is gekennzeichnet, daß im Adsorptionsabschnitt (107) in vertikaler Richtung alternativ abwechselnd zwei Artfi. von Böden (21 und 31; 45 und 49; 55 und

59) angeordnet sind, wobei die Böden der einen Art werden.

Luftverschmutzung müssen derartige Abgase gereinigt werden, bevor sie in die Atmosphäre frei abgelassen werden. Hierfür werden bereits die verschiedenartigsten Reinigungstürme eingesetzt, in denen das Abgas durch Adsorptionsbehandlung gereinigt wird, und gegebenenfalls werden die entfernten schädlichen Verunreinigungen auch wieder aufbereitet Es werden insbesondere sogenannte Wirbelschicht/Adsorptionssysteme eingesetzt, bei denen das zu behandelnde Gas und Adsorptionsmittelteilchen, z. B. Aktivkohle, aktiviertes Aluminiumoxid oder Siliziumoxid, im Gegenstromverfahren in gegenseitigen Kontakt gebracht werden, um eiine Wirbelschicht aus den Adsorptionsmittelteilchen entstehen zu lassen. Bei dieser Adsorptionsbehandlung des Gases im Wirbelschichtverfahren wird die Gasbehandlung in der Praxis üblicherweise kontinuierlich durchgeführt, indem die Wirbelschichten in einer Vielzahl von Stufen innerhalb eines Turmes ausgebildet