DE3139369A1

DE3139369A1 - Adsorptionsfilter mit desorptionseinrichtung

Info

Publication number: DE3139369A1
Application number: DE19813139369
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Phys. 4600 Dortmund Winter
Original assignee: Ceag Verfahrenstechnik 4714 Selm GmbH; CEAG Verfahrenstechnik GmbH
Current assignee: Rekuperator KG Dr-Ing Schack & Co 4000 Duesseld
Priority date: 1981-10-03
Filing date: 1981-10-03
Publication date: 1983-04-14
Also published as: FR2513903B1; JPH0353008B2; GB2106798A; JPS58131120A; DE3139369C2; GB2106798B; US4460466A; FR2513903A1; CA1187818A

Description

483Güteraloh1, Vennstr. 9, Postfach 254Ο

Patentanwälte j. Telefon: co 53413 «13054

J Datum

Dipi.-m_e. Gustav Meldau unaerzeiohen C 840 jS/bu

er. H.-J. Strauß

Firma

CEAG Verfahrenstechnik GmbH

Bahnhofstraße 68 4714 SeIm 2 / Bork

Adsorptionsfilter mit Desorptionseinrichtung

Die Erfindung betrifft ein Adsorptionsfilter mit Gaszuführungs- und Gasabführungsleitung sowie mit einer Desorptionseinrichtung zum Regenerieren des beladenen Adsorptionsfilters und zur Rückgewinnung des Desorbats durch Kondensation, bestehend aus einem ein im wesentlichen inertes gasförmiges Desorptionsmittel im Kreislauf fördernden Kreislaufgebläse, einem dem Adsorptionsfilter in Desorptionsrichtung vorgeschalteten Wärmetauscher, einem dem Adsorptionsfilter in Desorptionsrichtung nachgeschalteten Kondensator und diese Bauelemente zu einem Apparatekreis mit dem Adsorptionsfilter verbindende Rohrleitungen, wobei sowohl die Gaszuführungs- und Gasabführungsleitungen als auch die Rohrleitungen der Desorptionseinrichtung nahe dem Adsorptionsfilter mit Klappen so

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versehen sind, daß bei der Desorption die Gaszuführungs- und Gasabführungsleitungen abgesperrt und die Rohrleitungen des Desorp= tionskreislaüfes geöffnet sind*

Die DE-OS 29 42 959 hat ein Verfahren zum Gegenstand„ dessen Ziel es ist, an Aktivkohle adsorbierte Stoffe wasserarm zurückzugewinnen. Dabei ist insbesondere auf die wasserfreie Rückgewinnung von Lösemitteln abgestellt. Das Verfahren sieht vor„ da0 die desorbierten Lösemittel vor ihrer Kondensation durch adsorptive Trock= nung vom Wasserdampf befreit werden. Sie lehrt darüber hinaus die Verwendung zeolithischer Molekularsiebe«. Angaben zur Ausbildung der Vorrichtung für die Durchführung des Verfahrens werden jedoch nicht gegeben.

Hier setzt die Aufgabe der Erfindung ein, der die Schaffung einer Vorrichtung zur vorteilhaften Durchführung dieses Verfahrens zu= gründe liegt. Dabei soll insbesondere auch die Aufgab© gelöst werden, den adsorptiven Trockner auch nach Durchbruch der Wärme= übergang3front im Bereich seiner Arbeitstemperatur zu halten, ohne daß aufwendige Regelungen benötigt werden. Eine weitere Aufgabe ist es, eine Ausführungsform für den adsorptiven Trockner für Kompaktanlagen zu schaffen. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Er= findung, die Vorrichtung so vorzuschlagen, daß sie wirtschaftlich herstellbar und betriebssicher betreibbar ist«

Zur Lösung der Aufgabe wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß in der Leitung des Desorptionskreislaufes zwischen dem Adsorptionsfilter und dem Kondensator ein Sorptionswasserspeicher mit einer Schüttschicht aus wasserselektivera Adsorptionsmaterial uaö einem dieser Schüttschicht vorgeschalteten regenerativen Wärmetauscher vorgesehen ist. Durch diese Anordnung ist sichergestellt„ daß einmal während der Desorption ausgetriebener Wasserdampf vom selektiv Wasserdampf adsorbierenden Adsorptionsmaterial aufgenommen wird und das gasförmige Desorptionsmittel mit dem

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ausgetriebenen Desorbat mit so niedrigem Taupunkt dem Kondensator zugeleitet wird, daß im Kühler praktisch nur wasserfreies Desorbat auskondensiert wird. Der vorgeschaltete Wärmespeicher hält dabei die Temperatur konstant. Dies ist wichtig, da die Wärmeübergangszone im Adsorptionsfilter im allgemeinen etwas schneller läuft als die Desorptionsfront und mit einem Temperaturanstieg des gasförmigen Desorptionsmittels noch vor Beendigung der Desorption zu rechnen ist. Zu diesem Zeitpunkt ist aber der regenerative Wärmespeicher noch kalt. Die Wärme des Desorptionsmittels kann sich somit nicht nachteilig auf das Adsorptionsvermögen des nachgeschalteten wasserselektiven Adsorptionsmaterials im Sorptiongswasserspeicher auswirken.

Weiter wird vorgeschlagen, daß die Schüttschicht aus wasserselektiven Adsorptionsmaterial aus gekörntem Siliciumdioxid-Gel besteht. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß die Schüttschicht aus wasserselektiven Adsorptionsmaterial aus gekörntem zeolithischen Molekularsieben besteht. Schließlich wird vorgeschlagen, daß die Schüttschicht aus wasserselektiven Adsorptionsmaterial aus gekörntem Aluminiumoxid-Gel besteht. Diese drei Substanzen sind typische wasserselektive Adsorptionsmaterialien, die für diesen Einsatzfall besonders geeignet sind, da sie im Gegensatz zu anderen Trocknungsmitteln mit organischen Desorbaten, vorzugsweise mit ausgetriebenen Lösemitteln, nicht reagieren und diese wesentlich schlechter als Wasser adsorbieren. Darüber hinaus sind diese drei Trockungsmittel körnig und sie behalten auch bei Sättigung mit Wasser die körnige Struktur. Schließlich können sie in einfacher Weise durch Temperaturerhöhung regeneriert werden.

Weiter wird vorgeschlagen, daß die Wärmespeichermasse des regenerativen Wärmespeichers als Schüttschicht ausgebildet ist. Regenerative Wärmespeicher setzen im Gegensatz zu rekuperativen Wärmespeichern eine Speichermasse voraus. Diese Speichermasse

kann in Form eines Gitterwerks eingebracht sein, sie kann aber auch - so wie hier vorgeschlagen - als Schüttschicht ausgebildet sein. Das Ausbilden als Schüttschicht hat den wesentlichen Vorteil/ daß die Herstellung des regenerativen Wärmespeichers einfach und wirtschaftlich ist.

Weiter wird vorgeschlagen, daß die Schüttschicht des regenerativen Wärmespeichers auf einem unmittelbar der Schutsschicht des wasserselektiven Adsorptionsmaterials aufliegenden Siebblech aufgebracht ist. Durch diese Art der Anordnung wird ein raumsparender Aufbau erreicht, wobei das Siebblech ein Einsinken der massereichen Teile der geschütteten Wärmespeichermasse wirksam verhindert. Weiter wird vorgeschlagen, daß als Wärmespeichermaterial eine Steinschüttung, vorzugsweise eine Quarzkies-Schüttung der Körnung 5/10mm vorgesehen ist. Als einfaches Wärmespeichermaterial haben sich Kies- und Schotterschüttungen bewährt. Bei der Auswahl des Materials kommt es auf die Masse und die spezifische Wärmekapazität an. Als günstige Materialien haben sich dabei Basalt- uder Greaitschotter erwiesen; als besonders vorteilhaft stellte sich jedoch der Einsatz von Quarzkies-Schüttungen mit einer Quarzkies-Körnung von 5/10mm heraus.

Weiter wird vorgeschlagen, daß die Masse des Wärmespeichermaterials etwa das 0,5 bis Dreifache, vorzugsweise das Zweifache der Masse des wasserselektiven Adsorptionsmaterials ist? und daß die im Wasserspeicher angeordnete Schüttschicht aus wasserselektivem Adsorptionsmaterial ein Volumen von etwa 15% bis 35%, vorsugsweise von 25% des Volumens der Im Adsorptionsfilter vorhandenen Schüttschicht an Adsorptionsmaterial aufweist. Die Massen- bzw. Volumeneingrenzungen nach diesem Vorschlag beruhen auf den Erkenntnissen, daß das gesamte, im Adsorptionsmittel des Adsorptionsfilters adsorptiv gespeicherte Wasser vom Wasserspeicher aufgenommen werden muß und daß die Wärmeübergangsfront schneller und steiler durch das Adsorptionsfilter läuft als die

Desorptionsfront. Die mit dem gasförmigen Desorptionsmittel vor Ende der Desorption 'transportierte Wärme wird bei dem vorgeschlagenen Massenverhältnis von der Wärmespeichermasse aufgenommen/ ohne daß wesentliche überschüssige Kapazität noch zur Verfügung stünde. Dies ist wesentlich, da nach Ende der Desorption des Adsorptionsmittels im Adsorptionsfilter der Sorptionswärmespeicher mit der im gasförmigen Desorptionsmittel vorhandenen Wärmeenergie desorbiert und das dabei freigesetzte Wasser wieder in das abgekühlte Adsorptionsmaterial des Adsorptionsfilters zurücktransportiert werden soll. Dazu wird bereits vor Desorptionsende die Wärmezufuhr über den Wärmetauscher abgeschaltet und die Desorption mit der Restwärme aus dem Adsorptionsmittel im Adsorptionsfilter weitergeführt. Die bereits desorbierten Schichten kühlen dabei ab und sind, wenn die Temperaturfront die Wärmespeichermasse des Sorptionswasserspeichers durchlaufen hat - bereit, das aus dem Wasserspeicher ausgetriebene Wasser wieder aufzunehmen.

Weiter wird vorgeschlagen, daß ein den Kondensator überbrückender Bypass vorgesehen ist, der eine den Bypass verschließende Klappe enthält. Mit diesem Vorschlag ist es möglich, während der Austreibungsphase des Wassers aus dem Sorptionswasserspeicher den Kondensator zu umgehen und so ein Auskondensieren des Wassers wirksam zu verhindern. Dies ist besonders dann interessant, wenn als Adsorptionsmittel im Adsorptionsfilter Aktivkohle eingesetzt ist, die bei so hoher Temperatur desorbiert wurde, daß ihr Wassergehalt verschwindend klein ist. Bei derartig trockenen Aktivkohlen besteht die Gefahr der Selbstentzündung, wenn das Adsorptionsfilter wieder auf Adsorbieren umgeschaltet wird und in der Schüttschicht stellenweise noch Restwärme vorhanden ist, wozu zusätzlich durch den exothermen Adsorptionsvorgang Wärme freigesetzt wird. Die damit eintretende Temperatureteigerung kann bei extrem trockenen Kohlen örtlich die Zündtemperatur überschreiten und eine Zündung der Kohle bewirken. Dieser Brandgefahr wird

durch den Rücktransport des Wassers* das so nicht im Kondensator nachkondensiert wird, vorgebeugt.

Weiter wird vorgeschlagen, daß ein den Sorptionswasserspsicher überbrückender Bypass vorgesehen ist, der eins den Bypass verschließende Klappe enthält. Dadurch wlrä erreicht, daß der Wasserspeicher umgangen werden kann, wenn die Desorption des Wassers aus der Aktivkohle des Adsorptionsfilters vor der Desorption der Lösemittel beendet ist. Nach Beendigung der Desorption der Lösemittel, angezeigt durch das Ausbleiben weiteren Kondensatanfalls, kann durch öffnen der Klappe der Sorptionswasserspeicher wieder in den Kreislauf des gasförmigen Desorptlonsmittels eingeschaltet werden, um das in ihm gespeicherte Wasser auszutreiben und der Aktivkohle im Adsorptionsfilter wieder zuzuführen»

In einer besonderen Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß der Sorptionswasserspeicher mit der Schüttsehicht des Wärmespeichers und der Schüttschicht des wasserselektiven Adsorptionsmatdrials im Kondensatorgehäuse angeordnet ist. Durch diese Anordnung ergibt sich eine besonders raumsparende Kompaktbauweise, dia den Einsatz der Vorrichtung auch in kompakten Rückgewinnungsgeräten ermöglicht.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß der Kühler des Kondensators ringförmig mit senkrecht angeordneten Kühlflächen ausgebildet ist, daß der Kühler mit einer zentralen Zuströmung versehen ist und daß eine die Abströmseite des Kühlers abdeckende, anhebbare Ringplatte mit zentralem, in die Zuströmung eingreifenden Stutzen vorgesehen ist, die im angehobenen Zustand mit einem oberen und im abgesenkten Zustand mit einem unteren Ringflansch dichtend zusammenwirkt. Durch diese Ausbildung ist es möglich, im Kondensator das mit Desorbat und Wasser beladene gasförmige Desorptionsraittel su trocknen und dabei einen gegen Ende der Desorptionsphase möglichen Durchbruch der Temperaturfront aufzufangen? es ist aber auch

möglich, die Kondensation des nach Ende der Desorption des Adsorptionsfilters aus dem Sorptionswasserspeicher ausgetriebene Wasser, das wieder dem Adsorptionsfilter zuzuführen ist, im Kondensator dadurch zu verhindern, daß die abgesenkte Ringplatte die Austrittsöffnung des Kühlers verschließt und die Abströmöffnung des Desorptionskreislaufs für das das ausgetriebene Wasser mitführende gasförmige Desorptionsmittel freigibt. Geringfügige Kondensationen durch Diffusion durch den zentralen Stutzen sind dabei vernachlässigbar.

Das Wesen der Erfindung wird anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 ein verfahrenstechnisches Schaltbild der

Vorrichtung und
Fig. 2 einen Schnitt durch das untere Ende des mit einem Sorptionswasserspeicher versehenen Kondensators.

Die Figur 1 zeigt ein in Form eines liegenden Kessels ausgebildetes Adsorptionsfilter 1 mit der darin enthaltenen Schüttschicht 1.1 eines Adsorptionsmittels, die auf einen - nicht näher bezeichneten - Rost aufgebracht ist. Das zu reinigende Rohgas wird dem Adsorptionsfilter über die Leitung 4 zugeführt, die mit der Klappe 4.1 absperrbar ist. Das im Adsorptionsfilter 1 gereinigte Reingas strömt über die Leitung 5 ab, die ebenfalls eine Absperrklappe 5.1 enthält. Die Absperrklappen 4.1 und 5.1 sind in der gezeichneten Betriebsstellung "Desorption" geschlossen. Es versteht sich von selbst, daß diese Klappen erhöhten Dichtheitsanforderungen unterliegen und daß sie u.U. als Doppelklappen mit einem unter Schutzgas-Überdruck gehaltenen Zwischenraum ausgebildet sein können.

An das Adsorptionsfilter 1 ist die Desorptionseinrichtung angeschlossen, die im wesentlichen aus dem Fördergebläse 2 für das gasförmige Desorptionsmittel einem die Aufheizung des

gasförmigen Desorptionsmittels bewirkenden Wärmetauscher sowie einem als Kondensator für das zurückzugewinnende Dssorbat ausgebildeten Kühler 21, dem ein Sorptionswasserspeicher 11 vorgeschaltet ist, ausgebildet ist. Diese Apparate werden durch die Leitungen 6, 7, 8, 9 und 10 mit dem Adsorptionsfilter verbunden, wobei es ohne Bedeutung ist, ob diese Leitungen in die Gassufühsungsleitung bzw. Gasabführungsleitung 4 bzw« 5 münden oder direkt mit dem Behälter des Adsorptionsfilters 1 verbunden sind» Nah© dem Adsorptionsfilter sind in den Leitungen 6 und 10 Klappen β ο 1 und 10.1 angeordnet, die in der dargestellten Betriebsstellung "Desorption" geöffnet sind und den Durchfluß des gasförmigen Desorptionsmittels erlauben.

Der Kühler 21 enthält ein Kühlflächenpaket 22, das vom mit Desorbat beladenen Desorptionsmittel durchströmt wird und an dessen vorteilhafterweise senkrecht gestellten Kühlflächen sich das auskondensierte Desorbat niederschlägt. Dieses auskondensierte Desorbat tropft in den unteren Raum des Kühlers 21 ab und kann über die Leitung 29 abgezogen werden. Die Leitung 29 ist dabei mittels* eines Hahnes 29.1 verschließbar. Die Kühlung erfolgt durch von außen herangeführtes Kühlmittel„ das von einem Kältesatz geliefert wird, das aber auch in einem Wärmepumpenkreislauf geführtes und im Kühler verdampfendes Kältemittel sein kann. Eine besonders raumsparende Bauweise des Kühlers ergibt sich dadurch, daß die Leitung 7 konzentrisch in den als Kondensator ausgebildeten Kühler 21 eingeführt wird und konzentrisch das Kühlflächenpaket durchsetzt. Dieses Kühlflächenpaket wird in dieser Anordnung vorteilhafterweise " ' als Rohrbündelkühler, ausgebildet, wobei der Zwischenraum zwischen den Rohren vom Kühlmittel durchströmt wird. Eine andere mögliche Bauart ist die Ausbildung des Kühlpakets als Rohrflächenkühler, bei dem konzentrisch zueinander angeordnete Rohrabschnitte die Kühlflächen bilden, mit denen die etwa längs Mantellinien ausgerichtete, das Kühlmittel führende Leitungen wärmeleitend in Verbindung stehen. Darüber hinaus

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sind selbstverständlich auch noch andere Anordnungen denkbar.

Dem als Kondensator ausgebildeten Kühler 21 ist der Sorptionswasserspeicher 11 vorgeschaltet/ wobei beide Apparate durch die Leitung 7 miteinander verbunden sind. Der Sorptionswasserspeicher enthält eine Adsorptionsmittelschicht 12 mit einem Adsorptionsmittel, das bevorzugt das stark polare Wasser adsorbiert. Solche selektiven Adsorptionsmittel sind beispielsweise Silikagel, zeolithische Molekularsiebe oder gekörntes Aluminiumoxid-Gel. Diese wasserselektiv wirkende Adsorptionsmittelschicht ist auf einem - nicht näher bezeichneten - Rost aufgebracht und mit einem zweiten - ebenfalls nicht näher bezeichneten - Rost abgedeckt. Beide Roste bestehen vorzugsweise aus Lochblechen, wobei gegebenenfalls das untere Lochblech mit einem Drahtgewebe abgedeckt ist/ dessen Maschenweite kleiner ist als die Körnung des wasserselektiven Adsorptionsmittels. Auf dem oberen Rost befindet sich ein regenerativer Wärmespeicher, für den gitterförmige Aufbauten ebenso möglich sind wie die in Figur 1 dargestellte Schüttschicht. Da der Strömungswiderstand der Schüttschicht nicht so hoch werden soll, ist es vorteilhaft, die Körnung des Wärmespeichermaterials im Bereich von 5/10 mm zu halten. Für die Wärmespeicherung sind die Masse des eingebrachten Wärmespeichermaterials und dessen spezifisches Wärmespeichervermögen maßgebend, über die Eigenschaft des Wärmespeicherns hinaus soll das Material auch weder von hoher Temperatur beeinflußt noch vom Desorptionsmittel oder vom Desorbat angegriffen werden. In einfachster Weise wird dies von nicht porösem Gestein erfüllt, etwa von entsprechend gebrochenem Schotter aus Granit oder Basalt. Besonders vorteilhaft hat sich dabei Quarzkies erwiesen/ der aufgrund seiner Form zwar keine so dichte Packung wie bei gebrochenem Schotter möglich erlaubt, dessen glatte Flächen in Verbindung mit dem "Porenvolumen" einen geringen Strömungswiderstand gewährleisten.

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Parallel zum Sorptionswasserspeicher ist ©in Bypass 15 angeordnet, der eine Verbindung von der Leitung 7 zms Leitung 8 herstellt und die Umgehung des als Kondensator ausgebildeten Kühlers 21 erlaubt. Dieser Bypass ist mittels einer Klappe 15d absperrbar. Solange die Desorption betrieben wird und solange Desorbat anfällt? wird das gasförmige Desorptionsmittel aur Kondensation des Dssorbats durch den Kühler geleitet. Hach Beendigung der Desorption des Ädsorptionsmittels im Adsorptionsfilter 1 jedoch fällt kein Desorbat mehr anι es beginnt vielmehr im Anschluß daran die Desorption des Sorptionswasserspeichers ο um ein© Kondensation des dabei ausgetriebenen Wasserdampfes im Kondensator 21 su vermeiden, ist es zweckmäßig in diesem Betriebszustand die Klappe 15»1 su öffnen und so die Strömung direkt vom Sorptionswasserspeicher zum Kreislaufgebläse freizugeben. Es ist dabei selbstverständlich auch möglich die Klappe 15.1 so in die Rohrverzweigung der Leitungen 7 und 15 zu legen, daß eine direkte Umschaltung vorgenommen wird und die Klappe 15.1 dann den kondensatorseitigen Abgang der Leitung 7 sperrt.

Ebenso ist zum Sorptionswärmespeicher ©in Bypass 16 vorgesehen, der mittels der Klappe 16.1 absperrbar ist« Dieser Bypass ist dann von Bedeutung, wenn das im Adsorptionsmittel des Adsorptionsfilters 1 gespeicherte Wasser vor Beendigung der Desorption bereits vollständig ausgetrieben ist, der Wasserdampf-Partialdruck also stark abnimmt. In diesem Falle kann das mit Wasser beladene wasserselektive Adsorptionsmaterial im Sorptionsvyasserspeicher allein aufgrund des kleinen äußeren Wasserdampf-Partialdrucks Wasserdampf abgeben, der dann unerwünschterweise im Kondensator 21 zusammen mit dem Desorbat auskondensieren würde <> Dies kann vermieden werden durch öffnen der den Bypass 16 absperrenden Klappe 16.1. Es versteht sich von selbst, daß auch hier die Klappe 16.1 als UiBschaltklappe beispielsweise am Eintritt der Leitung 6 in den Sorptionswasserspeicher 11 so ausgebildet werden kann, daß entweder der Eintritt in den Sorptionswasserspeicher bei

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gesperrter Leitung 16 freigegeben ist oder daß die Leitung 16 bei gesperrtem Eintritt in den Sorptionswasserspeicher 11 freigegeben ist.

Die Figur 2 zeigt eine Darstellung einer besonderen Ausführungsform, bei der Sorptionswasserspeicher und Kondensator in einem Gehäuse 21.1 untergebracht sind. Das gemeinsame Gehäuse 21.1 enthält dabei den zylinderringförmigen, als Kondensator ausgebildeten Kühler 22 mit der zentralen Zuströmung 24. Das von den Kühlflächen ablaufende Kondensat sammelt sich im unteren Teil und kann durch den Stutzen 29 abgezogen werden. Der Anschluß 8 führt schließlich weiter zum Kreislaufgebläse 2. Im oberen Teil des Gehäuses 21.1 ist der - nicht dargestellte - regenerative Wärmetauscher vorgesehen; unterhalb von ihm befindet sich die wasserselektiv wirkende Adsorptionsmittelschicht 12, die auf dem Rost 14.1 aufliegt. Das durch die Schüttschichten strömende gasförmige Desorptionsmittel sammelt sich unterhalb des Rostes in einem Gassammelraum 23.1_f der nach unten durch eine Ringscheibe 25 mit in den Zuströmstutzen 24 weichenden überströmstutzen 25.1 versehen .ist. Diese Ringscheibe 25 ist hebbar; im gezeichneten Zustand liegt sie an einem oberen Flanschring 26 dichtend an. Dabei strömt das gasförmige Desorptionsmittel mit dem Desorbat aus dem Gassamme Ir aum 23.1 direkt in den Zuströmstutzen 24, von da aus aufwärts durch den als Kondensator ausgebildeten Kühler 22 in einen zweiten zylinderringförmigen Gassammeiraum 23.2, der mit der Leitung 8 direkt in Verbindung steht. Bei abgesenkter Ringscheibe 25, die sich in diesem Zustand dichtend gegen den Ringflansch 27 legt, bildet sich eine direkte Verbindung zwischen dem Gassammeiraum 23.1 und dem Abströmstutzen 8 aus; dadurch wird die Wirkung des Bypasses 15 ohne zusätzliche Rohrleitung erzielt. Der Stutzen 25.1 kann dabei so lang ausgebildet werden, daß er bis nahezu an die Innenwand des Bodens des Gefäßes 21.1 reicht. Steht hier noch ein nicht abgelassener Rest auskondensierten Desorbats, bildet sich so ein Tauchverschluß aus, der die Wirkung dieses Bypasses sichert. Für den den Wassersorptionsspeicherteil umgehenden

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Bypass 16 kann dabei eine äußere Rohrleitung vorgesehen werden, die von der Einströmung in den kombinierten Sorptionswasserspeicher / Kondensator-Kühler abgehend zum Gassammeiraum 23.1 geführt ist und dort durch die Außenwand des Behälters 21,1 geführt ist«

Die beschriebene Vorrichtung gestattet änxeinfacher Weise die Durchführung des Verfahrens gemäß der DE-OS 29 42 959» Die Vorrichtung ermöglicht das wasserfreie Zurückgewinnen eines Desorbats. Darüber hinaus hat sich überraschenderweise gezeigt, daß auch eine Hydrolyse wasserempfindlicher organischer Ester,, etwa Essigsäure-Ester, bei der Verwendung dieser Vorrichtung nicht beobachtet werden kann: Das zurückgewonnene Kondensat ist praktisch": essigsäurefrei. Das rückgewonnene Desorbat kann ohne zusätzlichen Aufwand wieder eingesetzt werden. Eine Verschiebung der Zusammensetzung zu leichter siedenden Bestandteilen - etwa dadurch/ daß schwerer siedende, als Restbeladung im Adsorptionsmittel des Adsorptionsfilters zurückbleiben - kann durch Erhöhung der Desorptionstemperatur vermieden werden. Ist mit dem Auftreten höher siedender Bestandteile zu rechnen, kann es daher zweckmäßig sein einen zusätzlichen Wärmetauscher in der Leitung 10 vorzu= sehen, der im Endstadium der Desorption das gasförmige Desorp= tionsmittel überhitzt. Auf diese Art kann auch eine reaktivierende Desorption durchgeführt werden. Bei der bis zu höheren Temperaturen geführten Desorption zeigt sich ein weiterer Vorteil des Wassersorptionsspeicher umgehenden Bypassess In diesen Fällen ist mit einem Temperaturdurchbruch zu rechnen, d.h. die Temperaturfront hat das Adsorptionsmittelbett im Adsorptionsfilter 1 vor Beendigung der Desorption durchsetzt. Der Temperaturanstieg des aus dem Adsorptionsfilter austretenden gasförmigen Desorptions= mittels könnte Wasser aus dem Sorptionsv/asserspeicher in einer Betriebsphase austreiben, in der dies noch nicht erwünscht ist? dies wird wirksam durch die Umgehung des Sorptionswasser@p@ichers verhindert. Bei der reaktivierenden Desorption gilt für den

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Sorptionswasserspeicher das eben Gesagte. Zusätzlich kommt hler hinzu, daß auch der Kondensator-Kühler vor einer TemperaturÜberhöhung zu schützen ist. Hier ist es der Bypass 15 bzw. die die Strömung durch das Kühlerpaket unterbrechende/ abgesenkte Platte 25, die den Kondensator-Kühler vor unerwünschter überhitzung schützt.

Claims

»nt·»*» » ·» *» » *S) «I O Pi *3 O Π «ti * ei 4 Λ « 4 » O O ft M ft * 9 * * ·*Οιϊ 483 eütersloh 1, Vennstr. 9, Postfaoh S540 Patentanwälte Telefon: COS2413 «130S4 Datum D.p...Ine. GUStaV MeldaU UnserZe.chen C 840 jS/bU flame* R-J. Strauß Patentansprüche

1. Adsorptionsfilter mit Gaszuführungs- und Gasabführungsleitung sowie mit einer Desorptionseinrichtung zum Regenerieren des beladenen Adsorptionsfilters und zur Rückgewinnung des Desorbats durch Kondensation, bestehend aus einem ein im wesentlichen inertes gasförmiges Desorptionsmlttel im Kreislauf fördernden Kreislaufgebläse, einem dem Adsorptionsfilter in Desorptionsrichtung vorgeschalteten Wärmetauscher, einem dem Adsorptionsfilter in Desorptlonsrichtung nachgeschalteten Kondensator und diese Bauelemente zu einem Apparatekreis mit dem Adsorptionsfilter verbindende Rohrleitungen, wobei sowohl die Gaszuführungs- und Gasabführungleitung als auch die Rohrleitungen der Desorptionseinrichtung nahe dem Adsorptionsfilter mit Klappen so versehen sind, daß bei der Desorption die Gaszuführungs- und die Gasabführungleitung abgesperrt und die Rohrleitungen des Desorptionskreislaufes geöffnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (6, 7) des Desorptionskreislaufs zwischen dem Adsorptionsfilter (1) und dem Kondensator (21) ein Sorptionswasserspeicher (11) mit einer Schüttschicht (12) aus wasserselektivem Adsorptionsmaterial und einem dieser Schüttschicht (12) vorgeschalteten regenerativen Wärmetauscher vorgesehen ist.

2. Adsorptionsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schüttschicht (12) aus wasserselektivem Adsorptionsmaterial aus einem gekörten Siliciumdioxid-Gel besteht.

3. Adsorptionsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schüttschicht (12) aus wasserselektivem Adsorptionsmaterial aus gekörntem zeolithischen Molekularsieben besteht.

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4. Adsorptionsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schüttschicht (12) aus wasserselektivem Adsorptionsmaterial aus gekörntem Aluminiumoxid-Gel besteht.

5. Adsorptionsfilter nach Anspruch 1 sowie einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmespeichermasse des regenerativen Wärmespeichers als Schüttschicht (13) ausgebildet ist.

6. Adsorptionsfilter nach Anspruch 5/ dadurch gekennzeichnet, daß die Schüttschicht (13) des regenerativen Wärmespeichers auf einem unmittelbar auf der Schutzschicht (12) des wasserselektiven Adsorptionsmaterials aufliegenden Siebblech (14) aufgebracht ist.

7. Adsorptionsfilter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmespeichermaterial eine Steinschüttüng, vorzugsweise eine Quarzkies-Schüttung der Körnung 5/10 mm vorgesehen ist.

8. Adsorptionsfilter nach Anspruch 5 sowie einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Sorptionswasserspeicher (11) angeordnete Schüttschicht (12) aus wasserselektivem Adsorptionsmaterial ein Volumen von 15% bis 35%, vorzugsweise von 25% des Volumens der im Adsorptionsfilter (1) vorhandenen Schüttschicht (1.1) an Adsorptionsmaterial und daß die Masse des Wärmespeichermaterials etwa das 0,5 bis Dreifache, vorzugsweise das Zweifache der in der Schüttschicht (12) des wasserselektiven Adsorptionsmaterials vorhandenen Masse ist.

9. Adsorptionsfilter nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Kondensator (21) überbrückender Bypass (15) vorgesehen ist, der eine den Bypass (15) verschließende Klappe (15.1) enthält.

10. Adsorptionsfilter nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Sorptionswasserspeicher (11) überbrückender Bypass (1.6). vorgesehen ist, der eine den Bypass (16) verschließende Klappe (16.1) enthält.

11. Adsorptionsfilter nach Anspruch 1 sowie einem der Ansprüche

2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sorptionswasserspeicher (11) mit der Schüttschicht (13) des Wärmespeichermaterials und der Schüttschicht (12) des wasserselektiven Adsorptions= materials im Kondensatorgehäuse (21.1) angeordnet ist.

12. Adsorptionsfilter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler (22) des Kondensators (21) ringförmig mit senkrecht angeordneten Kühlflächen ausgebildet ist, daß der Kühler (22) mit einer zentralen Zuströmung (24) versehen ist und daß eine die Abströmseite des Kühlers (22) abdeckende, hebbare Ringplatte (25) mit zentralem, in die Zuströmung (24) eingreifenden Stutzen (25.1) vorgesehen ist, die in angehobenem Zustand mit einem oberen und in abgesenktem Zustand mit einem unteren Ringflansch (26, 27) dichtend zusammenwirkt.