DE4023850C1 - Plant for removing harmful substances from air or gas stream - has housing contg. adsorbent through which stream passes at high rate, alternating with desorbing gas at low flow rate - Google Patents
Plant for removing harmful substances from air or gas stream - has housing contg. adsorbent through which stream passes at high rate, alternating with desorbing gas at low flow rateInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Aufkonzentrationsanlage mit einem Gehäuse, in dem sich ein Adsorptionsmittel befindet, das abwechselnd von einem zu reinigenden Gasstrom mit relativ großem Volumenstrom und einem desorbierenden Gasstrom mit relativ kleinem Volumenstrom durchströmt wird.The invention relates to a concentration plant a housing in which there is an adsorbent, alternating with a gas stream to be cleaned relatively large volume flow and a desorbing Flows through gas flow with a relatively small volume flow becomes.
Bei einer bekannten Aufkonzentrationsanlage nach der deutschen Patentschrift DE 35 28 122 C2 befindet sich das Adsorptionsmedium in einem Hohlzylinder. Parallel zur Zylinderachse strömen zwei parallele Gasströme durch die Grundfläche des Hohlzylinders. Ein größerer Gasstrom gibt Schadstoffe an das Adsorptionsmedium ab und ein kleiner reinigender oder desorbierender Gasstrom reinigt das Adsorptionsmedium wieder von den Schadstoffen. Eine höhere Temperatur des reinigenden Gasstroms begünstigt die desorbierende Wirkung der Aufkonzentrationsanlage.In a known concentration plant according to the German patent DE 35 28 122 C2 is the Adsorption medium in a hollow cylinder. Parallel to Two parallel gas flows flow through the cylinder axis Base area of the hollow cylinder. There is a larger gas flow Pollutants from the adsorption medium and a small one cleaning or desorbing gas stream cleans that Adsorption medium again from the pollutants. A higher one The temperature of the cleaning gas stream favors the desorbing effect of the concentration plant.
Der Hohlzylinder, der das Adsorptionsmedium enthält, wird während des Betriebes der Anlage um seine Zylinderachse gedreht. Das Adsorptionsmedium, welches infolge der Drehbewegung des Hohlzylinders ständig vom größeren zu reinigenden Gasstrom und vom reinigenden kleinen Gasstrom durchsetzt wird, wird ständig angereichert und wieder abgereichert. Nachteilig an einer solchen Anlage ist zum einen, daß bei kleinerer Bauweise des das Adsorptionsmedium enthaltenden Zylinders, die Möglichkeit besteht, daß sich die Gasströme nicht klar trennen lassen. Vom reinigenden Gasstrom können Teile in den zu reinigenden Gasstrom gelangen. Weiterhin führt die Erwärmung des Adsorptionsmediums zu einer Verschlechterung der Anlagerung der Schadstoffe an das Adsorptionsmedium. Eine Wärmeleitung vom warmen, reinigenden Gasstrom zum zu reinigenden, großen Gasstrom begünstigt dies. Aus umwelttechnischen und/oder sicherheitstechnischen Gründen ist aber eine sichere Trennung der beiden Gasströme notwendig.The hollow cylinder, which contains the adsorption medium, is during operation of the system around its cylinder axis turned. The adsorption medium, which as a result of Rotary movement of the hollow cylinder constantly from the larger one purifying gas flow and from purifying small gas flow is enforced, is constantly enriched and again depleted. The disadvantage of such a system is one that with a smaller design of the adsorption medium containing cylinder, there is a possibility that do not allow the gas flows to be clearly separated. From the cleaning Gas flow can parts in the gas flow to be cleaned reach. Furthermore, the heating of the Adsorption medium for a deterioration of the attachment the pollutants to the adsorption medium. A heat pipe from the warm, cleaning gas stream to the one to be cleaned, large gas flow favors this. From environmental technology and / or safety reasons is one safe separation of the two gas flows necessary.
Wenn man versucht, diese Nachteile durch eine Unterteilung des Zylinders in Segmente, die durch Wände abgeschlossen sind, zu vermeiden, dann muß der Gesamtzylinder größer gebaut werden. Dadurch werden die Baugröße und das Gewicht des Zylinders und außerdem das Volumen und damit die Menge des Adsorptionsmediums erhöht. Die Menge des kostenintensiven Adsorptionsmediums ist aber für den Preis der Anlage entscheidend. Das Gewicht sowie die Größe sind weiterhin für die Einsetzbarkeit einer Aufkonzentrationsanlage entscheidend. Dies gilt vor allem bei der Sanierung von Altanlagen.When trying to overcome these drawbacks by subdivision of the cylinder in segments completed by walls are to be avoided, then the total cylinder must be larger be built. This makes the size and weight of the cylinder and also the volume and therefore the quantity of the adsorption medium increased. The amount of cost-intensive adsorption medium is for the price the system is crucial. The weight as well as the size are continue for the applicability of a Concentration plant crucial. This is especially true in the renovation of old systems.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Aufkonzentrationsanlage zu schaffen, die kleinstmögliche Abmessungen hat, mit niedrigstmöglichen Mengen des Adsorptionsmediums auskommt und eine saubere Trennung der großen zu reinigenden und der kleinen desorbierenden Gas- oder Luftströme aufweist.The invention is therefore based on the object Concentration plant to create the smallest possible Dimensions, with the lowest possible quantities of Adsorption medium manages and a clean separation of the large ones to be cleaned and small ones desorbing gas or air flows.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß sich die Aufkonzentrationsanlage im Kreuzungspunkt zweier Leitungen für die Gasströme befindet und das Gehäuse durch paarweise korrespondierend arbeitende Verschlüsse gegenüber den Leitungen absperrbar ist, wodurch das in dem Gehäuse befindliche Adsorptionsmittel abwechselnd von einem der beiden Gasströme durchströmt wird. Durch die dicht schließenden Verschlüsse ist es möglich, eine saubere Trennung der beiden Gasströme zu erreichen. Eine derartige Aufkonzentrationsanlage kann auch sehr klein gebaut werden und kommt daher auch mit einer geringen Menge des Adsorptionsmediums aus.This object is achieved according to the invention in that the concentration plant at the intersection of two Lines for the gas flows and the housing through locks correspondingly working in pairs the lines can be shut off, which in the housing located adsorbent alternately from one of the flows through both gas flows. Through the tight closing closures it is possible to get a clean one To achieve separation of the two gas flows. Such one Concentration plant can also be built very small and therefore comes with a small amount of Adsorption medium.
In Fortbildung der Anlage hat diese ein quaderförmiges Gehäuse, wobei die Verschlüsse jeweils als ein- oder mehrteilige Klappen ausgebildet sind. Es sind jedoch auch andere Verschlußformen, wie beispielsweise Jalousieklappenverschlüsse möglich.As a further development of the plant, it has a cuboid shape Housing, the closures as one or multi-part flaps are formed. However, there are also other forms of closure, such as Louver flap locks possible.
In weiterer Fortbildung der Anlage ist diese mit einer thermischen Isolation versehen.In a further training of the plant this is with a provided thermal insulation.
Vorzugsweise besteht die Aufkonzentrationsanlage aus mehreren parallelgeschalteten Gehäuseeinheiten, wobei mindestens zwischen jeweils zwei Einheiten eine thermische Isolation angeordnet ist.The concentration plant preferably consists of several housing units connected in parallel, whereby thermal at least between two units Isolation is arranged.
In weiterer Ausgestaltung der Anlage sind in den Gasleitungen mit den Verschlüssen korrespondierend arbeitende Umlenkklappen für die Umlenkung der Gasströme auf die einzelnen Gehäuseeinheiten angeordnet, ohne daß sich die Leitungsquerschnitte durch eine Verstellung der Umlenkklappen ändern.In a further embodiment of the system are in the Gas lines corresponding to the closures working deflection flaps for the deflection of the gas flows arranged on the individual housing units without the cable cross-sections by adjusting the Change deflection flaps.
Als Adsorptionsmedium werden vorzugsweise Aktivkohle oder Zeolithe verwandt.Activated carbon or are preferably used as the adsorption medium Zeolites related.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben. Es zeigenExemplary embodiments of the invention are shown in the drawings reproduced. Show it
Fig. 1A die Aufkonzentrationsanlage mit zwei paarweise korrespondierend arbeitenden Verschlüssen, wobei sich das zweite Verschlußpaar in Arbeitsstellung befindet, FIG. 1A, the Aufkonzentrationsanlage with two pairs corresponding working closures, with the second shutter pair is in the working position,
Fig. 1B die Aufkonzentrationsanlage nach Fig. 1A, wobei sich das erste Verschlußpaar in Arbeitsstellung befindet, FIG. 1B, the Aufkonzentrationsanlage according to Fig. 1A, wherein the first fastener pair is in the working position,
Fig. 2 eine aus drei Gehäuseeinheiten bestehende Aufkonzentrationsanlage Fig. 2 a three housing units Aufkonzentrationsanlage
Fig. 3A die Innenansicht der Aufkonzentrationsanlage nach Fig. 2 in einer ersten Arbeitsstellung, Fig. 3A, the Interior of the Aufkonzentrationsanlage of FIG. 2 in a first working position,
Fig. 3B die Innenansicht der Aufkonzentrationsanlage nach Fig. 2 in einer zweiten Arbeitsstellung, Fig. 3B, the interior view of the Aufkonzentrationsanlage of FIG. 2 in a second working position,
Fig. 3C die Innenansicht der Aufkonzentrationsanlage nach Fig. 2 in einer dritten Arbeitsstellung, Fig. 3C, the Interior of the Aufkonzentrationsanlage of FIG. 2 in a third working position,
Fig. 4A die Aufkonzentrationsanlage nach Fig. 2 im Kreuzungspunkt zweier Gasleitungen und Fig. 4A, the concentration plant of FIG. 2 at the intersection of two gas lines and
Fig. 4B die Innenansicht der Aufkonzentrationsanlage nach Fig. 4A. FIG. 4B, the interior view of the Aufkonzentrationsanlage of Fig. 4A.
Bei der Aufkonzentrationsanlage 1 handelt es sich um eine Anlage, bei der ein Luft- oder allgemein ein Gasstrom V1, der bestimmte Stoffe, meist Schadstoffe, enthält, diese Stoffe an ein in der Anlage 1 enthaltenes Medium beim Durchströmen der Anlage abgibt. Dabei wird der Luft- oder Gasstrom weitgehend von diesen Stoffen befreit. Dieses geschieht, indem die in dem zu reinigenden Luft- oder Gasstrom V1 enthaltenen Stoffe an der Oberfläche des Adsorptionsmediums adsorbiert werden.Concentration plant 1 is a plant in which an air or generally a gas stream V 1 , which contains certain substances, mostly pollutants, releases these substances to a medium contained in plant 1 when flowing through the plant. The air or gas flow is largely freed of these substances. This is done by adsorbing the substances contained in the air or gas stream V 1 to be cleaned on the surface of the adsorption medium.
Bei Zunahme der angelagerten Schadstoffmenge nimmt die Fähigkeit zur Anlagerung weiterer Schadstoffe ab. Der Einsatz des Adsorptionsmediums zur Bindung der Schadstoffe ist daher mengenmäßig begrenzt. Das Adsorptionsmedium muß daher nach seiner Sättigung von den Schadstoffen wieder befreit werden. Dies geschieht z. B. mit einem kleineren Luftstrom V2 höherer Temperatur oder mit Dampf. In dem reinigenden oder desorbierenden Luft- oder Gasstrom ist dann die Konzentration der am Adsorptionsmedium angelagerten und nun wieder abgegebenen Schadstoffe wesentlich höher. Dieser aufkonzentrierte Luft-, Gas- oder Dampfstrom V2 kann leichter entsorgt werden, als der ursprüngliche Gasstrom V1. Eine höhere Temperatur des reinigenden oder desorbierenden Gasstromes V2, im Vergleich zur Temperatur des Gasstromes V1 begünstigt die Wirkungsweise der Anlage 1.As the amount of pollutants accumulated increases, the ability to accumulate other pollutants decreases. The use of the adsorption medium to bind the pollutants is therefore limited in quantity. The adsorption medium must therefore be freed from the pollutants again after its saturation. This happens e.g. B. with a smaller air flow V 2 higher temperature or with steam. In the cleaning or desorbing air or gas stream, the concentration of the pollutants that have accumulated on the adsorption medium and are now released again is then significantly higher. This concentrated air, gas or steam flow V 2 can be disposed of more easily than the original gas flow V 1 . A higher temperature of the cleaning or desorbing gas stream V 2 compared to the temperature of the gas stream V 1 favors the mode of operation of the system 1 .
Die Aufkonzentrationsanlage 1 besteht aus einem Gehäuse 20, in dem sich das Adsorptionsmittel befindet. Das Gehäuse wird abwechselnd von dem zu reinigenden Gasstrom V1 mit relativ großem Volumenstrom und dem desorbierenden Gasstrom V2 mit relativ kleinem Volumenstrom durchströmt. An dem Gehäuse 20 befinden sich die paarweise korrespondierend arbeitenden und dicht schließenden Verschlüsse 201, 202, 203, 204 einerseits und die Verschlüsse 205, 206, 207, 208 andererseits. Mit diesen Verschlüssen kann das Gehäuse 20 abwechselnd gegenüber einem der beiden Gasströme V1, V2 abgesperrt werden, so daß das Adsorptionsmittel abwechselnd von einem der beiden Gasströme V1, V2 durchströmt wird. Als Adsorptionsmittel werden vorzugsweise Aktivkohle oder Zeolithe eingesetzt.The concentration plant 1 consists of a housing 20 in which the adsorbent is located. The gas flow V 1 with a relatively large volume flow and the desorbing gas flow V 2 with a relatively small volume flow alternately flow through the housing. On the housing 20 are the pair-wise corresponding and tightly closing closures 201 , 202 , 203 , 204 on the one hand and the closures 205 , 206 , 207 , 208 on the other. With these closures, the housing 20 can be shut off alternately with respect to one of the two gas streams V 1 , V 2 , so that one of the two gas streams V 1 , V 2 flows through the adsorbent alternately. Activated carbon or zeolites are preferably used as adsorbents.
In Fig. 1A sind die Klappenpaare 201, 202, 203, 204 geöffnet, die Klappenpaare 205, 206, 207, 208 geschlossen und die Anlage 1 befindet sich in der Desorptionsstellung. Fig. 1B zeigt die Anlage 1 mit geöffneten Klappen 205, 206, 207, 208 und geschlossenen Klappen 201, 202, 203, 204 in Adsorptionsstellung. Um eine vollständige Trennung der Gasströme V1, V2 zu erreichen, ist es besonders wichtig, daß sämtliche Klappenpaare dicht schließen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, andere Klappenkonstruktionen wie z. B Jalousieklappen, vorzusehen.In Fig. 1A, the pairs of flaps 201, 202, 203, 204, the pairs of flaps 205, 206, 207, 208 are open, closed, and the system 1 is in the Desorptionsstellung. FIG. 1B shows the system 1 with opened flaps 205, 206, 207, 208 and closed flaps 201, 202, 203, 204 in Adsorptionsstellung. In order to achieve a complete separation of the gas flows V 1 , V 2 , it is particularly important that all flap pairs close tightly. But there is also the possibility of other valve designs such. B Louver flaps to be provided.
In Fig. 3 ist eine aus drei Gehäuseeinheiten 21, 22, 23 bestehende Anlage 11 wiedergegeben. Zwischen jeweils zwei Einheiten befindet sich eine thermische Isolierung 24, 25. Die Einheiten 21, 23 befinden sich in Adsorptionsstellung und werden von dem zu reinigenden Gasstrom V1 durchströmt, während sich die Gehäuseeinheit 22 in Desorptionsstellung befindet.In Fig. 3 a three housing units 21, 22, 23, system 11 is shown. There is thermal insulation 24 , 25 between each two units. The units 21 , 23 are in the adsorption position and the gas stream V 1 to be cleaned flows through them, while the housing unit 22 is in the desorption position.
In den Fig. 3A, 3B und 3C ist eine Anlage 11 aus Fig. 2 wiedergegeben, die in eine Leitung 3 eingebaut ist. Von der im Querschnitt rechteckigen Leitung 3 ist die obere Abdeckung abgenommen, so daß die inneren konstruktiven Merkmale sichtbar sind. Zur Ankopplung an die Aufkonzentrationsanlage 11 ist die Leitung 3 in Form zweier Trichter 31, 32 erweitert. Dieses gilt symmetrisch auf beiden Seiten der Aufkonzentrationsanlage 11. In den Trichtern 31, 32 befinden sich auf jeder Seite zwei schwenkbare Umlenkklappen 51, 52; 53, 54. Durch diese Umlenkklappen 51, 52; 53, 54 ist es möglich, den Gasstrom auf die einzelnen Gehäuseeinheiten 21, 22, 23 zu lenken, ohne daß sich der Leitungsquerschnitt durch die Verstellung der Umlenkklappen 51, 52; 53, 54 ändert.In FIGS. 3A, 3B and 3C, a plant 11 of Fig. 2 is shown, which is installed in a pipe 3. The upper cover is removed from the line 3 with a rectangular cross section, so that the internal structural features are visible. For coupling to the concentration plant 11 , the line 3 is expanded in the form of two funnels 31 , 32 . This applies symmetrically on both sides of the concentration plant 11 . In the funnels 31 , 32 there are two pivotable deflection flaps 51 , 52 ; 53 , 54 . By means of these deflection flaps 51 , 52 ; 53 , 54 , it is possible to direct the gas flow onto the individual housing units 21 , 22 , 23 without the line cross section being affected by the adjustment of the deflection flaps 51 , 52 ; 53 , 54 changes.
In den Fig. 3A, 3B und 3C sind die Umlenkklappen 51, 52; 53, 54 in verschiedenen Stellungen wiedergegeben und zwar in Fig. 3A die Gehäuseeinheiten 21 und 23 in Adsorptionsstellung und die Gehäuseeinheit 22 in Desorptionsstellung, in Fig. 3B die Gehäuseeinheiten 22 und 23 in Adsorptionsstellung und die Gehäuseeinheit 21 in Desorptionsstellung und in Fig. 3C die Gehäuseeinheiten 21 und 22 in Adsorptionsstellung und die Gehäuseeinheit 23 in Desorptionsstellung.In FIGS. 3A, 3B and 3C, the louvers 51, 52 are; 53 , 54 reproduced in different positions, specifically in FIG. 3A the housing units 21 and 23 in the adsorption position and the housing unit 22 in the desorption position, in FIG. 3B the housing units 22 and 23 in the adsorption position and the housing unit 21 in the desorption position and in FIG. 3C the Housing units 21 and 22 in the adsorption position and the housing unit 23 in the desorption position.
Die Fig. 4A und 4B zeigen die aus drei Gehäuseeinheiten 21, 22, 23 bestehende Aufkonzentrationsanlage 11 im Kreuzungspunkt zweier Leitungen 3, 4. Hierfür haben die Leitungen 3, 4 trichterförmige Erweiterungen 31, 32 bzw. 41, 42. In Fig. 4B ist der innere Aufbau der Aufkonzentrationsanlage 11 wiedergegeben. Diese entspricht auch in bezug auf die Leitung 4, in der das desorbierende Gas strömt, dem Aufbau in bezug auf die Leitung 3. In der trichterförmigen Erweiterung 41 sind zwei Umlenkplatten 61, 62 angeordnet, deren Arbeitsstellung zu der Arbeitsstellung der Umlenkplatten 51, 52, 53, 54 entgegengesetzt ist, d.h., sind die Umlenkplatten 51, 52, 53, 54 in bezug auf eine Gehäuseeinheit 21, 22, 23 geöffnet, dann sind in bezug auf die gleiche Gehäuseeinheit die Umlenkklappen 61, 62 und die in Fig. 4B nicht dargestellten Umlenkklappen 63, 64 in geschlossener Stellung. FIGS. 4A and 4B show the three-housing units 21, 22, 23 Aufkonzentrationsanlage 11 at the crossing point of two lines 3, 4. For this purpose, the lines 3 , 4 have funnel-shaped extensions 31 , 32 and 41 , 42 . In Fig. 4B, the internal structure of the Aufkonzentrationsanlage 11 is reproduced. This also corresponds with respect to line 4 , in which the desorbing gas flows, to the structure with respect to line 3 . Arranged in the funnel-shaped extension 41 are two baffle plates 61 , 62 , the working position of which is opposite to the working position of the baffle plates 51 , 52 , 53 , 54 , ie, the baffle plates 51 , 52 , 53 , 54 with respect to a housing unit 21 , 22 , 23 open, then the deflection flaps 61 , 62 and the deflection flaps 63 , 64, not shown in FIG. 4B, are in the closed position with respect to the same housing unit.
Wie vorstehend beschrieben, schließen die Klappenpaare 201, 202; 203, 204; 205, 206; 207, 208 das Gehäuse jeweils gegen die Gasströme V1, V2 dicht ab. Dieses hat den bedeutenden Vorteil, daß die Aufkonzentrationsanlage 11 keine "leakage" hat. Außerdem ist die Menge des benötigten Adsorptionsmediums relativ klein. Sie beträgt in dem vorbeschriebenen Beispiel, das aus drei Gehäuseeinheiten besteht, nur das 1,5fache der jeweils aktiven Menge. Dieses ergibt sich daraus, daß auf jeweils zwei Einheiten (Fig. 3A, 3B, 3C) die in Adsorptionsstellung arbeiten, nur eine Einheit kommt, die sich in Desorptionsstellung befindet. As described above, the flap pairs 201 , 202 ; 203 , 204 ; 205 , 206 ; 207 , 208 the housing each tightly against the gas flows V 1 , V 2 . This has the significant advantage that the concentration system 11 has no "leakage". In addition, the amount of adsorption medium required is relatively small. In the example described above, which consists of three housing units, it is only 1.5 times the active amount. This results from the fact that for every two units ( FIGS. 3A, 3B, 3C) that work in the adsorption position, there is only one unit that is in the desorption position.
Vorstehend wurde anhand der Fig. 3A bis 4C eine Aufkonzentrationsanlage 11 beschrieben, die aus drei Gehäuseeinheiten 21, 22, 23 besteht. Es versteht sich jedoch, daß eine Aufkonzentrationsanlage auch aus mehr als drei Gehäuseeinheiten bestehen kann.3A was above with reference to FIG. 11 described a Aufkonzentrationsanlage to 4C, the housing consists of three units 21, 22, 23. However, it is understood that a concentration plant can also consist of more than three housing units.
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Also Published As
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|---|---|
| IL98874A0 (en) | 1992-07-15 |
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