DE3713346A1 - Process and apparatus for purifying industrial air exhaust air - Google Patents

Process and apparatus for purifying industrial air exhaust air

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Abstract

In known processes for purifying industrial exhaust air, this is first cooled to condense impurities, then reheated and then passed for adsorption of the impurities onto activated charcoal. However, because of the unfavourable chemical and physical properties of activated charcoal, this still has significant disadvantages, in particular with respect to the selectivity, the operational reliability and the service life of the adsorbent. The object of the invention is to make possible by simple means operationally reliable purification of industrial exhaust air, matched to the impurities, with a relatively high degree of cleaning. To achieve the object, according to the invention a zeolite molecular sieve is used as adsorbent, which can advantageously also be used in the form of a fluidised bed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung industrieller Abluft, bei dem man die verunreinigte Abluft einer Kondensations-Kühlung aussetzt und dann mit einem Adsorptionsmittel kontaktiert. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Reinigung industrieller Abluft, mit wenigstens einem Kondensationsabscheider und einer in Strömungsrichtung nachgeschalteten, ein Adsorptionsmittel enthaltenden Adsorptionsvorrichtung.The invention relates to a method for cleaning industrial exhaust air, in which the contaminated Exposes exhaust air to condensation cooling and then contacted with an adsorbent. The invention further relates to a device for cleaning industrial exhaust air, with at least one Condensation separator and one in the direction of flow downstream, containing an adsorbent Adsorption device.

Industrielle Abluft enthält oft verunreinigende Be­ standteile wie beispielsweise Lösungsmitteldämpfe, die nicht an die Umwelt abgegeben werden dürfen. Besonders bei Lösungsmittelanteilen in der Abluft ist darüber hinaus die Rückgewinnung der Lösungsmittel aus wirt­ schaftlichen Gründen wünschenswert.Industrial exhaust air often contains contaminating substances components such as solvent vapors, the must not be released into the environment. Especially in the case of solvent components in the exhaust air, this is higher also the recovery of the solvent from host economic reasons desirable.

Aus der DE-AS 22 14 153 sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur adsorptiven Abtrennung von Lösungsmitteldämpfen aus einem Luftstrom bekannt, die die Rückgewinnung von flüchtigen organischen Lö­ sungsmitteln aus industrieller Abluft gestatten. Zu diesem Zweck wird die Abluft durch einen Kühler ge­ leitet, der einen Teil der Lösungsmitteldämpfe kon­ densiert und flüssig abscheidet. Nachfolgend wird der vorgereinigte Luftstrom erwärmt und unmittelbar einer Adsorptionsvorrichtung zugeführt, die mit Aktivkohle beschickt ist. Die Aktivkohle bindet die verbliebenen Lösungsmittelanteile bis auf geringe Restmengen durch Adsorption in ihren Mikroporen. Ist die Aktivkohle hoch beladen, wird sie in einem zweiten Kreislauf mit Heißluft kontaktiert, wodurch das Lösungsmittel desorbiert und die Aktivkohle regeneriert wird.DE-AS 22 14 153 is already a process and a device for adsorptive separation of Known solvent vapors from an air stream, which is the recovery of volatile organic solvents allow solvents from industrial exhaust air. To for this purpose, the exhaust air is ge through a cooler conducts, which con part of the solvent vapors densifies and separates liquid. Below is the pre-cleaned air flow warms up and immediately an adsorption device supplied with Activated carbon is loaded. The activated carbon binds the remaining solvent proportions except for a small amount  Residual amounts due to adsorption in their micropores. Is the activated carbon is loaded high, it is in a second Circuit contacted with hot air, causing the Desorbs solvent and regenerates the activated carbon becomes.

Die Verwendung von Aktivkohle bietet jedoch erhebliche Nachteile. Bei einer Reihe von Lösungsmitteln finden an der Oberfläche der Aktivkohlepartikel Polymerisationsvorgänge statt, so daß das Adsorp­ tionsmittel schon nach kurzer Zeit ausgewechselt werden muß. Außerdem neigt Aktivkohle zur Bildung von Stäuben, die bei der Desorption zu Staubexplosionen führen können. Aktivkohle ist chemisch nicht sehr belastbar und zeigt keine große, zudem von Charge zu Charge stark unterschiedliche Selektivität, die auf die jeweilige Porengrößenverteilung zurückzuführen ist. Außerdem sind Aktivkohle-Pellets meist zylinderförmig, so daß keine Kugelpackung erreicht werden kann und die Gefahr von Durchbrüchen besteht. Da die Oberflächen-Anhangkräfte einen nicht zu unterschätzenden Beitrag gegenüber der gewünschten Kapillar-Kondensation ausmachen, tritt eine ständige Durchbruch-Konzentration am Filterausgang für bestimmte Auswahlkomponenten auf.However, the use of activated carbon offers significant Disadvantage. At a number of solvents can be found the surface of the activated carbon particles Polymerization processes take place so that the Adsorp agents can be replaced after a short time got to. In addition, activated carbon tends to form dust, which lead to dust explosions during desorption can. Activated carbon is not very resistant to chemicals and does not show a large one, moreover it is strong from batch to batch different selectivity based on each Pore size distribution. Also are Activated carbon pellets mostly cylindrical, so that none Ball pack can be achieved and the risk of Breakthroughs exist. Because the surface attachment forces a contribution to the a desired capillary condensation occurs constant breakthrough concentration at the filter outlet for certain selection components.

Aktivkohle ist außerdem brennbar, ihr Zündpunkt liegt zwischen 200 und 400°C, also durchaus im Bereich der Regenerations-Temperaturen während der Desorptionsphase. Bei Anwesenheit von Restalkalität sowie aktiven Sauerstoff kann zudem auch im Adsorp­ tionsbetrieb eine unerwünschte und ggf. gefährliche Lösungsmitteloxidation (Hot Spots) eintreten.Activated carbon is also flammable and has an ignition point between 200 and 400 ° C, so definitely in the range of Regeneration temperatures during the Desorption phase. In the presence of residual alkalinity as well as active oxygen can also in the adsorb  operation an undesirable and possibly dangerous Solvent oxidation (hot spots) occur.

Die genannten Nachteile werden beim bekannten Ver­ fahren dadurch noch verstärkt, daß der Abluftstrom unmittelbar vor seinem Eintritt in den Adsorber er­ wärmt wird, um seinen Wasserdampfgehalt aufrechtzu­ erhalten. Dies führt bei hohem Wasserdampfgehalt des Luftstroms zwar dazu, daß unerwünschte Konden­ sationen im Adsorber vermieden werden, was für spe­ zielle Anwendungszwecke sinnvoll ist. Für die Be­ handlung von wasserdampfarmer Abluft bringt diese Verfahrensweise jedoch erhebliche Nachteile und Ri­ siken mit sich.The disadvantages mentioned are in the known Ver drive even more so that the exhaust air flow immediately before entering the adsorber is warmed to maintain its water vapor content receive. This leads to a high water vapor content of the air flow to cause unwanted condensates sations in the adsorber can be avoided, what special for specific purposes. For the Be the action of low-vapor exhaust air brings this Procedure, however, significant disadvantages and Ri siken with yourself.

Aufgabe der Erfindung ist es vor diesem Hinter­ grund, ein Verfahren und eine Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln eine auf die Verunreinigungsstoffe abge­ stimmte, betriebssichere Reinigung industrieller Abluft bei höherem Abreinigungsgrad ermöglichen.The object of the invention is before this back reason, a method and an apparatus of a gangs mentioned create with simple Averages abge on the contaminants agreed, reliable industrial cleaning Enable exhaust air with a higher degree of cleaning.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 versehen, während die Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Lö­ sung der Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 12 ausgestattet ist.To solve this problem, the method of initially mentioned type according to the invention with the Features of claim 1 provided while the device of the type mentioned for Lö solution of the task according to the features of claim 12 is equipped.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind in den Unteransprüche definiert. Erfindungsgemäß kann die Reinigung industrieller Ab­ luft unter Rückgewinnung der abgeschiedenen Verun­ reinigungsstoffe (beispielsweise Halogenkohlen­ wasserstoffe, Alkohole u. dgl.) bis zu Abreini­ gungsgraden von weniger als 0,1 Vppm geführt wer­ den, so daß die verbleibenden Verunreinigungsge­ halte weit unter den in der "TA Luft" vorgeschrie­ benen Grenzen bleiben. Das erfindungsgemäß als Ad­ sorptionsmittel verwendete Molekularsieb kann dabei unter den vielen bekannten Molekularsieben so ausgewählt werden, daß es gerade die in der Abluft enthaltenen Verunreinigungen selektiv adsorbiert.Advantageous embodiments of the method and Devices are defined in the subclaims.  According to the cleaning of industrial Ab air with recovery of the separated Verun cleaning agents (e.g. halogenated carbon hydrogen, alcohols and the like Like.) up to Abreini degrees of less than 0.1 Vppm the so that the remaining impurities Ge keep well below those prescribed in the "TA Luft" remain at the limit. According to the invention as an ad Molecular sieve used sorbent can among the many known molecular sieves be selected so that it is just the one in the exhaust air contained contaminants selectively adsorbed.

Das Molekularsieb ist vorzugsweise ein Zeolith und daher völlig unbrennbar; es katalysiert - unter den Betriebsbedingungen bei Adsorption und Desorption - keine Umsetzung der adsorbierten Lösungsmittel.The molecular sieve is preferably a zeolite and therefore completely non-flammable; it does not catalyze - under the operating conditions for adsorption and desorption - no conversion of the adsorbed solvents.

Der für eine optimale Adsorption der Verunreini­ gungsstoffe noch zulässige Wasserdampfgehalt der Ab­ luft wird durch die vorgeschaltete Kondensations- Kühlvorrichtung eingestellt, die vorzugsweise einen als Entfeuchter wirkenden ersten Kondensator und einen als Lösungsmittelabscheider wirkenden zweiten Kondensator enthält. Zur Kühlung der Kondensatoren eignet sich besonders eine Kältemaschine (unter Aus­ nutzung des Joule-Thompson-Effektes). Die praktisch völlige Entfernung des Wassers vor der Adsorption verbessert die Wirkung des Molekularsiebes erheb­ lich, wozu auch die erfindungsgemäße starke Kühlung des Adsorptionsmittels beiträgt. The one for an optimal adsorption of the Verunreini permissible water vapor content of the Ab air is caused by the upstream condensation Cooling device set, preferably a acting as a dehumidifier first condenser and a second acting as a solvent separator Contains capacitor. For cooling the capacitors a chiller is particularly suitable (under Aus use of the Joule-Thompson effect). The practical complete removal of water before adsorption improves the effect of the molecular sieve considerably Lich, including the strong cooling according to the invention of the adsorbent contributes.  

Wenn mit einer Adsorptionsvorrichtung gearbeitet wird, wird alternierend adsorbiert und desorbiert. Demgegenüber ergibt sich ein besonderer Vorteil bei der Verwendung von mindestens zwei Adsorptionsvor­ richtungen, da dann die eine im Adsorptions- und die andere gleichzeitig im Desorptionsbetrieb gefahren werden kann. Zur Wirtschaftlichkeit der er­ findungsgemäßen Abluftreinigung trägt eine Verwendung der bei der Adsorption freiwerdenden Wärme zur Desorption einer im Regenerierbetrieb gefahrenen Adsorptionsmittelcharge bei. Zum Wärmeentzug dient vorzugsweise ein Kühlkreislauf. Die Rückgewinnung der Verunreinigungsstoffe aus dem Desorptionskreislauf erfolgt unter Ausnutzung des Joule-Thompson-Effektes, wobei durch Wärmetausch im Desorptionskreislauf und Gegenstrom-Wärmetausch mit dem Kühlkreislauf eine besonders hohe Energieausnutzung erreicht wird.When working with an adsorption device, is alternately adsorbed and desorbed. In contrast, there is a particular advantage with the Use of at least two adsorption devices directions, because then the one in the adsorption and the others run simultaneously in desorption mode can be. To the economy of the he Exhaust air purification according to the invention bears a use the heat released during adsorption Desorption of a run in regeneration mode Batch of adsorbent at. Used to remove heat preferably a cooling circuit. The recovery of the Contaminants from the desorption cycle takes place using the Joule-Thompson effect, whereby by heat exchange in the desorption cycle and Countercurrent heat exchange with the cooling circuit one particularly high energy utilization is achieved.

Mit besonderem Vorteil wird die Adsorptionsvorrichtung mit Einrichtungen zur Erzeugung einer Adsorptionsmittel- Wirbelschicht versehen. Dies ergibt einen besonders schnellen und durchgreifenden Substanzaustausch zwi­ schen Adsorptionsmittel und Gas.The adsorption device is particularly advantageous with facilities for producing an adsorbent Provide fluidized bed. This makes one special fast and thorough exchange of substances between adsorbent and gas.

Wenn in vorteilhafter Weiterentwicklung der Bela­ dungszustand des Adsorptionsmittels durch geeignete Sensoren erfaßt wird, kann nicht nur eine automa­ tische Aufzeichnung der Betriebsabläufe erfolgen, sondern auch eine weitgehende Automatisierung des Betriebes erreicht werden. Die Erfassungssignale der Sensoren werden dabei einem Prozeßrechner zu­ geführt, der so eine beladene Adsorptionsvorrich­ tung vom Abluft-Zustrom trennen und mit dem Spülgas­ zustrom verbinden kann, während gleichzeitig der Ab­ luft-Zustrom einer frischen, beispielsweise regenerierten Adsorptionsvorrichtung zugeführt wird. Eine solche Prozeßsteuerung gibt zudem die Möglichkeit, die Wärmeflüsse innerhalb der Anlage im Sinne einer maximalen Energierückgewinnung zu steuern.If in an advantageous further development of the Bela state of the adsorbent by suitable Sensors is detected, not only an automa operational operations are recorded, but also extensive automation of the  Operation can be achieved. The detection signals the sensors become a process computer led, so a loaded Adsorptionsvorrich Separate the device from the exhaust air inflow and with the purge gas can connect inflow while at the same time the Ab air inflow of a fresh one, for example fed regenerated adsorption device becomes. Such a process control also gives Possibility of heat flows within the plant in the sense of maximum energy recovery Taxes.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die schematisch eine erfindungsge­ mäße Vorrichtung mit drei Adsorptionsvorrichtungen zeigt.The following is a preferred embodiment the invention with reference to the accompanying drawings explained in more detail, the schematically a erfindungsge moderate device with three adsorption devices shows.

Der Vorrichtung wird bei 1 industrielle Abluft zuge­ führt, die beispielsweise mit Lösungsmitteldämpfen verunreinigt ist. Die Abluft strömt zunächst durch einen Kondensator 2, der durch Kondensation den Wassergehalt der Abluft bis auf einen vorgewählten Grad vermindert. Ein nicht gesondert dargestellter zweiter Kondensator, dessen Einlaß mit dem Auslaß des ersten Kondensators 2 verbunden ist, wird bei einer Temperatur betrieben, die die Abscheidung der Hauptmenge des Lösungsmittels gestattet. Die Konden­ satoren sind jeweils mit Abscheidern 3 verbunden, die das gesonderte Abziehen der gewonnenen Flüssig­ keiten gestatten. Der erste Kondensator 2 wird von einer Kältemaschine 20 gekühlt, er könnte aber auch eine beispielsweise flüssiggas-gekühlte Kühlfalle sein.The device is supplied with 1 industrial exhaust air, which is contaminated for example with solvent vapors. The exhaust air first flows through a condenser 2 , which reduces the water content of the exhaust air to a preselected level by condensation. A second condenser, not shown separately, the inlet of which is connected to the outlet of the first condenser 2 , is operated at a temperature which allows the majority of the solvent to be separated off. The condensers are each connected to separators 3 , which permit separate extraction of the liquid obtained. The first condenser 2 is cooled by a refrigeration machine 20 , but it could also be a cold trap cooled, for example, by liquid gas.

Nachfolgend strömt die praktisch wasserfreie, sehr kalte Abluft durch einen Hochdrucklüfter 4 und wird von diesem über ein Ventil in die erste Adsorptions­ vorrichtung 5 geführt.Subsequently, the practically water-free, very cold exhaust air flows through a high-pressure fan 4 and is guided by this via a valve into the first adsorption device 5 .

Die Adsorptionsvorrichtung ist mit einem Zeolit- Molekularsieb so weit angefüllt, daß eine (nicht gezeigte) Vibrationseinrichtung den Adsorptions­ mittelgehalt in der Adsorptionsvorrichtung 5 zu einer Wirbelschicht fluidisieren kann. Die Abluft strömt durch diese Wirbelschicht und gibt dabei den Restgehalt an Verunreinigungen bis auf geringste Spuren an das Molekularsieb ab.The adsorption device is filled with a zeolite molecular sieve to such an extent that a vibration device (not shown) can fluidize the adsorption medium content in the adsorption device 5 to form a fluidized bed. The exhaust air flows through this fluidized bed, releasing the remaining impurities down to the slightest trace to the molecular sieve.

An der Oberseite der Adsorptionsvorrichtung 5 tritt die gereinigte Abluft über ein Ventil aus und strömt über ein weiteres Ventil zu einem Reinluft- Austritt 7.At the top of the adsorption device 5 , the cleaned exhaust air exits via a valve and flows via a further valve to a clean air outlet 7 .

Dieser Reinigungsstrom, der in der Zeichnung mit Pfeilen A angedeutet ist, läßt sich durch ent­ sprechendes Schalten der Ventile an den Ein- und Ausgängen der Adsorptionsvorrichtungen genauso mit den weiteren Adsorptionsvorrichtungen durchführen, die in der Zeichnung links von der ersten Adsorp­ tionsvorrichtung 5 dargestellt sind, da die Adsorp­ tionsvorrichtungen baugleich sind.This cleaning stream, which is indicated in the drawing by arrows A , can be carried out by switching the valves at the inputs and outputs of the adsorption devices accordingly, with the other adsorption devices, which are shown in the drawing on the left of the first adsorption device 5 , because the adsorption devices are identical.

Nach einer gewissen Betriebszeit ist das Adsorp­ tionsmittel in der Adsorptionsvorrichtung 5 so stark mit Verunreinigungen beladen, daß der Reini­ gungsgrad abfällt. Die entsprechende Adsorptions­ vorrichtung muß dann regeneriert werden, wozu die verunreinigenden Stoffe vom Molekularsieb desor­ biert werden müssen. Das Erreichen dieses Zustandes wird mittels in jeder Adsorptionsvorrichtung vorge­ sehener (nicht gezeigter) Sensorvorrichtungen über­ wacht, die am Ausgang der Adsorptionsvorrichtung an­ geordnet sind. Die Sensorvorrichtungen können das Auftreten unerwünscht hoher Verunreinigungs-Restge­ halte in der austretenden Luft beispielsweise durch Leitfähigkeitsmessung erfassen. Das Erfassungssig­ nal der Sensorvorrichtungen wird an eine Regel-, Analyse- und Prozeßanlage (Prozeßleit-Rechner) 21 gegeben, die einerseits den Betriebsablauf proto­ kolliert, andererseits die nötigen Umschaltvorgänge der Ventile auslöst.After a certain operating time, the adsorbent in the adsorption device 5 is so heavily loaded with impurities that the degree of purification drops. The corresponding adsorption device must then be regenerated, for which purpose the contaminating substances must be desorbed from the molecular sieve. Reaching this state is monitored by means of sensor devices provided in each adsorption device (not shown), which are arranged at the outlet of the adsorption device. The sensor devices can detect the occurrence of undesirably high levels of impurities in the escaping air, for example by conductivity measurement. The acquisition signal of the sensor devices is given to a control, analysis and process system (process control computer) 21 which, on the one hand, records the operating sequence and, on the other hand, triggers the necessary switching processes of the valves.

Im Ausführungsbeispiel ist die linke der drei Ad­ sorptionsvorrichtungen im Desorptionsbetrieb ge­ zeigt.In the exemplary embodiment, the left of the three ad sorption devices in desorption operation ge shows.

Zur Desorption wird Luft oder Inertgas, wahlweise mit Normaldruck oder Unterdruck, als Spülgas durch das Molekularsieb geleitet, welches auch hierbei in Form einer fluidisierten Wirbelschicht vorliegen kann. Trockenes Inertgas, beispielsweise Stick­ stoff, kann dazu einem Inertgasbehälter 17 ent­ nommen werden, der das Spülgas in den durch die Pfeile C angegebenen Desorptionskreislauf ein­ speist. For desorption, air or inert gas, optionally with normal pressure or negative pressure, is passed through the molecular sieve as a purge gas, which can also be present in the form of a fluidized fluidized bed. Dry inert gas, for example nitrogen, can be removed from an inert gas container 17 which feeds the purge gas into the desorption cycle indicated by the arrows C.

Das Spülgas gelangt durch einen ersten Desorptions­ verdichter 8 zu einem Zwischenkühler 9, der mit der Kältemaschine 20 verbunden ist. Über einen zweiten Desorptionsverdichter 10 gelangt das Spülgas zu einem Wärmetauscher 11, der einen Abscheider 13 für eventuell anfallendes Kondensat aufweist, und dann zu einem Desorptionskondensator 12. Dieser ist ebenfalls mit der zentralen Kältemaschine 20 verbun­ den und scheidet aus dem verdichteten Spülgas Verun­ reinigungen ab, die über einen Lösungsmittelsammler 14 flüssig entnommen werden können. Weiter in Rich­ tung des Pfeiles C gelangt das verdichtete Spülgas in einen Entspannungsabscheider 15, in welchem es sich auf den Desorptionsdruck im Molekularsieb ent­ spannt und - durch den Joule-Thompson-Effekt - sehr stark abkühlt. Hierbei anfallende weitere Flüssigbestandteile können am Entspannungsabschei­ der 15 entnommen werden. Das abgekühlte, entspannte Spülgas strömt sodann durch den Wärmetauscher 11 und nimmt dabei Wärme von dem verdichteten, zum De­ sorptionskondensator 12 strömenden Spülgas auf.The purge gas passes through a first desorption compressor 8 to an intercooler 9 , which is connected to the refrigerator 20 . Via a second desorption compressor 10 , the purge gas passes to a heat exchanger 11 , which has a separator 13 for any condensate that may occur, and then to a desorption condenser 12 . This is also connected to the central refrigeration machine 20 and separates contaminants from the compressed purge gas, which can be removed in liquid form via a solvent collector 14 . Next in Rich processing of the arrow C reaches the compressed purge gas in a flash separator 15 in which it is on the desorption pressure in the molecular sieve ent-tensioned and - by the Joule-Thompson effect - strongly cools. Any further liquid constituents which arise here can be removed from the relaxation separator in FIG. 15 . The cooled, relaxed purging gas then flows through the heat exchanger 11 and thereby absorbs heat from the compressed purging gas flowing to the de sorption condenser 12 .

Vom Wärmetauscher 11 strömt das entspannte, ge­ reinigte und praktisch wasserfreie Spülgas über einen Gegenstrom-Wärmetauscher 19 und ein Ventil zur Oberseite der zu regenerierenden Adsorptions­ vorrichtung. Eine Desorptionsheizung 6, die bei allen Adsorptionsvorrichtungen vorgesehen ist, ermöglicht eine zusätzliche Temperaturerhöhung des Spülgases, das nachfolgend erhitzt auf das Moleku­ larsieb trifft und sich beim nachfolgenden Durch­ tritt durch die eventuell vorhandene Wirbelschicht mit Lösungsmitteldampf anreichert. Da kein Wasser zu dem Adsorptionsmittel geführt wird, ist die Desorption von Lösungsmittel und Wasserspuren vom Molekularsieb stark erleichtert.From the heat exchanger 11 , the relaxed, ge cleaned and practically water-free purge gas flows via a countercurrent heat exchanger 19 and a valve to the top of the adsorption device to be regenerated. A desorption heater 6 , which is provided in all adsorption devices, enables an additional temperature increase in the purge gas, which subsequently hits the molecular sieve when heated and is enriched with solvent vapor during the subsequent passage through the fluidized bed which may be present. Since no water is fed to the adsorbent, the desorption of solvents and traces of water from the molecular sieve is greatly facilitated.

Das so angereicherte Spülgas verläßt die Adsorp­ tionsvorrichtung an deren Unterseite und gelangt über ein Ventil wiederum zur Desorptionsvakuumpumpe 8. Der Desorptionskreislauf wird so lange betrieben, bis das Molekularsieb ausreichend regeneriert ist.The purge gas enriched in this way leaves the adsorption device on its underside and passes through a valve in turn to the desorption vacuum pump 8 . The desorption cycle is operated until the molecular sieve is sufficiently regenerated.

Sobald entsprechende (nicht gezeigte) Sensorvorrich­ tungen feststellen, daß das Spülgas bei Austritt aus der zu regenerierenden Adsorptionsvorrichtung nur noch eine vorgewählte Restbeladung mit Lösungsmitteldämpfen aufweist und ein ausreichender Regenerierungszustand des Molekularsiebes erreicht ist, wird der Desorp­ tionskreislauf unterbrochen. Der Desorptionskreislauf kann jetzt auf eine andere, inzwischen mit Verunreini­ gungen beladene Adsorptionsvorrichtung umgeschaltet werden.As soon as the corresponding sensor device (not shown) Find out that the purge gas comes out the adsorption device to be regenerated only a preselected residual load with solvent vapors and has a sufficient state of regeneration of the molecular sieve is reached, the desorp tion cycle interrupted. The desorption cycle can now on another, now with Verunreini conditions loaded adsorption device switched will.

Die bis zu diesem Zeitpunkt im Desorptionskreislauf liegende Adsorptionsvorrichtung wird nunmehr mit einem Kühlkreislauf verbunden, der in der Zeichnung durch Pfeile B angedeutet ist. Der Kühlkreislauf führt die nach der Desorption in der Adsorptions­ vorrichtung noch vorhandene Wärme zu deren Rückge­ winnung ab, wodurch die Adsorptionsvorrichtung gleichzeitig auf eine möglichst niedrige Adsorp­ tionstemperatur gebracht wird.The adsorption device lying in the desorption circuit up to this point is now connected to a cooling circuit, which is indicated in the drawing by arrows B. The cooling circuit removes the heat still present after desorption in the adsorption device for its recovery, whereby the adsorption device is simultaneously brought to the lowest possible adsorption temperature.

In der Zeichnung liegt die mittlere Adsorptionsvor­ richtung in dem Kühlkreislauf B. Das zur Kühlung durchgeleitete Spülgas, welches ebenfalls ein Inert­ gas, Luft oder ein Gemisch davon sein kann, gelangt über einen Kühlkreis-Ventilator 18 zur Unterseite der regenerierten, aber noch heißen Adsorptionsvor­ richtung, und tritt über ein Ventil in diese ein. Es strömt durch das Adsorptionsmittel aufwärts und wird dabei von diesem erhitzt.In the drawing, the middle Adsorptionsvor direction is in the cooling circuit B. The purge gas passed through for cooling, which can also be an inert gas, air or a mixture thereof, passes via a cooling circuit fan 18 to the underside of the regenerated but still hot Adsorptionsvor direction, and enters this through a valve. It flows up through the adsorbent and is heated by it.

Der Desorptionskreislauf hat üblicherweise nicht alles Lösungsmittel aus dem erhitzten Adsorptions­ mittel entfernt, so daß die Atmosphäre im Bereich des heißen Adsorptionsmittels noch lösungsmittelhal­ tig ist. Diese Lösungsmittelreste werden vom Spül­ gas des Kühlkreislaufes B fortgetragen, bevor sie vom sich abkühlenden Adsorptionsmittel wieder aufge­ nommen werden könnten.The desorption circuit has not usually removed all the solvent from the heated adsorbent, so that the atmosphere in the area of the hot adsorbent is still solvent-containing. These solvent residues are carried away by the flushing gas of the cooling circuit B before they could be taken up again by the cooling adsorbent.

An der Oberseite der Adsorptionsvorrichtung strömt das erhitzte Spülgas über ein Ventil ab und zu dem Gegenstrom-Wärmetauscher 19. Dort gibt es den größten Teil der Wärme an Spülgas ab, welches im Desorptionskreislauf zu einer zu regenerierenden Adsorptionsvorrichtung geführt wird. Das dadurch abgekühlte Spülgas des Kühlkreislaufes fließt wieder zum Kühlkreis-Ventilator 18.At the top of the adsorption device, the heated purge gas flows out via a valve and to the counterflow heat exchanger 19 . There, most of the heat is given off to the flushing gas, which is led in the desorption circuit to an adsorption device to be regenerated. The purging gas of the cooling circuit which has thereby cooled flows back to the cooling circuit fan 18 .

An der Eintrittsstelle des Spülgases in die Ad­ sorptionsvorrichtung bildet sich eine relativ kühle Grenzschicht aus. Das im Kreislauf vom Kühlkreis- Ventilator 18 kommende Spülgas ist mit den Lösungs­ mittelresten beladen, die es vom heißen Adsorptions­ mittel entfernt hat; bei seinem erneuten Eintritt in die Adsorptionsvorrichtung werden diese Lösungs­ mittelreste in der abgekühlten Grenzschicht aufge­ nommen. Nach einigen Kühlkreis-Durchläufen hat sich daher das gesamte Adsorptionsmittel abgekühlt und der verbliebene Lösungsmittelgehalt hat sich in der unteren Grenzschicht angesammelt.A relatively cool boundary layer forms at the point of entry of the purge gas into the adsorption device. The purging gas coming in from the cooling circuit fan 18 is loaded with the medium residues that it has removed from the hot adsorption medium; when it re-enters the adsorption device, these solvent residues are taken up in the cooled boundary layer. After a few cooling circuit runs, the entire adsorbent has cooled down and the remaining solvent content has accumulated in the lower boundary layer.

Wenn jetzt die abgekühlte Adsorptionsvorrichtung mit zu reinigender Abluft versorgt wird, wird dieser Lösungsmittelgehalt in der Grenzschicht zu­ nächst durch Feuchtigkeit verdrängt, die bevorzugt vom Adsorptionsmittel aufgenommen wird. Dies gilt jedenfalls dann, wenn als Adsorptionsmittel ein Molekularsieb mit höherer Affinität gegenüber Wasser im Vergleich zu organischen Lösungsmitteln verwendet wird. Die Grenzschicht wandert daher im Adsorptionsbetrieb in Strömungsrichtung langsam von der Eintrittsstelle der Abluft fort. Im Desorptions­ betrieb kehrt sich dieser Vorgang um; zunächst de­ sorbiert das Lösungsmittel und erst gegen Ende des Desorptionsbetriebes die vom Molekularsieb aufge­ nommene Feuchtigkeit.If now the cooled adsorbent is supplied with exhaust air to be cleaned this solvent content in the boundary layer too next displaced by moisture which preferred is absorbed by the adsorbent. this applies at least when an adsorbent Molecular sieve with higher affinity for Water compared to organic solvents is used. The boundary layer therefore migrates in the Adsorption operation in the direction of flow slowly from the entry point of the exhaust air. In desorption operation reverses this process; initially de sorbs the solvent and only towards the end of the Desorption operation from the molecular sieve moisture.

Durch entsprechende Betätigung der Ventile 16 und durch wahlweises Zuschalten der Desorptionshei­ zungen 6 können so nacheinander alle Adsorptions­ vorrichtungen 5 im Adsorptions-, Desorptions- bzw. Kühlbetrieb gefahren werden, so daß eine kontinuier­ liche Reinigung der Abluft ermöglicht wird.By appropriate actuation of the valves 16 and by optionally switching on the Desorptionshei tongues 6 , all the adsorption devices 5 can be driven in succession in the adsorption, desorption or cooling mode, so that a continuous cleaning of the exhaust air is made possible.

Der gesamte Betriebsablauf der Vorrichtung kann daher unter maximaler Energieausnutzung und ohne Ver­ zögerungen durch Wechsel der Adsorptionsvorrichtung von der Prozeßanlage 21 automatisiert ablaufen.The entire operation of the device can therefore run automatically with maximum use of energy and without delays by changing the adsorption device of the process plant 21 .

Es versteht sich, daß die Erfindung auch mit einfacheren Mitteln realisiert werden kann, indem beispielsweise nur eine Adsorptionsvorrichtung 5 verwendet wird, die dann aufeinanderfolgend im Ad­ sorptions-, Desorptions- und ggf. Kühlbetrieb gefahren wird. Werden zwei parallel liegende Adsorp­ tionsvorrichtungen 5 verwendet, kann jeweils eine mit Abluft gefahren werden, während die andere im Desorptions- und ggf. nachfolgend im Kühlbetrieb läuft.It goes without saying that the invention can also be implemented with simpler means, for example by using only one adsorption device 5 , which is then operated in succession in the adsorption, desorption and possibly cooling mode. If two parallel adsorption devices 5 are used, one can be run with exhaust air, while the other runs in desorption and possibly subsequently in cooling mode.

Ebenfalls können als Wirbelschichtadsorber alle be­ kannten Wirbelschichttrockner eingesetzt werden, die konstruktiv von der herkömmlichen Kolonnenbauart ab­ weichen.Likewise, all be knew fluidized bed dryers that are used constructively from the conventional column design give way.

Claims (20)

1. Verfahren zur Reinigung industrieller Abluft, bei dem man die verunreinigte Abluft einer Konden­ sations-Kühlung aussetzt und dann mit einem Adsorp­ tionsmittel kontaktiert, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Kondensa­ tions-Kühlung den Wassergehalt der Abluft bis auf Spuren entfernt, und daß man als Adsorptionsmittel ein Molekularsieb verwendet.1. A process for cleaning industrial exhaust air, in which the contaminated exhaust air is subjected to condensation cooling and then contacted with an adsorbent, characterized in that the condensation cooling removes the water content of the exhaust air to traces, and that a molecular sieve is used as the adsorbent. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Adsorptions­ mittel vor der Kontaktierung mit der Abluft wenigstens auf Umgebungstemperatur, vorzugsweise darunter, abkühlt.2. The method according to claim 1, characterized in that the adsorption  medium before contact with the exhaust air at least to ambient temperature, preferably below, cools down. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das mit Verunreini­ gungsstoffen beladene Molekularsieb durch Desorption unter Beheizen und Durchleiten eines Spülgasstromes regeneriert - ggf. im Unterdruck - und dabei vorzugsweise die verunreinigenden Stoffe, insbesondere durch Auskondensieren - ggf. im Überdruck - aus dem Spülgas, zurückgewinnt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that with Verunreini molecular sieves loaded by desorption while heating and passing a stream of purge gas regenerates - possibly in negative pressure - and thereby preferably the contaminants, in particular by condensing out - possibly in overpressure - from the Purge gas, recovered. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Spülgas vor der Desorption im wesentlichen wasserfrei macht.4. The method according to claim 3, characterized in that the purge gas before the Desorption essentially free of water. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zwei getrennte Mole­ kularsiebchargen im Wechsel verwendet, von denen die eine zur Abluftreinigung im Adsorptionsbetrieb geschaltet wird, wenn die andere im Desorptionsbetrieb regeneriert wird.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that two separate moles alternating batches of sieve, of which the one for exhaust air purification in adsorption mode is switched when the other is in desorption mode is regenerated. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die freiwerdende Ad­ sorptionswärme der einen Charge durch ein Übertra­ gungsmedium abführt und zur Desorptionsregenerierung der anderen Charge, vorzugsweise unter Einsatz einer Wärmepumpe, zuführt.6. The method according to claim 5, characterized in that the released Ad sorption heat of one batch through a transfer dissipation medium and for desorption regeneration the other batch, preferably using one Heat pump. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Kühlung der Ab­ luft und/oder des Spülgases eine Kältemaschine verwendet.7. The method according to any one of claims 2 to 6,  characterized in that for cooling the Ab air and / or the purge gas a refrigerator used. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das vorzugsweise granulierte oder pelletierte Molekularsieb in einer Wirbelschicht mit der Abluft und/oder dem Spülgas kontaktiert.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that preferably granulated or pelleted molecular sieve in one Fluidized bed with the exhaust air and / or the purge gas contacted. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den Beladungszu­ stand des Adsorptionsmittels erfaßt und bei Er­ reichen eines eine vorbestimmte Sollbeladung an­ zeigenden Erfassungswerts den Abluft-Zustrom zum Adsorptionsmittel unterbricht.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the loading charge stood of the adsorbent detected and at Er submit a predetermined target load showing the value of the exhaust air inflow to Adsorbent interrupts. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Erreichen des Erfassungswertes den Abluft-Zustrom einer anderen Adsorptionsmittelcharge zuleitet.10. The method according to claim 9, characterized in that when the Detection value the exhaust air inflow of another Batch of adsorbent supplied. 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Erfassung und Verarbeitung der Zustandswerte mittels elektro­ nischer Datenverarbeitung automatisiert durchführt.11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that the acquisition and Processing of the state values by means of electro carries out automated data processing. 12. Vorrichtung zur Reinigung industrieller Abluft, mit wenigstens einem Kondensationsabscheider und einer in Strömungsrichtung nachgeschalteten, ein Adsorptionsmittel enthaltenden Adsorptionsvorrich­ tung, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensationsab­ scheider zum möglichst vollständigen Wasserentzug aus der Abluft ausgelegt ist und daß die Adsorp­ tionsvorrichtung (5) ein Molekularsieb als Adsorptionsmittel enthält.12. Device for cleaning industrial exhaust air, with at least one condensation separator and a downstream in the flow direction, containing an adsorbent Adsorptionsvorrich device, characterized in that the condensation separator is designed for the most complete water removal from the exhaust air and that the adsorption device ( 5 ) is a molecular sieve contains as adsorbent. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen (16) zur wahlweisen Kontaktierung des Adsorptionsmittels mit Abluft oder mit einem Spülgas vorgesehen sind.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that devices ( 16 ) are provided for optional contacting of the adsorbent with exhaust air or with a purge gas. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei parallele, wahlweise mit Abluft oder Spülgas be­ schickbare Adsorptionsvorrichtungen (5) vorgesehen sind.14. The apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that at least two parallel, optionally with exhaust air or purge gas be sendable adsorption devices ( 5 ) are provided. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlvorrichtungen (9, 12) zum Wärmeentzug aus dem Spülgas vorgesehen sind, die vorzugsweise von einer Kältemaschine (20) gekühlt werden.15. Device according to one of claims 12 to 14, characterized in that cooling devices ( 9 , 12 ) are provided for extracting heat from the purge gas, which are preferably cooled by a refrigeration machine ( 20 ). 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensationsab­ scheider (2) von einer Kältemaschine (20) gekühlt wird.16. The device according to one of claims 12 to 15, characterized in that the condensation separator ( 2 ) is cooled by a refrigerator ( 20 ). 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorptionsvorrich­ tungen (5) mit Einrichtungen zur Erzeugung einer Ad­ sorptionsmittel-Wirbelschicht versehen sind. 17. Device according to one of claims 12 to 16, characterized in that the Adsorptionsvorrich lines ( 5 ) are provided with devices for producing an adsorbent fluidized bed. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß Sensorvorrichtungen zur Erfassung des Adsorptionsmittel-Beladungszustands in der Adsorptionsvorrichtung (5) vorgesehen sind.18. Device according to one of claims 12 to 17, characterized in that sensor devices for detecting the adsorbent loading state are provided in the adsorption device ( 5 ). 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorvorrichtungen zur Abgabe von Erfassungssignalen mit einem Prozeß­ leit-Rechner (21) verbunden sind, der ggf. zur Abgabe von Steuersignalen mit Stellvorrichtungen für die Zufuhr von Abluft und/oder Spülgas zu den Adsorptionsvorrichtungen (5) verbunden ist.19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the sensor devices for emitting detection signals with a process control computer ( 21 ) are connected, which, if necessary, for emitting control signals with actuating devices for the supply of exhaust air and / or purge gas to the adsorption devices ( 5 ) is connected. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Adsorptionsvorrich­ tung (5) zwei Kondensations-Abscheider (2) vorge­ schaltet sind, die für unterschiedliche Abschei­ dungs-Temperaturen ausgelegt sind.20. Device according to one of claims 12 to 19, characterized in that the Adsorptionsvorrich device ( 5 ) two condensation separators ( 2 ) are pre-switched, which are designed for different separation temperatures.
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