DE2928138A1

DE2928138A1 - Verfahren zum reinigen von abgas

Info

Publication number: DE2928138A1
Application number: DE19792928138
Authority: DE
Inventors: Georg Schenk
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1979-07-12
Filing date: 1979-07-12
Publication date: 1981-01-29
Also published as: DE2928138C2

Description

Verfahren zum Reinigen von Abgas
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Abgas, insbesondere Abluft, das durch mindestens eines von mehreren Adsorptionsmittelbetten geleitet wird, um die Verunreinigungen zu adsorbieren, während mindestens ein zuvor beladenes Adsorptionsmittelbatt zum Regenerieren mit Wasserdampf gespült und anschließend gekühlt und getrocknet wird. Bei dem hier erläuterten Verfahren wird bei der Kühlung stets auch eine Trocknung des Adsorptionsmittels erreicht.
Die Kühlung und Trocknung des regenerierten Adsorptionsmittel bettes kann mit aus der Atmosphäre angesaugter Luft erfolgen.
Hierbei ist jedoch ein zusätzliches Gebläse nötig. Im allgemeinen wird man diese Luft en-tgega?-gesetzt zur Strömungsrichtung, die während des Adsorptionsbetriebs herrscht, durch das Adsorptionsmittelbett leiten. Als Nachteil würde sich aber hieraus ergeben, daß der Bereich des Bettes, der beim Adsorptionsbetrieb vom Abgas zuerst durchströmt wird, am wenigsten gekühlt würde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlung des Adsorptionsmittelbettes auf einfache Weise durchzuführen und das Kühlmedium in der gleichen Richtung wie das Abgas durch das Bett zu leiten. Gleichzeitig soll vermieden werden, daß zu irgendeinem Zeitpunkt während des Kühlvorgangs Kühlmedium, das Verunreinigungen enthalten kann, freigesetzt wird. Erfindungsgemäß wird dies beim eingangs genannten Verfahren dadurch erreicht, daß die Kühlung des Adsorptionsmittelbettes mit Verunreinigungen enthaltendem Abgas erfolgt und das erwärmte Abgas mit dem zu reinigenden Abgas gemischt wird. Das Kühlmedium wird auf diese Weise in einem geschlossenen Kreislauf gehalten. Die in die Atmosphäre abgeleitete Luft enthält dadurch nur noch extrem niedrige Restgehalte an Verunreinigungen, was bisher auf so einfache und kostengünstige Weise ni~ht möglich- war. Vorteilhaft ist es, daß das Kühlmedium gleichzeitig auch die Trocknung des Adsorptionsmittels bewirkt, we1ches durch die vorausgegangene Spülung bis zu etwa 10 Gew.% Wasser enthalten kann.
Ublicherweise wird das Abgas mit einer Temperatur von etwa 20 bis 50°C zum Kühlen verwendet. Mit Temperaturen in diesem Bereich wird auch das Abgas bzw, die Abluft durch den auf Adsorption geschalteten Adsorber geführt.
Es ist zweckmäßig, daß ein Teilstrom von etwa 5 bis 50 % des gesamten, zu reinigenden Abgases zum Kühlen abgezweigt wird.
Sollte sich das Gas bei der Kühlung zu stark erwärmen, so daß das der Reinigung zugeführte Abgas nicht mehr die erwünschten niedrigen Temperaturen aufweist, wird das erwärmte Abgas vor der Vermischung mit dem zu reinigenden Gas noch gekühlt Ausgestaltungsmöglichkeiten des Verfahrens werden mit Hilfe der Zeichnung erläutert.
Das zu reinigende Abgas wird in der Leitung 1 durch das Gebläse 2 angesaugt und zum einen Teil in die Leitung 3 sowie teilweise auch in die Leitung 4 gedrückt. Die Leitung 3 führt über das geöffnete Ventil 5 zu einem nicht dargestellten, auf Adsorptionsbetrieb geschalteten Adsorber.
Der andere Teilstrom in der Leitung 4 gelangt durch das geöffnete Ventil 6 in den Adsorber 7, um diesen zu kühlen. Dieser Adsorber 7 war zuvor nach erfolgter Beladung des Adsorptionsmittelbettes 8, das z.B. aus Aktivkohle bestehen kann, auf Regeneration geschaltet worden.= Nur während des Adsorptions betriebs ist das Ventil 19 in der Reingasleitung 18 geöffnet.
Zum Regenerieren war durch den Adsorber 7 zunächst Wasserdampf mit Temperaturen von etwa 110 bis 1500C durch die Leitung 9 und das geöffnete Ventil 10 zum Spülen zugeführt worden. In dieser Spülphase war das Ventil 6 geschlossen.
Uber das geöffnete Ventil 11 und die Leitung 12 wurden während des Spülens Gase und Dämpfe zu einer Kühleinrichtung 13 geleitet, aus welcher man kondensiertes Wasser und Verunreinigung in der Leitung 14 abzog. Nicht kondensierte Gase gelangten in dieser Phase über die Leitung 15 zurück zur Ansaugleitung 1.
Nach dem Spülen werden die Ventile 10 und 11 geschlossen und die Ventile 6 und 16 geöffnet. Um die Kühlung und Trocknung des Adsorptionsmittelbettes herbeizuführen, strömt nunmehr Abgas aus der Leitung 4 durch das Bett 8 und verdrängt dabei den Wasserdampf, der noch Spuren von Verunreinigungen enthält, durch die Leitung 17 und das Ventil 16 in die Leitung 12.
Das Kühlmedium nimmt damit den gleichen Weg durch die Kühleinrichtung 13 und die Leitung 15 wie zuvor das Spülmedium.
Der über die Leitung 3 gespeiste, nicht dargestellte Adsorber ist prinzipiell genauso ausgestaltet und mit den gleichen Zu- und Ableitungen versehen wie der Adsorber 7.
Eine weitere Möglichkeit der Abführung des Kühlmediums ist in der Zeichnung gestrichelt angedeutet, und zwar dient hierzu die Leitung 20. Wird diese Leitung 20 benutzt, so entfällt eine Verbindung zwischen dem Ventil 16 und der Leitung 12 und die Kühleinrichtung 13 wird umgangen. Sollte das Kühlgas in der Leitung 20 aber zu hohe Temperaturen aufweisen, kann es durch einen separaten Kühler geleitet werden, der in der Zeichnung weggelassen wurde.
Nach der Kühlung ist der Adsorber 7 wieder für den Reinigungsbetrieb bereit. Das zu reinigende Abgas strömt durch die Leitung 4 und das geöffnete Ventil 6 und wird beim Durchgang durch das Adso#rptionsmittelbett 8 von Verunreinigungen befreit. Die Strömungsrichtung im Adsorber 7 ist in diesem Fall die gleiche wie beim Kühlen. Das Reingas verläßt den Adsorber durch die Leitung 18 und das geöffnete Ventil 19, welches während der Regenerierung und Kühlung geschlossen ist Während des Adsorptionsbetriebs- sind die Ventile 10, 11 und 16 geschlossen.
Beispiel In einer der Zeichnung entsprechenden Verfahrensführung wird folgendermaßen gearbeitet: Während des Adsorptionsbetriebs wird über die Leitung 1 durch den Adsorber 7 verunreinigte Luft in einer etwas schwankenden Menge von durchschnittlich 10 000 m3/h geleitet. Pro m3 enthält die Luft ca. 10 g Benzol und weist eine Temperatur von 300 c auf. Das Adsorptionsmittelbett besteht aus 4000 kg Aktivkohle mit einer Schichthöhe von 1,5 m. Nach 3 Stunden.Adsorptionsbetrieb ist die Beladegrenze des Adsorbers erreicht und die -Reinluft in der Leitung 18 enthält Benzol, dessen Menge auf 10 mg/m3 angestiegen ist. Der Adsorber wird nun auf Regenerieren umgeschaltet.
Zum Regenerieren wird der Adsorber 7 zunächst mit Wasserdampf von 1300C gespült, der aus der Leitung 9 herangefu~hrt wird.
Das Aktivkohlebett wird für 1 Stunde mit insgesamt 1200 kg Wasserdampf durchgespült. Dieser zum Spülen benutzte Wasserdampf wird durch die Leitung 12 zur Kühleinrichtung 13 geführt und dort bis auf 350 c abgekühlt. Das gebildete Kondensat wird abgezogen und aufgearbeitet. Am Ende der Spülung enthält das Aktivkohlebett 350 kg Wasser.
Die anschließende Kühlung und Trocknung erfolgt mit einem Teilstrom von 160Q m3/h der zu reinigen Abluft. Dieser Teilstrom hat eine Temperatur von 30°C. Nach 30 Minuten Kühlung und Trocknung weist das Aktivkohlebett 8 im Eintrittsbereich (das ist der untere Bereich) eine Temperatur von 400rund im Austrittsbereich von 600C auf. Nach weiteren 30 Minuten Kühlung und Trocknung beträgt die Temperatur im Eintrittsbereich nur noch 300C und im Austrittsbereich noch 35°C.
Die Kühlluft wird in der Leitung 4 herangeführt und verläßt den Adsorber 7 durch die Leitungen 17 und 12. In der Kühleinrichtung 13 wird diese Luft auf 35 0C gekühlt und dann durch die Leitung 15 zur Hauptleitung 1 geleitet. Die gestrichelt gezeichnete Leitung 20 der Zeichnung wurde nicht benutzt. Nach der Kühlung und Trocknung wird der Adsober 7 für die erneute Beladung bereitgehalten.

Claims

Patentansprüche 1) Verfahren zum Reinigen von Abgas, insbesondere Abluft, das durch mindestens eines von mehreren Adsorptionsmittel betten geleitet wird, um die Verunreinigungen zu adsorbieren, während mindestens ein zuvor beladenes Adsorptionsmittelbett zum Regenerieren mit Wasserdampf gespült und anschließend gekühlt und getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung und Trocknung des Adsorptionsmittelbettes mit Verunreinigungen enthaltendem Abgas erfolgt und das erwärmte Abgas mit dem zu reinigenden Abgas gemischt wird.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas mit einer Temperatur von etwa 20 bis 500C zum Kühlen und Trocknen verwendet wird.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom von etwa 5 bis 50-o/c> des gesamten, zu reinigenden Abgases zum Kühlen und Trocknen abgezweigt wird.
4) Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem zu kühlenden und zu trocknenden Adsorber kommende erwärmte Abgas vor der Vermischung mit dem zu reinigenden Abgas gekühlt wird.
5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlung des erwärmten Abgases in derselben Kühleinrichtung erfolgt, in der auch der desorbathaltige Wasserdampf gekühlt wird.