DE3824400A1 - Verfahren und einrichtung zur aufbereitung eines kohlenwasserstoff-luftgemisches - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur aufbereitung eines kohlenwasserstoff-luftgemischesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung eines Anteils
organischer Dämpfe und Gase in einem diese Gase und Dämpfe
enthaltenden Luftgemisch unter Verwendung einer mindestens für solche
organischen Gase und Dämpfe durchlässigen semipermeablen Membran,
deren Retentat abgeführt wird, sowie eine Einrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens.
Ein Verfahren der soeben beschriebenen Art sowie eine zur Durchführung
dieses Verfahrens geeignete Einrichtung ist bekanntgeworden mit der
DE-OS 37 11 482. Eine solche Einrichtung erfordert jedoch eine semi
permeable Membran von relativ großer Fläche. Die Membran wird damit
teuer und die Einrichtung komplizierter. Vorratslagerung solcher
Membranen und Reparaturarbeiten an den Membranen und zu deren
Austausch sind entsprechend aufwendiger.
Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs beschriebenen Art so weiterzuentwickeln, daß deutlich kleinere
Membranflächen Anwendung finden können. Eine weitere Aufgabe der
Erfindung liegt darin, eine Einrichtung vorzuschlagen, mit der ein solches
Verfahren unter Anwendung entsprechend kleinerer Membranflächen
durchgeführt werden kann.
Verfahrensmäßig ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gemisch
zunächst einem Verdichter zugeführt und von diesem komprimiert einer
nachgeschalteten Kondensationseinrichtung zugeführt und dort unter
Abkühlung auskondensiert wird, worauf das um das Kondensat abgerei
cherte Restgemisch zur Membran geführt und das an der Membran
entstehende Permeat vor den Verdichter zurückgeführt wird, während das
Kondensat einem Sammelbehälter zugeführt und von dort mindestens
teilweise nach außen abgeführt wird. Nach diesem Verfahren kann das
Gemisch sehr hoch komprimiert einer Kondensationseinrichtung
zugeführt und dort abgekühlt und kondensiert werden. Der Kompres
sionsdruck kann hier z. B. 10 bar oder mehr betragen. Die Kondensation
kann hier schon ohne besonders tiefe Kühlung sehr wirkungsvoll sein.
Gleichzeitig steht das um das Kondensat bereits gereinigte Gemisch auch
unter dem hohen Druck an der Membran an, die nun einerseits bereits
vorgereinigtes Gemisch erhält und daher schon weniger belastet ist und
somit auch kleiner gehalten werden kann und die andererseits aufgrund
des hohen anstehenden Druckes erheblich leistungsfähiger ist und damit
wiederum kleiner gehalten werden kann. Durch die sich gegenseitig
ergänzende Maßnahme der der semipermeablen Membran vorausgehenden
Kondensation unter hohem Druck und der anschließenden Beauf
schlagung der Membran mit dem vorgereinigten Gemisch unter dem
genannten hohen Druck kann eine Verkleinerung der Membranfläche bis
zu einer 10er Potenz erreicht werden. Das an dieser Membranfläche
entstehende Permeat kann einfach auf die Eingangsseite vor den
eingangsseitigen Verdichter zurückgeführt werden und kommt hierdurch
erneut in den Reinigungskreislauf.
Kondensationseinrichtungen enthalten gewöhnlich Wärmetauscher und
Kühleinrichtungen mit Kühlmittel, die daher als Kondensationsmittel
bezeichnet werden können. Bei den üblichen Kondensationseinrichtungen
kommt jedoch das Kondensationsmittel im Kühlkreislauf und das
Gasgemisch, aus dem heraus auskondensiert werden soll, nicht unmittel
bar in Berührung. Es handelt sich damit um eine indirekte Kondensation.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch eine direkte
Kondensation vorgeschlagen, bei der das vom Verdichter komprimierte
Gemisch durch gekühlte und in flüssiger Form vorliegende Kohlenwasser
stoffe, vorzugsweise Kohlenwasserstoffe des eigenen Kreislaufs, geleitet
und hierbei auskondensiert oder ausgewaschen wird. Hierdurch ist der
Wärmeübergang deutlich besser und das Kondensationsergebnis
verbessert sich entsprechend. Soweit Benzin-Kohlenwasserstoffe rückge
wonnen werden sollen, kann daher als Kondensationsmittel flüssiges und
im gewünschten Umfang gekühltes Benzin verwendet werden, das ja mit
Ausnahme während des Anfahrvorganges dem Rückgewinnungskreislauf
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entnommen werden kann. Eine
Fremdzuführung von Kondensationsmittel ist daher nicht erforderlich.
Allenfalls während der Anfahrphase kann es notwendig sein, eine
Fremdversorgung mit Kondensationsmittel (Benzin) vorzunehmen. Es ist
für die Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens und für
eine weitere Verkleinerung der semipermeablen Membran vorteilhaft,
wenn die Permeatseite dieser Membran, wie nach der Erfindung
vorgeschlagen, gegenüber der Außenatmosphäre auf Unterdruck gehalten
wird.
Ein besonders wichtiger Gesichtspunkt liegt nach der Erfindung darin,
daß vor der Kondensation laufend die Zusammensetzung des Gemisches
geprüft und bei Bedarf im notwendigen Umfang die Beladung mit
Kohlenwasserstoffen erhöht wird, so daß das Gemisch - und dies ist der
entscheidende Gesichtspunkt - einen sicheren Abstand von der oberen
Explosionsgrenze einhält. Welche Anteile an Kohlenwasserstoffen das
gesamte Gemisch enthalten darf, hängt einerseits vom Mischungsverhält
nis Stickstoff zu Sauerstoff im Gemisch und außerdem vom Gemischdruck
ab. Die gegenseitigen Abhängigkeiten sind bekannt bzw. können leicht
durch Versuche ermittelt werden. Für eine sichere Durchführung des
Verfahrens und damit auch für einen sicheren Betrieb einer zur
Durchführung des Verfahrens geeigneten Anlage ist es außerordentlich
wichtig, daß stets ein Gemisch eingehalten wird, das in seiner Zusammen
setzung einen sicheren Abstand von der oberen Explosionsgrenze einhält.
Bei der Einhaltung des sicheren Abstandes von der oberen Explosions
grenze kann es sich als notwendig erweisen, die Eingangsbeladung vor
dem Verdichter mit Kohlenwasserstoffen zu erhöhen. Hierzu kann
vorteilhafterweise eine Entnahme aus dem Sammelbehälter erfolgen, in
den das Kondensat abgeflossen ist.
Sofern dort oberhalb des Flüssigkeitsspiegels nicht ausreichende Mengen
an Kohlenwasserstoff in gasförmiger Form vorliegen, wird nach der
Erfindung vorgeschlagen, die aus dem Sammelbehälter entnommenen
Kohlenwasserstoffe um die Verdampfungsenthalpie zu erwärmen, damit
sie der Zuführleitung in gasförmiger Form zugeführt werden können.
Obwohl die laufende Prüfung der Zusammensetzung des ankommenden
Ausgangsgemisches im Prinzip auch hinter dem Verdichter durchgeführt
werden könnte, ist es doch vorteilhafter, diese laufende Prüfung der
Zusammensetzung bereits vor der Kompression des Ausgangsgemisches
durchzuführen. Dies ermöglicht einerseits eine schnellere Reaktion und
verhindert auf jeden Fall, daß zündfähiges Gemisch den Verdichter
erreicht und vereinfacht andererseits den gerätetechnischen Aufwand.
Eine vorteilhafte Ergänzung wird nach der Erfindung darin gesehen, daß
das der erwähnten Membran, die geeignet ist Kohlenwasserstoffe
abzutrennen, zugeführte Gemisch vorher über eine sauerstoffabreichernd
wirkende Membran geführt wird. Es ist nämlich einerseits zu bedenken,
daß insbesondere unter den verwendeten hohen Drücken die Membran,
mit der die Kohlenwasserstoffe abgetrennt werden, dazu neigt, auch
Sauerstoff in geringen Teilen durchzulassen, so daß unerwünschterweise
ein Sauerstoffanteil wieder zurück zur Zuführleitung vor den Verdichter
geführt wird. Unabhängig davon könnte aber auch die Gefahr bestehen,
daß das durch die vorangegangene Kondensationsstufe bereits vorge
reinigte Gemisch durch die Absenkung der Kohlenwasserstoffe infolge
der Auskondensation bei gleichzeitig unverändert gebliebenem Verhältnis
von Stickstoff und Sauerstoff wieder in den zündfähigen Bereich kommt.
Dem kann dadurch vorgebeugt werden, daß mit dem erfindungsgemäß
vorgesehenen Sauerstoffentzug das Mischungsverhältnis des Gases wieder
so verändert wird, daß ein Zustand außerhalb des zündfähigen Bereiches
erreicht wird. Der entzogene Sauerstoff kann dann unmittelbar an die
Umgebung abgegeben werden oder es kann, wie nach der Erfindung
vorgeschlagen wird, das sauerstoffangereicherte Gemisch der Permeat
seite dieser vorgeschalteten Membran in die Retentatleitung der
nächsten Membran, mit der die Kohlenwasserstoffe abgetrennt werden,
geführt werden.
Besonders vorteilhaft ist es nach der Erfindung, wenn die Permeatseite
der sauerstoffabreichernd wirkenden Membran gegenüber der Normal
atmosphäre auf Unterdruck gehalten wird. Die Leistungsfähigkeit der
Membran wird damit verbessert, so daß dem ankommenden Gemisch mehr
Sauerstoff entzogen werden kann.
Nach der Erfindung ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn
mindestens das Retentat der letzten Membran der Anlage einer
Nachreinigung unterzogen wird. Dies könnte beispielsweise eine
katalytische oder biologische Oxidation sein. Aber auch jede andere
geeignete Nachbehandlung zur Entfernung oder Verminderung uner
wünschter Bestandteile ist hier möglich. Hierdurch lassen sich die An
forderungen an die Reinigungsleistung der letzten Membran senken und
damit auch deren Größe beeinflussen.
Die weiter der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen, ist
gelöst durch einen in einer Zuführleitung für das ankommende und zu
reinigende Luftgemisch angeordneten Verdichter, dem eine Kondensa
tionseinrichtung mit Kühler und nachfolgend mindestens eine für die
abzutrennenden Kohlenwasserstoffe durchlässige semipermeable Mem
bran zugeordnet ist, wobei die Permeatseite der Membran wieder vor den
Verdichter zurückgeführt ist, während die Retentatseite mit der Um
gebungsluft oder mit einer Nachbehandlungseinrichtung für das Retentat
verbunden ist, während die Kondensationseinrichtung mindestens mit
einem Sammelbehälter verbunden ist, der über eine erste Entnahmelei
tung, die vor den Verdichter geführt ist und über eine zweite Entnahme
leitung zur mindestens teilweisen Entleerung verfügt. Mit einer solchen
Einrichtung kann die ansonsten üblicherweise benötigte Membranfläche
um nahezu eine 10er Potenz verkleinert werden. Mühelos lassen sich
jedoch Verkleinerungen auf etwa 30% der bisherigen Fläche realisieren.
Hierbei ist für die Verkleinerung der Membranfläche entscheidend, daß
das ankommende und zu reinigende Gemisch vor der Membran nicht nur
komprimiert sondern auch auskondensiert wird. In der Anlagenschaltung
muß daher die Kondensationseinrichtung in der Eingangsleitung nach
dem Verdichter und vor der semipermeablen Membran liegen, mit der die
unerwünschten Bestandteile, vorzugsweise die Kohlenwasserstoffe, aus
dem Gemisch entfernt werden im Umfang der Leistungsfähigkeit der
Membran.
Der Kondensationserfolg hat Einfluß auf die Größe der nachfolgenden
Membran. Zur Verbesserung des Kondensationserfolges wird daher nach
der Erfindung vorgeschlagen, in einer Zuführleitung für das Luftgemisch
einen Verdichter anzuordnen, dem über eine erste Eingangsleitung mit
dem Verdichter verbunden, eine Kondensationseinrichtung zur Direkt
kondensation und über einen ersten Ausgang mit dieser verbunden
nachfolgend eine für die abzutrennenden Kohlenwasserstoffe semiperme
able Membran zugeordnet ist, wobei die Permeatseite der Membran über
eine Rückführleitung wieder vor den Verdichter zurückgeführt ist und die
Retentatseite mit der Umgebungsluft oder mit einer Nachbehandlungs
einrichtung für das Retentat verbunden ist, während die Kondensations
einrichtung mittels eines zweiten Ausganges mit einem Sammelbehälter
verbunden ist, der über eine erste Entnahmeleitung, die vor den Ver
dichter führbar ist, und über eine zweite Entnahmeleitung zur mindestens
teilweisen Entleerung verfügt und wobei die Kondensationseinrichtung
eine zweite Eingangsleitung zur Versorgung mit Kondensationsmittel
aufweist. Bei einer solchen Direktkondensationseinrichtung kommt im
Gegensatz zu üblichen Kondensationseinrichtungen das Gas, aus dem
beispielsweise Kohlenwasserstoffe auskondensiert werden sollen, in
direktem Kontakt mit dem Kondensationsmittel, so daß hierdurch der
Wärmeübergang und damit der Kondensationserfolg deutlich verbessert
wird. Hierbei ist es von Vorteil, wie weiter nach der Erfindung
vorgeschlagen wird, in der zweiten Eingangsleitung der Kondensations
einrichtung einen Kühler für das Kondensationsmittel vorzusehen, so daß
das Kondensationsmittel auf eine gewünschte niedrige Temperatur
abgekühlt werden kann. Mit niedrigerer Temperatur des Kondensations
mittels wird natürlich das Kondensationsergebnis wiederum verbessert.
Hierbei kann in weiterer Ausgestaltung zur Vereinfachung der Anlage
und zur Vermeidung der dauernden Fremdzufuhr von Kondensationsmittel
die zweite Eingangsleitung der Kondensationseinrichtung mit der ersten
Entnahmeleitung des Sammelbehälters verbunden oder verbindbar sein.
Hierdurch ist es möglich, aus dem Sammelbehälter Kondensat zu
entnehmen, durch den Kühler zu leiten und entsprechend abgekühlt
wieder der Kondensationseinrichtung zuzuführen. In der Kondensations
einrichtung kommt dann das zu reinigende Gasgemisch in direktem
Kontakt mit dem entsprechend gekühlten und aus dem Sammelbehälter
entnommenen Kondensat, so daß z. B. die Kohlenwasserstoffe des Luft
gemisches kondensieren und zusammen mit dem gekühlten Kondensat
wieder in den Sammelbehälter zurückfließen. Hat sich der Sammelbe
hälter entsprechend gefüllt, kann er über eine entsprechende Leitung
entleert oder mindestens teilweise entleert werden. Dies kann
automatisch geschehen.
Mit zunehmendem Druck des ankommenden und zu reinigenden Gasge
misches läßt sich die Membranfläche verkleinern. Gleichzeitig aber
erhöht sich hierdurch die Explosionsgefahr in der Anlage. Um daher das
Ergebnis der Verkleinerung der Membranfläche zu optimieren, ist es
erforderlich, die Explosionsgefahr zu beseitigen. Dies wird nach einem
Vorschlag der Erfindung dadurch erreicht, daß die erste Entnahmeleitung
ein geregeltes Durchflußorgan aufweist, das mit einer Stelleinrichtung
verbunden ist, die Stellsignale von einem verbundenen Rechenglied
erhält, welches mit einem kombinierten Kohlenwasserstoff-Sauerstoff
meßgerät verbunden ist, das unmittelbar vor oder nach dem Verdichter
angeordnet ist und dem Rechenglied die Daten für die durchzuführenden
Berechnungen liefert. Hierbei ist nach der Erfindung eine flankierende
Maßnahme darin zu sehen, daß die erste Entnahmeleitung des Sammel
behälters eine Heizeinrichtung aufweist. Das kombinierte Kohlenwasser
stoff-Sauerstoffmeßgerät, nachfolgend kurz Analysegerät genannt, stellt
im ankommenden Gemisch den Kohlenwasserstoffanteil und den Sauer
stoffanteil fest und kann hieraus den Stickstoffanteil als verbleibenden
Anteil ergänzen. Abhängig vom Druck, der vom Verdichter der Anlage
erzeugt werden soll, dürfen in diesem Dreistoffgemisch Kohlenwasser
stoff-Sauerstoff-Stickstoff die Verhältnisse dieser drei Stoffe bestimmte
Grenzwerte nicht überschreiten. Diese Grenzwerte sind aus der Literatur
bekannt oder können durch Versuche ermittelt werden. Solange diese
Grenzwerte eingehalten werden, befindet sich das Gemisch außerhalb des
zündfähigen Bereiches. Stellt das Analysegerät aber fest, daß sich das
ankommende Gemisch der Grenze nähert, so werden über den zugeord
neten Rechner entsprechende Stellkommandos an das Durchlaßventil
gegeben und dieses entsprechend geregelt. Hierdurch wird aus dem
Sammelbehälter Kohlenwasserstoff entnommen und der Zuführleitung
der Anlage vor dem Verdichter und vor dem Analysegerät zugeführt. Die
notwendige Menge wird hierbei vom Rechner aufgrund der Angaben des
Analysegerätes ermittelt und es wird das Durchflußorgan hierzu
entsprechend geregelt. Falls aus dem Sammelbehälter zur Verfügung
stehen, kann flüssiger Kohlenwasserstoff über die vorgeschaltete
Heizeinrichtung vergast werden.
Die Membran, die für die Abtrennung der Kohlenwasserstoffe vorgesehen
ist, läßt aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften jedoch nicht nur
Kohlenwasserstoff sondern - wenn auch in kleineren Teilen - Sauerstoff
durch. Da die Permeatseite dieser Membran wieder mit der Eingangsseite
der Anlage verbunden ist, wird damit unerwünschterweise Sauerstoff in
die Anlage zurückgeführt. Hierdurch wird einerseits eine zusätzliche
Anfettung erforderlich, um in genügendem Sicherheitsabstand von der
oberen Explosionsgrenze eingangsseitig zu bleiben. Darüber hinaus ist
aber auch zu bedenken, daß durch die Auskondensierung hinter dem
Verdichter sich die Mischungsverhältnisse im gasförmigen Teil des
Dreistoffgemischs verändert haben und hierbei durchaus die obere
Explosionsgrenze erreichen oder gar unterschreiten könnten. Um diesem
Sicherheitsaspekt Rechnung zu tragen ist daher nach der Erfindung
vorgeschlagen, daß der für Kohlenwasserstoffe durchlässigen Membran
eine sauerstoffabreichernd wirkende Membran vorgeschaltet ist. Diese
sauerstoffabreichernd wirkende Membran ist damit zwischen der
jeweiligen Kondensationseinrichtung und der für Kohlenwasserstoffe
durchlässigen Membran angeordnet. Sie entzieht damit dem aus der
Kondensationseinrichtung kommenden Gemisch in erwünschter Weise
Sauerstoff. Vorteilhafterweise wird hierbei der abgetrennte Sauerstoff,
der aus der Permeatleitung der sauerstoffabreichernd wirkenden
Membran austritt, in die Retentatleitung der nachfolgenden Membran
geführt. Damit wird in jedem Punkt der Anlage weitgehend die Bildung
von zündfähigem Gemisch verhindert und das Retentat der für die
Kohlenwasserstoffe durchlässigen Membran verbessert. Gleichzeitig wird
hierdurch die Möglichkeit geschaffen, ohne Gefahr hohe Drücke in der
Anlage zu fahren, wodurch wiederum eine weitere Verkleinerung der
Fläche der für Kohlenwasserstoffe durchlässigen Membran erreichbar ist.
Deren Leistung und damit die Möglichkeit weiterer Verkleinerung kann
noch dadurch gesteigert werden, daß ihre Permeatseite mit einer
Vakuumpumpe verbunden ist.
Zur Regelung des Druckes innerhalb der Anlage ist es günstig, wenn, wie
mit der Erfindung vorgeschlagen, der Retentatausgang der letzten für
Kohlenwasserstoffe durchlässigen Membran ein Druckregelorgan aufweist.
Der Innendruck der Anlage kann dann an diesem Druckregelventil
abgebaut und seiner Größe nach beeinflußt werden. Da der Innendruck
der Anlage bedeutsam ist für die Auslegung der Größe der für
Kohlenwasserstoffe durchlässigen Membran, ist die Anordnung des Druck
regelventils eine zweckmäßige Weiterbildung.
Es ist jedoch auch nach einem Vorschlag der Erfindung möglich, den
Retentatanschluß dieser letzten Membran mit einer aufgrund des
Druckgefälles des Retentats angetriebenen Maschine zu verbinden, deren
abgegebene Leistung über eine entsprechende Verbindung wieder dem
eingangsseitigen Verdichter zugeführt wird. Hierdurch kann neben dem
vereinfachten Aufbau einer Anlage nach der Erfindung und der drasti
schen Verringerung der Membranfläche auch noch ein verbesserter Wir
kungsgrad erreicht werden.
Es ist jedoch auch möglich mit dem Retentatausgang der letzten
Membran eine vom austretenden Retentat betriebene Gasstrahlpumpe zu
verbinden, deren Unterdruckleitung als Permeatleitung mit der Membran
zur Sauerstoffabreicherung verbunden ist. Hierdurch wird die Leistungs
fähigkeit dieser sauerstoffabreichernd wirkenden Membran verbessert,
wodurch die Membranfläche der für Kohlenwasserstoffe durchlässigen
Membran geringer belastet und damit verkleinert werden kann.
Es ist noch nach der Erfindung vorgesehen, daß die erste Entnahmelei
tung des Sammelbehälters eine Entnahmepumpe aufweist. Diese Pumpe
dient lediglich dazu, das Kondensationsmittel aus dem Sammelbehälter
durch die Kühleinrichtung in die Kondensationseinrichtung zu pumpen.
Es kann weiterhin vorteilhaft sein, z. B. bei einer Einrichtung nach Fig.
3 in der Permeatleitung der sauerstoffabreichernd wirkenden Membran
zusätzlich eine Vakuumpumpe anzuordnen, wodurch die Leistung dieser
Membran verbessert wird. Auch kann es nützlich sein, in der Retentat
leitung der letzten Membran z. B. hinter der Gasstrahlpumpe noch ein
Druckregelorgan anzuordnen, mit dem ein unkontrollierter Druckabbau
des Anlageninnendruckes vermieden werden kann.
Die Erfindung soll nun anhand verschiedener Skizzen näher erläutert
werden.
Es zeigen
Fig. 1 bis 5 verschiedene Schaltschemata einer Anlage nach
der Erfindung in prinzipiellem Aufbau
Fig. 6 Dreistoffdiagramm
Fig. 7 Ablaufdiagramm Gemischregelung.
In Fig. 1 ist der schematische Aufbau einer erfindungsgemäßen Anlage
gezeigt, in der in einer Zuführleitung 23 für das ankommende und zu
bearbeitende Gemisch ein Verdichter 1 angeordnet ist, der das
ankommende Gemisch beispielsweise auf 10 bar verdichtet. Das
solcherart verdichtete Gemisch wird einer nachfolgenden Kondensations
einrichtung 6 zugeführt, die in üblicher Weise mit einer Kühleinrichtung
verbunden ist und dort unter Abkühlung auskondensiert. Das Kondensat
fließt über eine Leitung 57 in den Sammelbehälter 14. Der verbleibende
Gasstrom wird unter Druck weitergeführt zur Membran 10, die für
Kohlenwasserstoffe durchlässig ist. Das Retentat wird über den
Retentatausgang 48 und über das Druckregelventil 53 weitergeführt. Das
Permeat wird über den Permeatausgang 42 von einer Vakuumpumpe 47
abgepumpt und über die Leitung 58 wieder vor den Verdichter 1
zurückgeführt.
Der Sammelbehälter 14 weist eine Entnahmeleitung 25 auf mit einem
Ablaßventil 59, das über eine Füllstandskontrolle (LC) gesteuert ist. Eine
weitere Entnahmeleitung 24 ist über eine Heizeinrichtung 35 und ein
Durchlaßorgan 36 wieder zurück vor den Verdichter 1 geführt.
In der Zuführleitung 23 ist vor dem Verdichter 1 eine Stelleinrichtung 37
angeordnet, die im wesentlichen besteht aus einem kombinierten Kohlen
wasserstoff-Sauerstoffmeßgerät - kurz Analysegerät genannt - und einem
Rechner R, der über eine Leitung 60 mit dem eigentlichen Stellantrieb
des Durchlaßorgans 36 verbunden ist. In dem mit den Buchstaben "QCA"
bezeichneten Analysegerät wird der Kohlenwasserstoffanteil und der
Sauerstoffanteil des ankommenden Gemisches festgestellt und hieraus
rückgeschlossen auf den Stickstoffanteil. Dies geschieht bereits im
Rechner R, der mit dem Analysegerät verbunden ist. Im Speicher des
Rechners R ist mindestens ein Dreistoffdiagramm nach Fig. 6
gespeichert, so daß der Rechner aufgrund der Analysedaten des Analyse
gerätes feststellen kann, ob das ankommende Gemisch zündfähig ist oder
nicht bzw. sich der oberen Explosionsgrenze der Zündfähigkeit nähert. Im
Dreistoffdiagramm nach Fig. 6, das für normalen atmosphärischen
Druck ausgelegt ist, befindet sich eine Stoffmischung, die innerhalb der
Linien, die durch die Linie UEG (untere Explosionsgrenze), OEG (obere
Explosionsgrenze) und dem rechten Schenkel des Dreiecks mit der
Sauerstoffskala eingeschlossen ist im zündfähigen Bereich. Aufgrund der
Analysedaten des Analysegerätes "QCA" stellt der Rechner R den
Istzustand des Gemisches fest und beeinflußt daraufhin über die Leitung
60 den Stellantrieb am Durchlaßorgan 36 so, daß über das Durchlaßorgan
36 mehr oder weniger Kohlenwasserstoffe aus dem Sammelbehälter 14 in
die Zuführleitung 23 vor den Verdichter 1 geführt werden derart, daß das
am Verdichter 1 ankommende Gemisch in seiner Zusammensetzung
unterhalb der Kurve OEG d. h. oberhalb OEG mit Brenngas angefettet ist
und in einem sicheren Abstand zu dieser Kurve des Dreistoffdiagrammes
nach Fig. 6 gehalten wird. Für den Fall, daß im Sammelbehälter 14
hierzu nicht genügend gasförmiger Kohlenwasserstoff zur Verfügung
steht, wird flüssiger Kohlenwasserstoff entnommen und in der Heizein
richtung 35 aufgeheizt und damit vergast. Damit kommt am Verdichter 1
niemals ein zündfähiges Gemisch an.
Die aus dem Dreistoffdiagramm nach Fig. 6 zu erkennenden Kurven
verändern sich jedoch einerseits mit dem Druck des Gemisches und
andererseits mit dem Verhältnis von Sauerstoff zu Stickstoff im
ankommenden Gemisch. Mit der Änderung des Druckes tritt eine bei
Druckerhöhung größere Krümmung der Kurve OEG ein. Unterschiedliche
Verhältnisse von Sauerstoff zu Stickstoff werden durch die Geraden
a, b, c, d gekennzeichnet. Diese unterschiedlichen Verhältnisse können
durch eine veränderte Trennleistung der Kohlenwasserstoff abtrennenden
Membran aufgrund unterschiedlicher Kohlenwasserstoffeingangskonzen
trationen hervorgerufen werden. Diese sind z. B. bei Benzindämpfen
denkbar aufgrund unterschiedlicher Zusammensetzung während der
Sommer- oder Winterperiode.
Unterschiede können weiter auftreten durch die Verwendung einer
Sauerstoff abtrennenden Membran. Da die Mischungsverhältnisse der
einzelnen Komponenten der Mischung, die am Analysegerät ankommt,
auch bei Druckerhöhung unverändert bleiben, kann vom Rechner R
immer die Kurve der oberen Explosionsgrenze für den Druck bestimmt
werden, den der Verdichter 1 erzeugen soll, und es kann hiernach das
Gemisch geregelt werden. Der prinzipielle Ablauf ist in Fig. 7
dargestellt. Nach der Probenentnahme durch ein Analysegerät wird eine
Sauerstoff- und eine Kohlenwasserstoffanalyse durchgeführt. Hierdurch
stehen die Gemischverhältnisse im Dreistoffgemisch fest. Ebenso ist der
Anlagendruck bekannt durch Vorbestimmung oder fortlaufende Messung.
In Abhängigkeit von der Kohlenwasserstoffkonzentration wird nun ein
Stellsignal errechnet, mit dem das Stellorgan 36 in dem Sinne und mit
der Größe verstellt wird, um die vorgegebene KW-Konzentration wieder
zu erreichen. Das Ergebnis des Stellvorganges wird durch erneute
Probenentnahme des Analysegerätes geprüft und der Regelkreis erneut
durchlaufen.
Die Anlage nach Fig. 2 zeigt im wesentlichen den gleichen Aufbau wie
die Anlage nach Fig. 1. Auch hier ist in der Zuführleitung 23 ein
Verdichter 2 angeordnet, dem eine Kondensationseinrichtung 7 folgt. Vor
dem Verdichter 2 ist ebenfalls die bereits in ihrer Funktion und in ihrem
wesentlichen Aufbau beschriebene Stelleinrichtung 37 angeordnet und
hinter der Kondensationseinrichtung 7 ist eine Membran 11, die für
Kohlenwasserstoffe durchlässig ist, vorgesehen. Der Retentatausgang 49
der Membran 11 ist über die Retentatleitung 40 mit dem in seiner
Funktion bereits beschriebenen Druckregelventil 53 verbunden. Der
Permeatausgang 43 der Membran 11 ist wiederum verbunden mit einer
Vakuumpumpe 47, die in bereits beschriebener Weise das Permeat über
die Leitung 58 vor den Verdichter 2 zurückführt.
Die Kondensationseinrichtung 7 ist wiederum über die Leitung 57 mit
einem Sammelbehälter 15 verbunden, der seinerseits in der zu Fig. 1
bereits beschriebenen Weise über die Entnahmeleitungen 24 und 25 mit
den in Fig. 1 bereits beschriebenen Einrichtungen verfügt. Bis hierhin
liegt also ein mit der Einrichtung nach Fig. 1 übereinstimmender
Aufbau vor. Es ist jedoch bei einer Einrichtung nach Fig. 2 zwischen der
Kondensationseinrichtung 7 und der für Kohlenwasserstoffe durchlässigen
Membran 11 eine weitere Membran 21 vorgesehen, die für Sauerstoff
durchlässig ist. Diese Membran 21 ist über eine Permeatleitung 38 in die
Retentatleitung 40 der Membran 11 geführt. Es wird damit der Abluft in
der Leitung 40 der von der Membran 21 dem Gemisch entzogene
Sauerstoff über die Leitung 38 zugeführt. Hierbei kann die Leistung der
Membran 21 durch die Anordnung einer Vakuumpumpe 61 in der
Permeatleitung 38 verbessert werden. Die nicht näher bezeichnete
Retentatleitung der Membran 21 ist mit der Eingangsseite der Membran
11 verbunden. Infolge der Auskondensierung an der Kondensationsein
richtung 7 ist dem aus der Kondensationseinrichtung 7 austretenden
Gemisch schon eine bedeutende Menge von Kohlenwasserstoffen
entzogen, so daß Gefahr besteht, daß das sich einstellende Gemisch bei
dem in der Anlage herrschenden Druck wieder in den zündfähigen
Bereich kommt. Dies kann durch die nachfolgende Sauerstoffabreiche
rung verhindert werden. Außerdem wird hierdurch die Leistungsfähigkeit
der Membran 11 verbessert und es wird weitgehend verhindert, daß
Sauerstoff durch diese Membran durchtritt und wieder in den Kreislauf
zurückgeführt wird.
Die Fig. 3 zeigt eine Einrichtung, die wiederum im wesentlichen dem
Aufbau der Einrichtung nach Fig. 2 entspricht. In Fig. 3 entspricht der
Verdichter 3 und die Kondensationseinrichtung 8 sowie die Membran 22
und die Membran 12 dem Verdichter 2, der Kondensationseinrichtung 7,
der Membran 21 und der Membran 11 nach Fig. 2. Der Sammelbehälter
16 aus Fig. 3 entspricht dem Sammelbehälter nach Fig. 2. Auch die
übrigen Einrichtungen, soweit sie gleiche Bezugszeichen mit Fig. 2
tragen, sind übereinstimmend und in gleicher Weise geschaltet.
Bei Fig. 3 ist jedoch das Druckregelorgan 64 ergänzt durch eine
Gasstrahlpumpe 56, die in der mit dem Retentatausgang 51 verbundenen
Retentatleitung 41 liegt, die im Prinzip jedoch auch allein vorhanden
sein könnte. Diese Gasstrahlpumpe 56 ist saugseitig mit der Permeat
leitung 39 der sauerstoffabreichernd wirkenden Membran 22 verbunden.
Hierdurch kann die Permeatseite der sauerstoffabreichernd wirkenden
Membran 22 ebenfalls auf Unterdruck gehalten und so deren Leistungs
fähigkeit erhöht werden. Gleichzeitig wird der abgetrennte Sauerstoff
wieder dem Retentat der Membran 12 zugeführt und gelangt daher nicht
erneut in den Kreislauf. Ergänzend kann zur Verbesserung des Vakuums
eine mechanische Vakuumpumpe eingesetzt werden.
Die Fig. 5 wiederum zeigt den Aufbau einer Einrichtung, wie er im
wesentlichen dem Aufbau nach Fig. 1 entspricht. Verdichter 5, Konden
sationseinrichtung 9 und Membran 13 entsprechen wiederum nach Funk
tion und Anordnung den Einrichtungen 1, 6 und 10 nach Fig. 1. Der
Sammelbehälter 17 entspricht wieder dem Sammelbehälter 14 nach Fig.
1. Auch die übrigen Einrichtungen sind nach Funktion und Schaltung,
soweit sie mit den Einrichtungen nach Fig. 1 gleiche Bezugszeichen
tragen, mit deren Funktion und Anordnung gleich. Es ist jedoch bei Fig.
5 mit dem Retentatausgang 52 der Membran 13 eine Maschine 54
verbunden, die angetrieben wird vom Druckgefälle des am Retentataus
gang 52 austretenden Retentats. Die von der Maschine 54 abgegebene
Leistung wird hierbei über eine Verbindung 55 zum Verdichter 5 geführt
und steht dort als Antriebsleistung für den Verdichter 5 zur Verfügung.
Eine Einrichtung nach der Fig. 4 schließlich entspricht in ihrem wesent
lichen Aufbau einer Einrichtung nach Fig. 1. Auch bei Fig. 4 ist in der
Zuführleitung 23 wiederum ein Verdichter 4 angeordnet, gefolgt von
einer Kondensationseinrichtung 18, der sich wiederum eine für
Kohlenwasserstoffe durchlässige Membran 19 anschließt, deren Reten
tatausgang 50 wiederum mit einem Druckregelventil 53 verbunden ist
und deren Permeatausgang 45 über eine Rückführleitung 28, in welche
eine Vakuumpumpe 47 angeordnet ist, zurückgeführt ist in die
Zuführleitung 23 vor den Verdichter 4.
Die Kondensationseinrichtung ist hierbei über einen Ausgang 29, der der
Leitung 57 der übrigen Einrichtungen entspricht, mit dem Sammelbehäl
ter 20 verbunden. Die Kondensationseinrichtung selbst ist hierbei
eingangsseitig über die Eingangsleitung 26 mit dem Verdichter 4 und
ausgangsseitig über den Ausgang 27 mit der Membran 19 verbunden. Die
Kondensationseinrichtung 18 weist jedoch noch eine weitere Eingangs
leitung 30 auf, die durch einen Kühler 33 geführt und von der Ent
nahmeleitung 31 über die Entnahmepumpe 34 aus dem Sammelbehälter
20 gespeist wird. Es kann jedoch über die Leitung 62 auch beispielsweise
während des Anfahrvorganges bei leerem Sammelbehälter 20 eine
Fremdspeisung mit Kondensationsmittel, beispielsweise Benzin, erfolgen.
In der Kondensationseinrichtung 18 findet eine sogen. Direktkondensa
tion statt. Dies bedeutet, daß die auszukondensierenden Stoffe in
direkten Kontakt mit dem Kondensationsmittel gebracht werden. Bei der
Anlage nach Fig. 4 wird somit von dem Verdichter 4 unter entspre
chendem Druck über die Eingangsleitung 26 das zu bearbeitende Gemisch
gasförmig in die Kondensationseinrichtung 18 hineingepumpt. Gleichzei
tig wird über die Eingangsleitung 30 vom Kühler 33 gekühltes und aus
dem Sammelbehälter 20 entnommenes Kondensationsmittel, das ja aus
dem eigenen Kreislauf stammt, in die Kondensationseinrichtung 18
hineingesprüht, so daß das über die Leitung 26 eintransportierte
gasförmige Gemisch rasch abkühlt und auskondensiert und sich als
Kondensat zusammen mit dem über die Leitung 30 eingegebenen
Kondensationsmittel am Boden der Kondensationseinrichtung 18 ab
schlägt und über die Leitung 29 wieder in den Sammelbehälter 20
zurückgeführt werden kann. Hat infolge der zusätzlich auskondensierten
Kohlenwasserstoffe der Sammelbehälter 20 einen entsprechenden Füll
stand erreicht, so kann er durch Betätigung des Ablaßventils 59 über die
Entnahmeleitung 32 in gewünschtem Umfang entleert werden.
Die Kondensationseinrichtung 18 für die sogen. Direktkondensation
arbeitet besonders wirkungsvoll. Hierdurch wird bei hohem Druck eine
sehr gute Vorreinigung erzielt, so daß wegen der nachfolgend entspre
chend geringeren Beladung des Gemisches mit Kohlenwasserstoffen
wiederum die Membran 19 entsprechend kleiner gehalten werden kann.
Natürlich kann in jeder der beschriebenen Anlagen vor der jeweiligen für
Kohlenwasserstoffe durchlässigen Membran auch eine sauerstoffabrei
chernd wirkende Membran angeordnet werden, wie dies zu den Fig. 2
und 3 beschrieben ist. In allen Fällen kann sich noch eine Nachreinigung,
wie z. B. eine biologische oder katalytische Oxidation anschließen. Aber
natürlich kann auch jedes andere Verfahren anschließend durchgeführt
werden.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
1 Verdichter
2 Verdichter
3 Verdichter
4 Verdichter
5 Verdichter
6 Kondensationseinrichtung
7 Kondensationseinrichtung
8 Kondensationseinrichtung
9 Kondensationseinrichtung
10 Membran
11 Membran
12 Membran
13 Membran
14 Sammelbehälter
15 Sammelbehälter
16 Sammelbehälter
17 Sammelbehälter
18 Kondensationseinrichtung
19 Membran
20 Sammelbehälter
21 Membran
22 Membran
23 Zuführleitung
24 Entnahmeleitung
25 Entnahmeleitung
26 Eingangsleitung
27 Ausgang
28 Rückführleitung
29 Ausgang
30 Eingangsleitung
31 Entnahmeleitung
32 Entnahmeleitung
33 Kühler
34 Entnahmepumpe
35 Heizeinrichtung
36 Durchlaßorgan
37 Stelleinrichtung
38 Permeatleitung
39 Permeatleitung
40 Retentatleitung
41 Retentatleitung
42 Permeatausgang
43 Permeatausgang
44 Permeatausgang
45 Permeatausgang
46 Permeatausgang
47 Vakuumpumpe
48 Retentatausgang
49 Retentatausgang
50 Retentatausgang
51 Retentatausgang
52 Retentatausgang
53 Druckregelorgan
54 Maschine
55 Verbindung
56 Gasstrahlpumpe
57 Leitung
58 Leitung
59 Ablaßventil
60 Leitung
61 Vakuumpumpe
62 Leitung
63 Vakuumpumpe
64 Druckregelorgan
2 Verdichter
3 Verdichter
4 Verdichter
5 Verdichter
6 Kondensationseinrichtung
7 Kondensationseinrichtung
8 Kondensationseinrichtung
9 Kondensationseinrichtung
10 Membran
11 Membran
12 Membran
13 Membran
14 Sammelbehälter
15 Sammelbehälter
16 Sammelbehälter
17 Sammelbehälter
18 Kondensationseinrichtung
19 Membran
20 Sammelbehälter
21 Membran
22 Membran
23 Zuführleitung
24 Entnahmeleitung
25 Entnahmeleitung
26 Eingangsleitung
27 Ausgang
28 Rückführleitung
29 Ausgang
30 Eingangsleitung
31 Entnahmeleitung
32 Entnahmeleitung
33 Kühler
34 Entnahmepumpe
35 Heizeinrichtung
36 Durchlaßorgan
37 Stelleinrichtung
38 Permeatleitung
39 Permeatleitung
40 Retentatleitung
41 Retentatleitung
42 Permeatausgang
43 Permeatausgang
44 Permeatausgang
45 Permeatausgang
46 Permeatausgang
47 Vakuumpumpe
48 Retentatausgang
49 Retentatausgang
50 Retentatausgang
51 Retentatausgang
52 Retentatausgang
53 Druckregelorgan
54 Maschine
55 Verbindung
56 Gasstrahlpumpe
57 Leitung
58 Leitung
59 Ablaßventil
60 Leitung
61 Vakuumpumpe
62 Leitung
63 Vakuumpumpe
64 Druckregelorgan
Claims (30)
1. Verfahren zur Verminderung eines Anteils organischer Dämpfe und
Gase in einem diese Gase und Dämpfe enthaltenen Luftgemisch
unter Verwendung einer mindestens für solche organischen Gase und
Dämpfe durchlässigen semipermeablen Membran, deren Retentat
abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch zunächst
einem Verdichter (1, 2, 3, 4, 5) zugeführt und von diesem komprimiert
einer nachgeschalteten Kondensationseinrichtung (6, 7, 8, 9) zugeführt
und dort unter Abkühlung auskondensiert wird, worauf das um das
Kondensat abgereicherte Restgemisch zur Membran (10, 11, 12, 13)
geführt und das an der Membran (10-13) entstehende Permeat vor
den Verdichter (1-5) zurückgeführt wird, während das Kondensat
einem Sammelbehälter (14, 15, 16, 17) zugeführt und von dort
mindestens teilweise nach außen abgeführt wird.
2. Verfahren nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gemisch zunächst einem Verdichter (4)
zugeführt und von diesem komprimiert durch gekühlte und in
flüssiger Form vorliegende Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise des
eigenen Kreislaufes, geleitet und hierbei auskondensiert und mit der
Restbeladung zur Membran (19) geführt und das an der Membran (19)
entstehende Permeat vor den Verdichter (4) zurückgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als
Kondensationsmittel flüssiges Benzin verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
zugeführte Kondensationsmittel in gewünschtem Umfang gekühlt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß das Kondensationsmittel mindestens teilweise und/oder
zeitweise von außen zugeführt und zusammen mit den auskondensier
ten organischen Stoffen einem Sammelbehälter (20) zugeführt und
von dort mindestens teilweise nach außen abgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Permeatseite der Membran (10-13, 19) gegenüber der
Außenatmosphäre auf Unterdruck gehalten wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich
net, daß vor der Kondensation laufend die Zusammensetzung des
Gemisches geprüft und bei Bedarf im notwendigen Umfang die
Beladung mit Kohlenwasserstoffen erhöht wird, so daß das Gemisch
einen sicheren Abstand von der oberen Explosionsgrenze einhält.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlen
wasserstoffe zur Erhöhung der Beladung aus dem Sammelbehälter
(14-17, 20) entnommen werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dem
Sammelbehälter (14-17, 20) entnommenen Kohlenwasserstoffe um die
Verdampfungsenthalpie erwärmt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeich
net, daß die laufende Prüfung der Zusammensetzung bereits vor der
Kompression durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich
net, daß das der erwärmten Membran (11, 12) zugeführte Gemisch
vorher über eine sauerstoffabreichernd wirkende Membran (21, 22)
geführt wurde.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das sauer
stoffabgereicherte Gemisch der Permeatseite dieser Membran (21, 22)
in die Retentatleitung der weiteren Membran (11, 12) geführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Permeatseite der sauerstoffabreichernd wirkenden Membran (21, 22)
gegenüber der Normalatmosphäre auf Unterdruck gehalten wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich
net, daß mindestens das Retentat der letzten Membran (10-13, 19)
einer Nachreinigung unterzogen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nach
reinigung eine katalytische oder biologische Oxydation ist.
16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 sowie 3-15, gekennzeichnet durch einen in einer Zuführ
leitung (23) für das Luftgemisch angeordneten Verdichter (1, 2, 3, 5),
dem eine Kondensationseinrichtung (6, 7, 8, 9) mit Kühler und
nachfolgend mindestens eine für die abzutrennenden Kohlenwasser
stoffe durchlässige semipermeable Membran (10, 11, 12, 13) zugeordnet
ist, wobei die Permeatseite der Membran (10-13) wieder vor den
Verdichter (1-3, 5) zurückgeführt ist, während die Retentatseite mit
der Umgebungsluft oder mit einer Nachbehandlungseinrichtung für
das Retentat verbunden ist, während die Kondensationseinrichtung
(6-9) mindestens mit einem Sammelbehälter (14, 15, 16, 17) verbunden
ist, der über eine erste Entnahmeleitung (24), die vor den Verdichter
(1-3, 5) geführt ist und über eine zweite Entnahmeleitung (25) zur
mindestens teilweisen Entleerung verfügt.
17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 2 bis 15, gekennzeichnet durch einen in einer Zuführ
leitung (23) für das Luftgemisch angeordneten Verdichter (4), dem
über eine erste Eingangsleitung (26) mit dem Verdichter (4)
verbunden eine Kondensationseinrichtung (18) zur Direktkondensa
tion und über einen ersten Ausgang (27) mit dieser verbunden
nachfolgend eine für die abzutrennenden Kohlenwasserstoffe
semipermeable Membran (19) zugeordnet ist, wobei die Permeatseite
der Membran über eine Rückführleitung (28) wieder vor den
Verdichter (4) zurückgeführt ist und die Retentatseite mit der
Umgebungsluft oder mit einer Nachbehandlungseinrichtung für das
Retentat verbunden ist, während die Absorptionseinrichtung (18)
mittels eines zweiten Ausganges (29) mit einem Sammelbehälter (20)
verbunden ist, der über eine erste Entnahmeleitung (31), die vor den
Verdichter führbar ist und über eine zweite Entnahmeleitung (32) zur
mindestens teilweisen Entleerung verfügt und wobei die Kondensa
tionseinrichtung (18) eine zweite Eingangsleitung (30) zur Versorgung
mit Kondensationsmittel aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der
zweiten Eingangsleitung (30) der Kondensationseinrichtung (18) ein
Kühler (33) für das Kondensationsmittel vorgesehen ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Eingangsleitung (30) mindestens mit der ersten Entnahme
leitung (31) des Sammelbehälters (20) verbunden oder verbindbar ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-19, dadurch gekennzeich
net, daß die erste Entnahmeleitung (24; 31) des Sammelbehälters
(14-17, 20) eine Heizeinrichtung (35) aufweist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-20, dadurch gekennzeich
net, daß die erste Entnahmeleitung (24, 31) ein geregeltes Durchlaß
organ (36) aufweist, das mit einer Stelleinrichtung (37) verbunden
ist, die Stellsignale von einem verbundenen Rechenglied (R) die Daten
für die durchzuführenden Berechnungen liefert.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß der für Kohlenwasserstoffe durchlässigen Membran
(11, 12) eine sauerstoffabreichernd wirkende Membran (21, 22) vorge
schaltet ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die
Permeatleitung (38, 39) der sauerstoffabreichernd wirkenden
Membran (21, 22) in die Retentatleitung (40, 41) der nachfolgenden
Membran (11, 12) geführt ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-23, dadurch gekennzeich
net, daß mindestens mit dem Permeatausgang (42-46) der letzten
Membran (10, 11, 12, 13, 19) eine Vakuumpumpe (47) verbunden ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-24, dadurch gekennzeich
net, daß mit dem Retentatausgang (48, 49, 50) der letzten Membran
(10, 11, 19) ein Druckregelventil (53) verbunden ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-24, dadurch gekennzeich
net, daß mit dem Retentatanschluß (52) der letzten Membran (13)
eine aufgrund des Druckgefälles des Retentats angetriebene Maschine
(24) verbunden ist, deren abgegebene Leistung über eine entspre
chende Verbindung (55) wieder dem eingangsseitigen Verdichter (5)
zugeführt wird.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-24, dadurch gekennzeich
net, daß mit dem Retentatausgang (51) der letzten Membran (12)
eine vom austretenden Retentat betriebene Gasstrahlpumpe (56)
verbunden ist, deren Unterdruckleitung als Permeatleitung (39) mit
der Membran (52) zur Sauerstoffabreichung verbunden ist.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16-20, dadurch gekennzeich
net, daß die erste Entnahmeleitung (31) des Sammelbehälters (20)
eine Entnahmepumpe (34) aufweist.
29. Vorrichtung mindestens nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Permeatleitung (39) zusätzlich eine Vakuumpumpe (63)
angeordnet ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder Anspruch 29, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Retentatleitung der Gasstrahlpumpe (56)
folgend ein Druckregelorgan (64) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883824400 DE3824400A1 (de) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Verfahren und einrichtung zur aufbereitung eines kohlenwasserstoff-luftgemisches |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883824400 DE3824400A1 (de) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Verfahren und einrichtung zur aufbereitung eines kohlenwasserstoff-luftgemisches |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3824400A1 true DE3824400A1 (de) | 1990-01-25 |
DE3824400C2 DE3824400C2 (de) | 1990-06-13 |
Family
ID=6358982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883824400 Granted DE3824400A1 (de) | 1988-07-19 | 1988-07-19 | Verfahren und einrichtung zur aufbereitung eines kohlenwasserstoff-luftgemisches |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3824400A1 (de) |
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---|---|
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