DE3413861A1 - Adsorber and adsorption process using the adsorber - Google Patents

Adsorber and adsorption process using the adsorber

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Abstract

An adsorber construction is proposed in which two adsorption zones are provided within a shared pressure vessel, which are separated from each other by a partition concentrically arranged to the adsorber vessel, a passageway from the one zone to the other zone existing at one end of the partition. A pipe can possibly open in the region of the passageway between the zones. The two adsorption zones can possibly contain different adsorption media. Various modes of operation and different application examples are described.

Description

Adsorber und Adsorptionsverfahren Adsorbers and adsorption processes

unter Verwendung des Adsorbers Die Erfindung betrifft einen Adsorber mit einem mit Adsorptionsmittel gefüllten Adsorberbehälter. Außerdem betrifft die Erfindung die Durchführung verschiedener Adsorptionsverfahren unter Verwendung des erfindungsgemäßen Adsorbers. Using the Adsorber The invention relates to an adsorber with an adsorber container filled with adsorbent. Also affects the Invention to carry out various adsorption processes using the adsorber according to the invention.

Adsorber, die für die Gastrennung eingesetzt werden, bestehen üblicherweise aus einem vertikal angeordneten zylindrischen Behälter, der eine Adsorptionsmittelschüttung und an seinem oberen sowie unterem Ende Gaszuführungsleitungen bzw. Gasabzugsleitungen enthält.Adsorbers that are used for gas separation usually exist from a vertically arranged cylindrical container containing a bed of adsorbent and at its upper and lower end gas supply lines and gas discharge lines contains.

Bei vielen Trennprozessen sind mehrere, separat voneinander abzutrennende Komponenten vorhanden, so daß mehrere Adsorber hintereinander geschaltet sind, was in der Praxis häufig zur Hintereinanderschaltung ganzer Adsorptionsanlagen, die jeweils mehrere parallel betriebene Adsorber enthalten, führt. Außerdem ergeben sich in vielen Fällen große Bauhöhen von Adsorbern, was sowohl konstruktive als auch betriebstechnische Probleme aufwirft.In many separation processes, several must be separated from one another Components available, so that several adsorbers are connected in series, what in practice often for the series connection of entire adsorption systems that each contain several adsorbers operated in parallel, leads. Also surrendered In many cases, large heights of adsorbers, which is both constructive and also raises operational problems.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die die Abtrennung einer oder mehrerer Komponenten aus einem Gasstrom mit einer konstruktiv einfachen Adsorptionsanlage gestattet.The invention is therefore based on the object of a device to develop, which is the separation of one or more components from a gas stream permitted with a structurally simple adsorption system.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Adsorber mit einem mit Adsorptionsmittel gefüllten Adsorberbehälter, der dadurch gekennzeichnet ist, daß im Adsorberbehälter ein mit Adsorptionsmittel gefüllter Innenbehälter so angeordnet ist, daß sich zwei im wesentlichen konzentrisch umeinander angeordnete Adsorptionszonen ergeben, daß der Innenbehälter an einem Ende gasdicht mit dem Adsorberbehälter verbunden ist, daß am anderen Ende des Innenbehälters eine offene Verbindung zwischen den beiden Adsorptionszonen besteht, und daß im Bereich, in dem der Innenbehälter gasdicht mit dem Adsorberbehälter verbunden ist, beide Adsorptionszonen mit mindestens einer Gaszuführungsleitung bzw. Gasabzugsleitung verbunden sind.This object is achieved by an adsorber with an adsorbent filled adsorber, which is characterized in that in the adsorber a filled with adsorbent inner container is arranged so that two Adsorption zones arranged essentially concentrically around one another show that one end of the inner container is connected to the adsorber container in a gastight manner, that at the other end of the inner container there is an open connection between the two There is adsorption, and that in the area in which the inner container is gas-tight is connected to the adsorber container, both adsorption zones with at least one Gas supply line or gas discharge line are connected.

Durch die erfindungsgemäße Adsorberkonstruktion läßt sich eine Vielzahl von konstruktiven und verfahrens, technischen Vorteilen erzielen. Ein erster konstruktiver Vorteil ist beispielsweise in der reduzierten Bauhöhe zu sehen, falls der erfindungsgemäße Adsorber anstatt eines üblichen langen Adsorbers eingesetzt werden soll. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Adsorberkonstruktion erheblich vereinfacht wird, da statt eines großen Adsorberbehälters nur noch der kleinere äußere Adsorberbehälter so druckfest ausgeführt sein muß, daß er den Druckdifferenzen zwischen der Umgebung und den im Adsorptionsverfahren auftretenden Drücken standhält. Der erfindungsgemäß vorgesehene Innenbehälter kann dagegen beispielsweise als einfacher gasdichter Blechzylinder ausgebildet sein, da er keinen nennenswerten iruckaifferenzen ausgesetzt ist.The adsorber construction according to the invention allows a large number of of constructive and procedural, technical advantages. A first constructive one The advantage can be seen, for example, in the reduced overall height if the inventive Adsorber should be used instead of a conventional long adsorber. Another The advantage is that the adsorber construction is considerably simplified, because instead of a large adsorber container only the smaller outer adsorber container must be made pressure-resistant so that it can withstand the pressure differences between the environment and withstands the pressures occurring in the adsorption process. According to the invention provided inner container can, however, for example, as a simple gas-tight sheet metal cylinder be trained, as it is not exposed to any significant fluctuations.

Obwohl die Formen des Innenbehälters sowie des Adsorberbehälters nicht kritisch sind, wird es doch als konstruktiv sowie strömungstechnisch günstig angesehen, daß beide Behälter vertikal angeordnete zylindrische und konzentrisch zueinander angeordnete Mäntel aufweisen.Although the shapes of the inner container and the adsorber container are not are critical, as it is considered to be structurally and aerodynamically favorable, that both containers are vertically arranged cylindrical and concentric to each other have arranged coats.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind in den beiden Adsorptionszonen unterschiedliche Adsorptionsmittel enthalten. Solche Unterschiede können sich sowohl auf die Form als auch auf die Art des Adsorptionsmittels beziehen. So kann es beispielsweise günstig sein, in den beiden Adsorptionszonen das gleiche Adsorptionsmittel in unterschiedlicher Korngröße einzusetzen, etwa grobkörniges Adsorptionsmittel für die Gleichgewichtszone und feinkörniges Adsorptionsmittel für die Adsorptionszone, in die die Massenübergangszone fällt.In a special embodiment of the invention are in the two Adsorption zones contain different adsorbents. Such differences can refer to both the shape and the type of adsorbent. For example, it can be advantageous to do the same in the two adsorption zones Use adsorbents in different grain sizes, such as coarse-grained ones Adsorbent for the equilibrium zone and fine-grained adsorbent for the adsorption zone into which the mass transfer zone falls.

Beim Einsatz verschiedener Adsorptionsmittel in den beiden Adsorptionszonen können zwei verschiedene Trennaufgaben in einem einzigen Adsorber durchgeführt werden.When using different adsorbents in the two adsorption zones two different separation tasks can be carried out in a single adsorber.

Insbesondere ist es dabei möglich, bisher erforderliche separate Adsorberstationen zur Vorreinigung zu vermeiden bzw. in die eigentliche Adsorptionsanlage zu integrieren.In particular, it is possible to have separate adsorber stations that were previously required to avoid pre-cleaning or to integrate into the actual adsorption system.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, eine Leitung in den Bereich der offenen Verbindung zwischen den beiden Adsorptionszonen einmünden zu lassen. Diese zusätzliche Leitung ermöglicht sowohl für den Adsorptionsbetrieb als auch bei der Regenerierung des beladenen Adsorbers eine Vielzahl günstiger Verfahrensführungen, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, und führt zu einem sehr flexibel einsetzbaren Adsorber.In an advantageous development of the invention it is provided a line in the area of the open connection between the two adsorption zones to flow into. This additional line enables both the adsorption operation as well as a large number of favorable process management for the regeneration of the loaded adsorber, which will be discussed below, and leads to a very flexible one Adsorber.

Die Adsorptionszonen können unterschiedliche Strömungsquerschnitte für die reinigenden bzw. zu zerlegenden Gase aufweisen. Bei einem Gasgemisch, das beide Adsorptionszonen in Reihe durchströmt, ist dies beispielsweise dann günstig,wenn große Anteile des Gasgemisches adsorbiert werden. In einem solchen Fall nimmt die durch das Adsorptionsmittel strömende Gasmenge im Bereich der Massenübergangszone erheblich ab, so daß auch die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb des Adsorbers abnimmt.The adsorption zones can have different flow cross-sections for the gases to be cleaned or dismantled. In the case of a gas mixture that flows through both adsorption zones in series, this is advantageous, for example, when large proportions of the gas mixture are adsorbed. In such a case, the Amount of gas flowing through the adsorbent in the area of the mass transition zone considerably, so that the flow rate within the adsorber also decreases.

Es ist deshalb häufig günstig, die zweite durchströmte Adsorberzone mit geringerem Querschnitt auszustatten, weil dadurch eine Einsparung an Adsorptionsmittel möglich ist.It is therefore often beneficial to use the second adsorber zone with a flow to equip with a smaller cross-section, because this saves adsorbent is possible.

In einer günstigen konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung besteht der Adsorberbehälter aus einem zylindrischen Druckbehälter, an dessen Enden gewölbte Böden vorgesehen sind, wobei am unteren Ende des Adsorbers im Bereich des Übergangs vom gewölbtm Boden in den zylindrischen Teil ein Tragrost angeordnet ist, auf dem der Innenbehälter aufliegt. Das Tragrost, das den gesamten Querschnitt des Adsorberbehälters umfaßt, ist dabei im Bereich der äußeren, im allgemeinen ringförmigen Adsorptionszone mit einer gasdurchlässigen, das Adsorptionsmittel jedoch zurückhaltenden Perforation versehen, während es den Bereich der inneren Adsorptionszone nach unten abschließt. Dadurch ergibt sich eine gasseitige Verbindung der äußeren Adsorptionszone mit dem unter dem Tragrost liegenden Bereich des gewölbten Bodens. Der gewölbte Boden enthält einen Anschlußstutzen für eine Gaszuführungs- bzw. Gasabzugsleitung. Im Bereich der inneren Adsorptionszone wird dabei weiterhin eine Leitung durch das Tragrost und den unteren gewölbten Boden geführt, wodurch eine Gaszuführungs- bzw. Gasabzugsleitung zu dieser Adsorptionszone bereitgestellt wird.In a favorable constructive embodiment of the invention there is the adsorber vessel consists of a cylindrical pressure vessel with arched ends Trays are provided, with the lower end of the adsorber in the transition area A support grate is arranged from the arched bottom in the cylindrical part, on which the inner container rests on it. The support grid that covers the entire cross-section of the adsorber container includes, is in the area of the outer, generally annular adsorption zone with a gas-permeable perforation that retains the adsorbent provided, while it closes the area of the inner adsorption zone at the bottom. This results in a gas-side connection between the outer adsorption zone and the The area of the arched floor underneath the supporting grid. The arched bottom contains a connection piece for a gas supply or gas discharge line. In the area the inner adsorption zone continues to be a conduit through the support grid and the lower arched bottom, whereby a gas supply or gas discharge line is provided to this adsorption zone.

In einer günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Adsorbers ist der obere gewölbte Boden oder ein anderer oberer Abschluß des Adsorbers durch eine lösbare Verbindung, beispielsweise durch eine Flanschverbindung, mit dem vertikalen, insbesondere mit dem zylindrischen Behälter verbunden.In a favorable development of the adsorber according to the invention is the upper curved floor or another upper closure of the adsorber by a detachable connection, for example by means of a flange connection, with the vertical, in particular connected to the cylindrical container.

Der erfindungsgemäße Adsorber läßt sich vorteilhaft bei einer ganzen Reihe unterschiedlicher Verfahren einsetzen. Dabei ergeben sich nicht nur konstruktive, sondern in vielen Fällen auch verfahrenstechnisch besonders günstige Lösungen.The adsorber according to the invention can be advantageous for a whole Use a number of different procedures. This not only results in constructive, but in many cases also solutions that are particularly advantageous in terms of process technology.

In einer ersten erfinderischen Anwendung werden die Adsorber eingesetzt bei der Reinigung zweier Gasströme, die im wesentlichen die gleiche zu gewinnende Komponente oder verschiedene Komponenten einer durch Mischung dieser Komponenten zu erzeugenden Gasmischung, jedoch unterschiedliche Verunreinigungen enthalten. Dabei werden die beiden Adsorptionszonen während einer Adsorptionsphase parallel betrieben, so daß die beiden Gasströme je eine Adsorptionszone durchströmen und eine Vermischung der beiden Gasströme erst nach der jeweiligen Reinigung im Adsorptionsbett erfolgt. Beim Einsatz herkömmlicher Adsorber wäre demgegenüber eine Vermischung der unreinen Gasströme erforderlich, was ein gegenseitiges Verdünnen der Verunreinigungen und damit einen relativ hohen Aufwand für eine ausreichende Abtrennung zur Folge hat, oder es wären zwei getrennte Adsorptionsanlagen für die Getrenntreinigung der beiden Gasströme nötig. Bei einem solchen Verfahren kann die Regeneration beladener Adsorber auf beliebige Weise erfolgen, beispielsweise nach dem Druckwechselverfahren oder dem Temperaturwechselverfahren. Die Adsorptionszonen können dabei sowohl parallel als gegebenenfalls auch in Reihe hintereinander geschaltet sein. Im allgemeinen wird sich bei einer solchen Trennaufgabe jedoch die Parallelschaltung der Adsorptionszonen auch während der Regenerierung empfehlen.In a first inventive application, the adsorbers are used in the purification of two gas streams that are essentially the same to be recovered Component or various components of one by mixing these components gas mixture to be generated, but containing different impurities. The two adsorption zones become parallel during an adsorption phase operated so that the two gas streams each flow through an adsorption zone and a mixing of the two gas streams only after the respective cleaning in the adsorption bed he follows. When using conventional adsorbers, on the other hand, there would be a mixing the impure gas streams required, causing a mutual dilution of the impurities and thus a relatively high expenditure for a sufficient separation result has, or there would be two separate adsorption systems for the separate cleaning of the both gas flows are necessary. In such a process, the regeneration can be more loaded Adsorber can be done in any way, for example according to the pressure swing process or the temperature change method. The adsorption zones can be both parallel as well as in series if necessary be connected in series. In general, however, the parallel connection is used for such a separation task of the adsorption zones also during regeneration.

In einer zweiten erfinderischen Anwendung werden die Adsorber eingesetzt bei der Reinigung von Luft, beispielsweise bei der Abtrennung von Wasserdampf und Kohlendioxid aus Luft vor einer kryogenen Luftzerlegung. Dabei ist es wesentlich, daß die Luft während einer Adsorptionsphase in Reihe durch die beiden Adsorptionszonen geführt wird und während einer Regenerierphase ein heißes Spülgas die beiden Adsorptionszonen parallel durchströmt und regeneriert. Eine solche Verfahrensführung ist insbesondere in Verbindung mit einer Thermopuls-Regenerierung vorteilhaft. Bei der Thermopuls-Regenerierung wird ein heißes Spülgas so durch einen beladenen Adsorber geleitet, daß sich in der Adsorptionsmittelschüttung eine relativ eng begrenzte Temperaturfront ausbildet, die durch den Adsorber geschoben wird. Die Regenerierzeiten dieses Verfahrens liegen typischerweise im Bereich von etwa 1 Stunde, während übliche thermische Regeneriermethoden eine erheblich längere Zeit für die Desorption benötigen, beispielsweise 4 bis 12 Stunden. Ein Nachteil der Thermopuls-Regenerierung war bisher darin zu sehen, daß nur bei kurzen Schütthöhen des Adsorptionsmittels befriedigende Regenerierergebnisse erzielt wurden, während andererseits kurze Schütthöhen schlechte Beladungswerte während der Adsorption ergeben. Der Einsatz erfindungsgemäßer Adsorber gestattet es, beide Nachteile auszuschalten, da beim Serienbetrieb der Adsorptionszone während einer Adsorptionsphase eine hinreichend lange Schütthöhe vorliegt und andererseits nur relativ kurze Schütthöhen, nämlich jeweils nur etwa die Hälfte der gesamten Schütthöhe separat zu regenerieren sind. Eine weitere erfinderische Anwendung der Adsorber sieht den Einsatz bei Adsorptionsverfahren mit thermischer Regenerierung vor und führt zur Einsparung von Regeneriergas bzw.In a second inventive application, the adsorbers are used in the purification of air, for example in the separation of water vapor and Carbon dioxide from air prior to cryogenic air separation. It is essential that that the air during an adsorption phase in series through the two adsorption zones is performed and during a regeneration phase a hot purge gas the two adsorption zones flows through and regenerates in parallel. Such a procedure is in particular advantageous in connection with a thermal pulse regeneration. With the thermopulse regeneration a hot purge gas is passed through a loaded adsorber that in the adsorbent bed forms a relatively narrow temperature front, which is pushed through the adsorber. The regeneration times of this process are typically on the order of about 1 hour while common thermal regeneration methods need a considerably longer time for the desorption, for example 4 to 12 Hours. A disadvantage of the thermal pulse regeneration was previously seen in the fact that Satisfactory regeneration results only with short bed heights of the adsorbent were achieved, while on the other hand short dump heights poor loading values result during adsorption. The use of adsorbers according to the invention is permitted it to eliminate both disadvantages, since during series operation of the adsorption zone an adsorption phase has a sufficiently long bed height and on the other hand only relatively short bulk heights, namely only about half of the total Dump height are to be regenerated separately. Another inventive one Application of the adsorber provides the use in adsorption processes with thermal Regeneration before and leads to the saving of regeneration gas or

von Regenerierenergie. Dafür ist es wesentlich, daß der zu reinigende Gasstrom während einer Adsorptionsphase zunächst durch die äußere und dann durch die innere Adsorptionsphase geführt wird. Die Innenzone des erfindungsgemäßen Adsorbers wird nämlich beims,Uberleiten des heißen Spülgas unter günstigeren Bedingungen regeneriert als die Außenzone, weil an den Außenbereichen dieser Schicht kein Temperaturabfall auftritt. Uebliche Adsorber weisen dagegen in ihren Randbereichen eine Temperaturabnahme und damit eine verschlechterte Regenerierwirkung auf, die durch die Wärmeabgabe an die Umgebung verursacht wird und nur durch aufwendige Isolierungen des Adsorberbehälters begrenzt werden kann. Im Austrittsbereich eines Adsorbers,in den gegen Ende einer Adsorptionsphase die Massenübergangszone, der sich gegebenenfalls noch eine unbeladene Zone anschließt, fällt, muß für eine weitgehende Regenerierung des beladenen Adsorbers gesorgt werden, da hier verbleibende Restbeladungen sich besonders ungünstig auf die in einer nachfolgenden Adsorptionsphase erzielbare Produktreinheit auswirken. Die Regenerierung der während einer Adsorptionsphase bis zum Gleichgewicht beladenen Zone erfordert dagegen weniger hohe Anforderungen. In diesem Bereich sind deshalb auch niedrigere Temperaturen tolerierbar. Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Adsorbers ist eine Anpassung an die speziellen Erfordernisse der Regeneration in den einzelnen Zonen in einfacher Weise möglich.of regenerative energy. For this it is essential that the to be cleaned Gas flow during an adsorption phase first through the outer and then through the internal adsorption phase is carried out. The inner zone of the adsorber according to the invention that is, when the hot flushing gas is passed over, it is regenerated under more favorable conditions than the outer zone, because there is no temperature drop in the outer areas of this layer occurs. Conventional adsorbers, on the other hand, show a decrease in temperature in their edge areas and thus a deteriorated regeneration effect due to the release of heat is caused to the environment and only by expensive insulation of the adsorber can be limited. In the outlet area of an adsorber, towards the end of a Adsorption phase is the mass transition zone, which is possibly still an unloaded one Zone adjoins, falls, must for extensive regeneration of the loaded adsorber must be taken care of, since residual loads here are particularly unfavorable affect the product purity that can be achieved in a subsequent adsorption phase. The regeneration of those loaded to equilibrium during an adsorption phase Zone, on the other hand, has less stringent requirements. In this area are therefore lower temperatures can also be tolerated. When using the adsorber according to the invention is an adaptation to the special requirements of regeneration in the individual Zones possible in a simple way.

Bei einer solchen Anwendung der erfindungsgemäßen Adsorber ist es weiterhin günstig, das Regeneriergas wenigstens in der inneren Adsorptionszone im Gegenstrom zur Strömungsrichtung des zu reinigenden Gases während einer Adsorptionsphase zu führen. Hierdurch wird sichergestellt, daß adsorbierte Komponenten nicht bis zum Austrittsende der Adsorptionszone transportiert werden, so daß diese Zone während des gesamten Verfahrens weitgehend von adsorbierbaren Komponenten freigehalten wird. Die in der äußeren Adsorptionszone angeordnete Gleichgewichtszone kann dabei entweder in Reihe mit oder parallel zur inneren Zone regeneriert werden, was im ersten Fall einer Gegenstromregenerierung und im zweiten Fall einer Gleichstromregenerierung entspricht.In such an application of the adsorbers according to the invention, it is furthermore favorable, the regeneration gas at least in the inner adsorption zone in the Countercurrent to the direction of flow of the gas to be cleaned during one To lead adsorption phase. This ensures that adsorbed components not be transported to the outlet end of the adsorption zone, so that this Zone largely kept free of adsorbable components during the entire process will. The equilibrium zone arranged in the outer adsorption zone can thereby regenerated either in series with or in parallel with the inner zone, which is im the first case of counter-current regeneration and in the second case of direct-current regeneration is equivalent to.

Eine weitere erfinderische Anwendung der Adsorber bezieht sich ebenfalls auf Adsorptionsverfahren mit thermischer Regenerierung, und zwar auf den Fall, daß mehrere, unterschiedlich stark adsorbierbare Komponenten aus einem Gasstrom abgetrennt werden sollen, beispielsweise auf die Trocknung und Kohlendioxid-Abtrennung aus Gasen. In einem solchen Trennprozeß bilden sich in der Adsorptionsmittelschüttung im wesentlichen zwei aufeinanderfolgende Beladungszonen aus, wobei die stärker adsorbierbare Komponente im Eintrittsbereich des Gasstroms in die Adsorptionsmittelschüttung und die schwächer adsorbierbare Komponente im daran anschließenden Bereich adsorbiert wird.Another inventive application of the adsorber is also related on adsorption processes with thermal regeneration, namely in the event that separated several, differently strongly adsorbable components from a gas stream should be, for example, on drying and carbon dioxide separation Gases. In such a separation process, adsorbent material is formed in the bed essentially two consecutive loading zones, the more strongly adsorbable Component in the entry area of the gas flow into the adsorbent bed and the more weakly adsorbable component is adsorbed in the adjoining area will.

Durch geeignete Dimensionierung und/oder durch Wahl spezieller Adsorptionsmittel läßt sich erreichen,daß die Beladungszonen am Ende einer Adsorptionsphase weitgehend innerhalb bestimmter Bereiche des Adsorptionsmittels liegen,so daß gegebenenfalls getrennte Regeneriermaßnahmen für die einzelnen Zonen eingeleitet werden können.So-ist es beispielsweise bekannt, bei der Trocknung und Kohlendioxid-Abtrennung aus Gasen getrennte Adsorberstationen oder Adsorber mit zwei in einem Behälter übereinander angeordneten Schüttungen von Adsorp- tionsmittel vorzusehen. Die Regenerierung des mit Kohlendioxid beladenen Teils erfolgt dabei vielfach durch Oberleiten eines heißen, im Kreislauf geführten Gases, während der mit Wasser beladene Bereich ohne Kreislaufführung regeneriert wird. Eine solche Verfahrensführung vereinfacht sich bei Verwendung der erfindungsgemäßen Adsorber, wenn dabei der Gasstrom während einer Adsorptionsphase in Reihe durch beide Adsorptionszonen geführt wird und wa,arend einer Reqenerierphase heißes Spülgas durch die beiden Adsorptionszonen geführt wird, wobei das aus einer Adsorptionszone abgezogene Regeneriergas im Kreislauf geführt und das aus der anderen Adsorptionszone abgezogene Regeneriergas abgeführt wird. Die innere bzw. äußere Adsorptionszone werden dabei so dimensioniert, daß eine der abzutrennenden Komponenten vorzugsweise vollständig in einer der Zonen adsorbiert wird. Gegenüber einer übzeichen Verfahrensweise mit zwei getrennten Adsorberstationen für die Abtrennung je einer Komponente wird hierdurch eine komplette Adsorberstation eingespart, und gegenüber einer Anlage, in der die Adsorber zwei übereinander angeordnete, mit Tragrosten, Füllstutzen etc.Through suitable dimensioning and / or through the choice of special adsorbents it can be achieved that the loading zones largely at the end of an adsorption phase lie within certain ranges of the adsorbent, so that optionally separate regeneration measures can be initiated for the individual zones it is known, for example, for drying and separating carbon dioxide from gases separate adsorber stations or adsorbers with two in one container on top of each other arranged beds of adsorp- resources to be provided. the The part loaded with carbon dioxide is regenerated in many cases Passing over a hot, circulated gas, while the loaded with water Area is regenerated without recirculation. Such a procedure is simplified when using the adsorber according to the invention, when doing the gas flow during an adsorption phase is passed in series through both adsorption zones and wa, arend a regeneration phase, hot purging gas is passed through the two adsorption zones, the regeneration gas withdrawn from an adsorption zone being circulated and the regeneration gas withdrawn from the other adsorption zone is discharged. The inner and outer adsorption zones are dimensioned so that one of the components to be separated are preferably completely adsorbed in one of the zones will. Compared to a common procedure with two separate adsorber stations This creates a complete adsorber station for the separation of one component saved, and compared to a system in which the adsorber is two stacked, with support grids, filling spouts etc.

versehene Adsorptionszonen aufweisen, ergibt sich nicht nur der Vorteil einer erheblich einfacheren Bauweise, sondern auch der Vorteil, daß die Strömungsquerschnitte fur beide Trennaufgaben unabhängig voneinander frei wahlbar sind.have provided adsorption zones, there is not only the advantage a considerably simpler design, but also the advantage that the flow cross-sections are freely selectable for both separation tasks independently of one another.

Eine weitere erfinderische Anwendung der Adsorber betrifft Adsorptionsverfahren, in denen neben einem während einer Adsorptionsphase aus dem Adsorber abgezogenen nicht adsorbierten Produktstrom und einem bei der Regenerierung anfallenden Restgas noch ein weiterer, zweiter Produktgasstrom während der Regenerierung anfällt. Dieser zweite Produktgasstrom kann beispielsweise eine reine oder stark angereicherte adsorbierbare Komponente enthalten, die neben oder auch statt der nicht adsorbierbaren Bestandteile des Gasstroms als Produktgas gewonnen werden soll. Übliche Verfahren dieser Art sehen ein Druckwechsel-Adsorptionsverfahren vor, bei dem der zu zerlegende Gasstrom durch zwei in Reihe geschaltete Adsorptionsbetten geführt wird, die nach Abschluß einer Adsorptionsphase getrennt regeneriert werden, wobei aus dem einen Adsorber das Restgas und aus dem anderen Adsorber das zweite Produktgas gewonnen werden (z.B. DE-OS 26 04 305).Another inventive application of the adsorber relates to adsorption processes, in which in addition to one withdrawn from the adsorber during an adsorption phase non-adsorbed product stream and a residual gas resulting from the regeneration yet another, second product gas stream is obtained during the regeneration. This second product gas stream can, for example, be a pure or highly enriched one adsorbable Contain component that in addition to or instead of the non-adsorbable constituents of the gas flow is to be obtained as product gas. Common procedures of this type provide a pressure swing adsorption process in which the gas flow to be broken down is passed through two adsorption beds connected in series, which after completion an adsorption phase are regenerated separately, with one adsorber the residual gas and the second product gas from the other adsorber (e.g. DE-OS 26 04 305).

Unter Einsatz erfindungsgemäßer Adsorber läßt sich ein solcher Trennprozeß in einem Adsorber durchführen, wenn das zu zerlegende Gasgemisch während einer Adsorptionsphase in Reihe durch die beiden Adsorptionszonen geführt wird und eine Adsorptionsphase beendet wird, nach dem die zuerst vom Gasgemisch durchströmte Adsorptionszone bis zum Gleichgewicht mit adsorbierbaren Komponenten beladen ist, aber bevor die Adsorptionsfront das Austrittsende der zweiten Adsorptionszone erreicht, und die bis zum Gleichgewicht beladene Adsorptionszone daraufhin mit einem an der adsorbierten Kcmponente angereicherten Gasstrom unter Verdrängung von nicht adsorbierbare Komponenten enthaltendem Hohlraumgas aufgesättigt wird, und danach die aufgesättigte Adsorptionszone im Gegenstrom zur Strömungsrichtung des Gasgemisches während einer Adsorptionsphase entspannt wird, wobei das dabei anfallende Entspannungsgas mindestens teilweise als zweites Produktgas gewonnen wird.Such a separation process can be carried out using adsorbers according to the invention Perform in an adsorber when the gas mixture to be broken down is during an adsorption phase is passed in series through the two adsorption zones and an adsorption phase is ended after the adsorption zone through which the gas mixture first flows to is loaded to equilibrium with adsorbable components, but before the adsorption front reaches the outlet end of the second adsorption zone, and which is up to equilibrium loaded adsorption zone then with one enriched in the adsorbed component Gas flow with displacement of cavity gas containing non-adsorbable components is saturated, and then the saturated adsorption zone in countercurrent to The direction of flow of the gas mixture is relaxed during an adsorption phase, the resulting expansion gas at least partially as a second product gas is won.

Günstig ist es bei dieser Verfahrensweise weiterhin, wenn während der Gegenstromentspannung in der aufgesättigten Adsorptionszone eine Gleichstromentspannung der anderen Adsorptionszone erfolgt. Bei einer gleichmäßig fortschreitenden Entspannung in den beiden auf diese Weise parallel betriebenen Adsorptionszonen wird nämlich weitgehend vermieden, daß verunreinigtes Gas aus der zweiten Adsorptionszone in die bis zum Gleichgewicht beladene erste Adsorptionszone übertritt und hier zu einer Verunreinigung des Sekundärprodukts führt.It is still beneficial in this procedure if during the countercurrent relaxation in the saturated adsorption zone is a cocurrent relaxation the other adsorption zone takes place. With a steadily progressive relaxation in the two that way adsorption zones operated in parallel that is largely avoided that contaminated gas from the second adsorption zone passes into the first adsorption zone, which is loaded to equilibrium, and closes here leads to contamination of the secondary product.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Adsorbers ist beispielsweise bei Gasreinigungen gegeben, bei denen im Betrieb eine fortschreitende Schädigung des Adsorptionsmittels durch chemische Umsetzung oder durch nicht desorbierbare Komponenten eintritt. Solche Reinigungsverfahren erforderten bisher separate Voradsorber, deren Adsorptionsmittel nach einer bestimmten Standzeit insgesamt erneuert werden muß. Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Adsorber kann ein solcher Voradsorber im auptadsorber integriert werden, wodurch sich ein Druckbehalter erübrigt. Die Füllung des Voradsorbers kann dabei separat gewechselt werden. Hierzu ist der Adsorberbehälter beispielsweise mit einem angeflanschten, lOsbaren oberen gewölbten Boden oder mit anderen geeigneten konstruktiven Merkmalen versehen.Another possible application of the adsorber according to the invention is given, for example, in the case of gas cleaning, in which a progressive in operation Damage to the adsorbent through chemical reaction or through non-desorbable Components enters. Such cleaning processes previously required separate pre-adsorbers, whose adsorbents are completely renewed after a certain period of time got to. Such a pre-adsorber can be used using the adsorbers according to the invention can be integrated in the auptadsorber, which means that a pressure vessel is not required. the The filling of the pre-adsorber can be changed separately. The adsorber tank is for this purpose for example with a flanged, detachable upper arched base or with other suitable design features.

Auch wenn bei den vorstehend erwähnten Adsorptionsverfahren stets nur der Einsatz eines Adsorbers erwähnt wurdc, versteht es sich für den Fachmann von selbst, daß für einen kontinuierlichen Betrieb jeweils mehrere, im Betrieb zyklisch vertauschbare Adsorber vorgesehen sind.Even if always in the above-mentioned adsorption processes only the use of an adsorber was mentioned, it is understood by the person skilled in the art It goes without saying that for continuous operation there are several, in operation cyclically interchangeable adsorbers are provided.

Dabei ist jeweils mindestens ein Adsorber in einer Adsorptionsphase, während jeweils mindestens ein anderer Adsorber regeneriert wird.At least one adsorber is in an adsorption phase, while at least one other adsorber is being regenerated.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele erläutert.Further details of the invention are given below with reference to the in Illustrated embodiments shown in the figures.

Es zeigen: Figur 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemässen Adsorber Figuren 2 bis 5 verschiedene Betriebsweisen eines erfindungsgemäßen Adsorbers während einer Adsorptionsphase, Figuren 6 bis 9 verschiedene Betriebsweisen eines erfindungsgemäßen Adsorbers während einer Regenerierung.The figures show: FIG. 1 a section through an adsorber according to the invention Figures 2 to 5 different modes of operation of an adsorber according to the invention during an adsorption phase, Figures 6 to 9 different modes of operation of an inventive Adsorbers during a regeneration.

Bei dem in Figur 1 schematisch gezeigten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Adsorber ist ein äußerer zylindrischer Druckbehälter 1 vorgesehen, an dessen Enden gewölbte Böden 2 bzw. 3 angeschweißt sind. Der obere gewölbte Boden 2 ist mit einem Rohrstutzen 3 versehen, an den sich eine Anschlußleitung 4 anschließen läßt. Der unter gewölbte Boden 3 ist über einen Stutzen 5 an eine weitere Gasleitung anschließbar. Durch den unteren Boden 3 wird weiterhin eine Leitung 6 geführt.In the section shown schematically in Figure 1 through an inventive Adsorber, an outer cylindrical pressure vessel 1 is provided at its ends arched bottoms 2 and 3 are welded on. The upper arched bottom 2 is with a Pipe socket 3 provided, to which a connection line 4 can be connected. Of the below the arched bottom 3 can be connected to a further gas line via a connecting piece 5. A line 6 is also passed through the lower base 3.

Innerhalb des vertikal angeordneten zylindrischen Druckbehälters 1 ist im unteren, an den unteren Rohrboden 3 grenzenden Bereich ein horizontal angeordnetes Tragrost 7 vorgesehen, das den gesamten Querschnitt des Behälters 1 ausfüllt. Konzentrisch zum zylindrischen Mantel 1 ist auf dem Tragrost 7 ein Innenbehälter 8 vertikal angeordnet. Der Innenbehälter 8 ist dicht mit dem Traqrost 7 verbunden, und das Tragrost 7 bildet im vom Innenbehälter 8 umschlossenen Raum eine dichte Platte, durch die nur die Leitung 6 hindurchgeführt ist. Oberhalb der Einmündung der Leitung 6 ist ein Sieb 9 vorgesehen, das den Austritt von Adsorptionsmittel in die Leitung 6 verhindern soll. Das Tragrost 7 ist im Bereich zwischen dem Innenbehälter 8 und dem Druckbehälter 1 als gasdurchlässiges Rost ausgeführt, das ein Durchfallen von Adsorp- tionsmittel verhindert. Der Innenbehälter 8 des Adsorbers ist mit Adsorptionsmittel 10 gefüllt und der vom Innenbehälter 8 und dem Zylindermantel 1 begrenzte Ringraum ist mit Adsorptionsmittel 11 gefüllt. Oberhalb der Adsorptionsmittelschüttung und dem Ende des Innenbehälters 8, der ein einfacher Blechzylinder sein kann, ist ein freier Raum 12 vorgesehen, in den beide Adsorptionszonen münden.Inside the vertically arranged cylindrical pressure vessel 1 is a horizontally arranged area in the lower area bordering the lower tube sheet 3 Support grate 7 is provided, which fills the entire cross section of the container 1. Concentric An inner container 8 is arranged vertically on the support grid 7 for the cylindrical jacket 1. The inner container 8 is tightly connected to the supporting grid 7, and the supporting grid 7 forms in the space enclosed by the inner container 8 a tight plate through which only the Line 6 is passed through. Above the confluence of the line 6 is a sieve 9 provided, which prevent the escape of adsorbent into the line 6 target. The support grid 7 is in the area between the inner container 8 and the pressure vessel 1 designed as a gas-permeable grate that prevents adsorbents from falling through media prevented. The inner container 8 of the adsorber is filled with adsorbent 10 and the annular space bounded by the inner container 8 and the cylinder jacket 1 is with Adsorbent 11 filled. Above the bed of adsorbent and the end of the inner container 8, which can be a simple sheet metal cylinder, is a free one Space 12 is provided in which both adsorption zones open.

In den Figuren 2 bis 5 sind verschiedene Betriebsmöglichkeiten während einer Adsorptionsphase dargestellt. Gemäß Figur 2 tritt Rohgas über Leitung 6 in den Adsorber ein und wird durch den unteren gewölbten Boden 3 und das Tragrost 7 sowie durch das Sieb 9 in den unteren Bereich der inneren Adsorptionszone geleitet. Das Gas strömt aufwärts durch den Adsorber, wird im Bereich des Raums 12 umgelenkt und durchströmt den Ringraum zwischen dem Innenbehälter 8 und dem Druckbehälter 1 des Adsorbers in umgekehrter Richtung. Das gereinigte bzw. zerlegte Gas tritt über das Tragrost 7 aus der Adsorptionsmittelschüttung 11 aus und wird über Leitung 5 aus dem Bereich des unteren gewölbten Bodens 3 abgezogen. Leitung 4 ist bei dieser Betriebsweise durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Ventil geschlossen.In Figures 2 to 5, different operating options are during an adsorption phase. According to FIG. 2, raw gas enters via line 6 the adsorber and is through the lower arched floor 3 and the support grid 7 and passed through the sieve 9 into the lower region of the inner adsorption zone. The gas flows upwards through the adsorber and is deflected in the area of space 12 and flows through the annular space between the inner container 8 and the pressure vessel 1 of the adsorber in the opposite direction. The cleaned or decomposed gas emerges Via the support grid 7 from the adsorbent bed 11 and is via line 5 withdrawn from the area of the lower curved base 3. Line 4 is with this one Mode of operation closed by a valve not shown in the drawing.

Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Strömungsrichtung während einer Adsorptionsphase gerade umgekehrt, das ungereinigte Gas tritt also über Leitung 5 ein, durchströmt zunächst den äußeren Ringraum und dann die innere Adsorptionszone, bevor es schließlich über Leitung 6 abgezogen wird.In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the direction of flow is the reverse is true during an adsorption phase, i.e. the unpurified gas occurs via line 5, flows through first the outer annular space and then the inner one Adsorption zone before it is finally withdrawn via line 6.

Figur 4 zeigt eine Strömungsführung bei der Adsorption, die die Gewinnung von zwei Produktströmen erlaubt. Zu reinigendes Gas wird über Leitung 4 in den gemeinsamen Raum 12 oberhalb der Adsorptionsmittelschüttungen einge- leitet und strömt parallel durch die innere und die äußere Adsorptionszone. Uber die Leitungen 5 und 6 werden separat zwei Produktströme abgezogen. Wenn in einem solchen Fall im Innenbehälter 8 sowie zwischen dem Innenbehälter 8 und dem Druckbehälter 1 verschiedene Adsorptionsmittel enthalten sind, lassen sich unterschiedliche Produktströme über Leitungen 5 und 6 abziehen.Figure 4 shows a flow guide in the adsorption, the recovery of two product streams allowed. Gas to be cleaned is fed into the joint via line 4 Space 12 above the adsorbent beds. directs and flows in parallel through the inner and outer adsorption zones. Over the lines 5 and 6, two product streams are withdrawn separately. If in such a case different in the inner container 8 and between the inner container 8 and the pressure vessel 1 Adsorbents are contained, can be different product streams over Pull off lines 5 and 6.

Figur 5 zeigt eine Betriebsweise, bei der zwei unterschiedliche Rohgasströme gereinigt werden und ein einziger Produktgasstrom anfällt. Die Rohgasströme werden über die Leitungen 5 und 6 getrennt voneinander zu den beiden Adsorptionszonen geführt, die gereinigten Gase vermischen sich im gemeinsamen Raum 12, bevor sie über die Leitung 4 abgezogen werden.FIG. 5 shows an operating mode in which two different raw gas flows be cleaned and a single product gas stream is obtained. The raw gas flows are Separated from each other via lines 5 and 6 to the two adsorption zones, the cleaned gases mix in the common space 12 before they pass through Line 4 can be withdrawn.

Die Figuren 6 bis 9 zeigen verschiedene Betriebsweisen bei der Regeneration des erfindungsgemäßen Adsorbers.FIGS. 6 to 9 show different modes of operation during regeneration of the adsorber according to the invention.

Gemäß Figur 6 tritt Regeneriergas über Leitung 6 zunächst in die innere Adsorptionszone ein und durchströmt anschließend die ringförmige äußere Adsorptionszone, bevor es über Leitung 5 abgezogen wird. Ein Teil des aus der Adsorptionsmittelschüttung 10 des Innenbehälters 8 austretenden Regeneriergases kann gegebenenfalls über Leitung 4 abgezogen werden.According to FIG. 6, regeneration gas first enters the interior via line 6 Adsorption zone and then flows through the annular outer adsorption zone, before it is withdrawn via line 5. Part of the from the bulk adsorbent 10 of the inner container 8 emerging regeneration gas can optionally via line 4 can be deducted.

Bei dem in Figur 7 gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Regeneriergas gerade in entgegengesetzter Richtung durch den Adsorber geführt, d.h. es tritt über Leitung 5 in den Adsorber ein, wird zunächst durch den äußeren Ringraum und dann durch den inneren Raum geführt, bevor es über Leitung 6 abgezogen wird. Wiederum kann ein Teilstrom des Regeneriergases über Leitung 4 abgezogen werden.In the embodiment shown in Figure 7, the regeneration gas straight through the adsorber in the opposite direction, i.e. it overflows Line 5 into the adsorber is first through the outer annulus and then passed through the inner space before it is withdrawn via line 6. In turn a partial flow of the regeneration gas can be withdrawn via line 4.

Bei der in Figur 8 gezeigten Betriebsweise werden die beiden Adsorptionszonen parallel regeneriert. Hier tritt Regeneriergas über Leitung 4 in den oberen Raum 12 des Adsorbers ein und durchströmt parallel die beiden Adsorptionszonen, bevor es schließlich über die Leitungen 5 und 6 separat abgezogen wird.In the mode of operation shown in FIG. 8, the two adsorption zones regenerated in parallel. Here regeneration gas enters the upper room via line 4 12 of the adsorber and flows through the two adsorption zones in parallel before it is finally withdrawn separately via lines 5 and 6.

Bei der in Figur 9 gezeigten Betriebsweise findet ebenfalls eine parallele Regenerierung der beiden Adsorptionszonen statt, hier ist jedoch eine getrennte Zuführung von Regeneriergas für die Innenzone und die Außenzone vorgesehen. Es werden deshalb über Leitungen 5 und 6 zwei gegebenenfalls unterschiedliche Regeneriergasströme in den Adsorber eingeleitet und über Leitung 4 wird ein gemeinsames Restgas, das aus dem Regeneriergas sowie den desorbierten Bestandteilen besteht, abgezogen.In the mode of operation shown in FIG. 9, there is also a parallel one Regeneration of the two adsorption zones takes place, but here is a separate one Supply of regeneration gas provided for the inner zone and the outer zone. It will therefore two possibly different regeneration gas flows via lines 5 and 6 introduced into the adsorber and via line 4 is a common residual gas that consists of the regeneration gas and the desorbed components, deducted.

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Claims (14)

Patentansprüche 1. Adsorber mit einem mit Adsorptionsmittel gefüllten Adsorberbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß im Adsorberbehälter ein mit Adsorptionsmittel gefüllter Innenbehälter so angeordnet ist, daß sich zwei im wesentlichen konzentrisch umeinander angeordnete Adsorptionszonen ergeben, daß der Innenbehälter an einem Ende gasdicht mit dem Außenbehälter verbunden ist, daß am anderen Ende des Innenbehälters eine offene Verbindung zwischen den beiden Adsorptionszonen besteht,und daß im Bereich, in dem der Innenbehälter gasdicht mit dem Adsorberbehälter verbunden ist, beide Adsorptionszonen mit mindestens je einer Gaszuführungs- bzw. Gasabzugsleitung verbunden sind. Claims 1. Adsorber with a filled with adsorbent Adsorber container, characterized in that in the adsorber container with an adsorbent filled inner container is arranged so that two are substantially concentric adsorption zones arranged around one another show that the inner container on a End gas-tight is connected to the outer container that at the other end of the inner container there is an open connection between the two adsorption zones, and that in the area in which the inner container is connected to the adsorber container in a gastight manner, both Adsorption zones each connected to at least one gas supply or gas discharge line are. 2. Adsorber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Adsorberbehälter ein zylindrischer und im wesentlichen senkrecht angeordneter Druckbehälter und der Innenbehälter ein konzentrisch darin angeordneter zylindrischer Behälter ist.2. Adsorber according to claim 1, characterized in that the adsorber container a cylindrical and substantially vertically arranged pressure vessel and the Inner container is a cylindrical container arranged concentrically therein. 3. Adsorber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden Adsorptionszonen verschiedene Adsorptionsmittel enthalten sind.3. Adsorber according to claim 1 or 2, characterized in that in the two adsorption zones contain different adsorbents. 4. Adsorber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich des Adsorberbehälters, in dem die offene Verbindung zwischen den beiden Adsorptionszonen besteht, mit einer aus dem Adsorberbehälter herausführenden Leitung verbunden ist.4. Adsorber according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the area of the adsorber container in which the open connection between the consists of two adsorption zones, with one leading out of the adsorber container Line is connected. 5. Adsorber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem zylindrischen Druckbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbehälter an seinen Enden durch gewölbte Böden geschlossen ist, daß am unteren Ende im Bereich des Ubergangs vom gewölbten Boden in den zylindrischen Teil ein Tragrost angeordnet ist, auf dem der Innenbehälter angeordnet ist, daß das Tragrost die vom Innenbehälter umschlossene Adsorptionszone vom unterhalb des Tragrosts liegenden Bereich des gewölbten Bodens trennt und die andere Adsorptionszone durch gasdurchlässige Öffnungen mit dem unterhalb des Tragrosts liegenden Bereich des gewölbten Bodens verbindet, daß eine Leitung durch den Bereich des gewölbten Bodens in die vom Innenbehälter umschlossene Adsorptionszone führt und daß eine weitere Leitung in den Bereich des gewölbten Bodens unterhalb des Tragrosts führt.5. Adsorber according to one of claims 1 to 4, with a cylindrical Pressure vessel, characterized in that the pressure vessel at its ends through arched bottoms is closed that at the lower end in the area of the transition from Arched bottom in the cylindrical part a support grate is arranged on which the Inner container is arranged so that the support grate is enclosed by the inner container Adsorption zone from the area of the arched floor below the supporting grid separates and the other adsorption zone through gas-permeable openings with the one below of the supporting grate lying area of the arched floor that connects a line through the area of the curved bottom into the adsorption zone enclosed by the inner container leads and that another line in the area of the curved floor below of the supporting grid leads. 6. Adsorber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere gewölbte Boden durch eine lösbare Verbindung mit dem zylindrischen Behälter verbunden ist.6. Adsorber according to claim 5, characterized in that the upper arched bottom connected to the cylindrical container by a releasable connection is. 7. Adsorber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Adsorptionszonen unterschiedliche Querschnitte aufweisen. 7. Adsorber according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the two adsorption zones have different cross-sections. 8. Verfahren zur adsorptiven Reinigung von zwei gleichen Gasströmen, die unterschiedliche Verunreinigungen enthalten, unter Verwendung eines Adsorbers nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Gasströme durch eine der Adsorptionszonen geführt und die gereinigten Gasströme gemeinsam aus dem Bereich der offenen Verbindung zwischen den Adsorptionszonen abgezogen werden.8. Process for the adsorptive purification of two identical gas streams, containing different impurities, using an adsorber according to any one of claims 1 to 7, characterized in that each of the gas flows passed through one of the adsorption zones and the cleaned gas streams together be withdrawn from the area of the open connection between the adsorption zones. 9. Verfahren zur adsorptiven Reinigung von Luft,insbesondere zur Abtrennung von Wasserdampf und Kohlendioxid aus Luft, unter Verwendung eines Adsorbers nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zu reinigende Luft in Reihe durch die beiden Adsorptionszonen geführt wird und daß zur Regenerierung eines beladenen Adsorbers ein heißes Regeneriergas parallel durch die beiden Adsorptionszonen geführt wird.9. Process for the adsorptive purification of air, in particular for separation of water vapor and carbon dioxide from air, using an adsorber according to one of claims 1 to 7, characterized in that the air to be cleaned is passed in series through the two adsorption zones and that for regeneration a loaded adsorber a hot regeneration gas in parallel through the two adsorption zones to be led. 10. Verfahren zur adsorptiven Reinigung eines Gasstromes und Regenerierung von beladenem Adsorptionsmittel durch Überleiten eines heißen Regeneriergases, unter Verwendung eines Adsorbers nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom während einer Adsorptionsphase zunächst durch die äußere und dann durch die innere Adsorptionszone geführt wird.10. Process for the adsorptive purification of a gas stream and regeneration of loaded adsorbent by passing a hot regeneration gas under Use of an adsorber according to one of Claims 1 to 7, characterized in that that the gas flow during an adsorption phase first through the outer and then is passed through the inner adsorption zone. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Regenerationsgas zumindest in der inneren Adsorptionszone im Gegenstrom zur Strömungsrichtung des zu reinigenden Gasstromes während einer Adsorptionsphase geführt wird.11. The method according to claim 10, characterized in that the regeneration gas at least in the inner adsorption zone in countercurrent to the direction of flow of the to be cleaned gas stream is performed during an adsorption phase. 12. Verfahren zur adsorptiven Abtrennung von mindestens zwei, unterschiedlich stark adsorbierbaren Verunreinigungen aus einem Gasstrom, bei dem beladenes Adsorptionsmittel durch überleiten eines heißen Spülgases regeneriert wird, unter Verwendung eines Adsorbers nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom während einer Adsorptionsphase in Reihe durch beide Adsorptionszonen geführt wird und während einer Regenerierphase heißes Spülgas parallel durch die beiden Adsorptionszonen geführt wird, wobei das aus einer Adsorptionszone abgezogene Regeneriergas im Kreislauf geführt und das aus der anderen Adsorptionszone abgezogene Regeneriergas abgeführt wird.12. Process for the adsorptive separation of at least two, different strongly adsorbable impurities from a gas stream with the loaded adsorbent is regenerated by passing a hot purge gas, using a Adsorber according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the gas flow is passed in series through both adsorption zones during an adsorption phase and during a regeneration phase hot purging gas in parallel through the two adsorption zones is performed, the regeneration gas withdrawn from an adsorption zone in the circuit and the regeneration gas withdrawn from the other adsorption zone is discharged will. 13. Verfahren zur adsorptiven Zerlegung eines Gasgemisches, bei dem während einer Adsorptionsphase ein erstes Produktgas und während einer Regenerierphase ein zweites Produktgas sowie ein Restgas gewonnen werden, unter Verwendung eines Adsorbers nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasgemisch während einer Adsorptionsphase in Reihe durch die beiden Adsorptionszonen geführt wird, daß eine Adsorptionsphase beendet wird, nachdem die zuerst vom Gasgemisch durchströmte Adsorptionsphase bis zum Gleichgewicht mit adsorbierbaren Komponenten beladen ist, aber bevor die Adsorptionsfront das Austrittsende der zweitenAdsorptionszone erreicht, daß die bis zum Gleichgewicht beladene Adsorptionszone daraufhin mit einem an der adsorbierten Komponente angereicherten Gasstrom unter Verdrängung von nicht adsorbierbare Komponenten enthaltendem Hohlraumgas aufgesättigt wird, daß danach die aufgesättigte Adsorptionszone im Gegenstrom zur Strömungsrichtung des Gasgemisches während einer Adsorptionsphase entspannt wird und daß das dabei anfallende Entspannungsgas mindestens teilweise als zweites Produktgas gewonnen wird.13. A method for the adsorptive decomposition of a gas mixture in which a first product gas during an adsorption phase and a first product gas during a regeneration phase a second product gas and a residual gas can be obtained using a Adsorber according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the gas mixture passed through the two adsorption zones in series during an adsorption phase is that an adsorption phase is ended after the first of the gas mixture flow through adsorption phase up to equilibrium with adsorbable components is loaded, but before the adsorption front, the exit end of the second adsorption zone reaches that the loaded to equilibrium Adsorption zone thereupon with a gas stream enriched in the adsorbed component Displacement of non-adsorbable components containing cavity gas saturated is that then the saturated adsorption zone in countercurrent to the direction of flow the gas mixture is relaxed during an adsorption phase and that this accumulating expansion gas at least partially obtained as a second product gas will. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß während der Gegenstromentspannung in der aufgesättigten Adsorptionszone eine Gleichstromentspannung der anderen Adsorptionszone erfolgt.14. The method according to claim 13, characterized in that during the countercurrent relaxation in the saturated adsorption zone is a cocurrent relaxation the other adsorption zone takes place.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0365066A1 (en) * 1988-10-18 1990-04-25 Haldex Aktiebolag An air drier tower
EP0612554A1 (en) * 1993-02-25 1994-08-31 The BOC Group plc Purification method and apparatus
DE4336769C1 (en) * 1993-10-28 1995-06-08 Carbotech Anlagenbau Gmbh Air separation process
US5593475A (en) * 1995-04-13 1997-01-14 Liquid Air Engineering Corporation Mixed bed adsorber

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10100114A1 (en) * 2001-01-03 2002-07-04 Linde Ag Regenerating loaded adsorber comprises using regenerating gas heated using hot thermal oil stream

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2404468A (en) * 1942-09-17 1946-07-23 Vokes Ltd Filter for gases under pressure
US3791105A (en) * 1971-07-27 1974-02-12 Oil Mop International Inc Method and apparatus for separating oil from a mixture of oil and a gaseous fluid
GB2003743A (en) * 1977-09-09 1979-03-21 Bauer Kompressoren Filter cartridge

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2404468A (en) * 1942-09-17 1946-07-23 Vokes Ltd Filter for gases under pressure
US3791105A (en) * 1971-07-27 1974-02-12 Oil Mop International Inc Method and apparatus for separating oil from a mixture of oil and a gaseous fluid
GB2003743A (en) * 1977-09-09 1979-03-21 Bauer Kompressoren Filter cartridge

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0365066A1 (en) * 1988-10-18 1990-04-25 Haldex Aktiebolag An air drier tower
EP0612554A1 (en) * 1993-02-25 1994-08-31 The BOC Group plc Purification method and apparatus
US5447558A (en) * 1993-02-25 1995-09-05 The Boc Group Plc Purification method and apparatus
AU676696B2 (en) * 1993-02-25 1997-03-20 Boc Group Plc, The Purification method and apparatus
DE4336769C1 (en) * 1993-10-28 1995-06-08 Carbotech Anlagenbau Gmbh Air separation process
US5593475A (en) * 1995-04-13 1997-01-14 Liquid Air Engineering Corporation Mixed bed adsorber

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DE3413861C2 (en) 1991-10-02

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