DE411636C

DE411636C - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung kondensierbarer Stoffe aus Gemischen mit Luft oder anderen Gasen durch Adsorption

Info

Publication number: DE411636C
Application number: DEM78065D
Authority: DE
Original assignee: CARL MANGOLD DR
Current assignee: CARL MANGOLD DR
Priority date: 1922-06-07
Filing date: 1922-06-14
Publication date: 1925-04-02

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung kondensierbarer Stoffe aus Gemischen mit Luft oder anderen Gasen durch Adsorption.
Zur Abscheidung flüchtiger Stoffe, die in vergaste Form mit Luft oder anderen schwer adsorbierbaren Gasen vermischt sind, ist es bekannt, diese Gemische mit Kohle von geeigneter Hohlraumstruktur in Berührung zu bringen, welche die Dämpfe adsorbiert und beim Durchblasen von Wasserdampf wieder abgibt, so daß die betreffenden flüchtigen Stoffe durch Kondensation gewonnen werden können. Hierbei ergibt sich aber ein mit Wasser gemischtes Destillat, aus dem der gesuchte Stoff erst abgesondert werden muß, was umständlich und wegen der unvermeidlichen Verluste kostspielig ist; ferner hat diese Arbeitsweise den Nachteil, daß das Adsorptionsmittel hernach erst getrocknet werden muß, um wieder gebrauchsfähig zu werden. Der Gang einer solchen Anlage ist demnach ein unterbrochener, indem er notwendig in drei Stufein: Adsorbieren - Ausdämpfen - Trocknen zerfallen muß.
Tm Sinne der vorliegenden Erfindung wird das zu zerlegende Ursprungsgemisch selbst zur Austreibung der durch Adsorption gebundenen Dämpfe verwendet, indem man in den Strom des Gasdampfgemisches nach Sättigung eines Abschnittes der Adsorptionsmasse mit kondensierbaren Dämpfen einen Kühler einschaltet, so daß das ursprüngliche Gasdampfgemisch die kondensierbaren Stoffe aus diesem mit ihnen beladenen Abschnitt abbläst, um sodann, nach Ausscheidung der mitgeführten Dämpfe durch Kondensation, wieder mit Adsorptionsmittelschichten in Berührung gebracht zu werden. Da die Abgabe des adsorbierten Stoffes bekanntlich durch erhöhte Temperatur befördert wird, empfiehlt es sich, in jenem Abschnitt, aus dem die durch Adsorption gebundenen kondensierbaren Anteile mit Hilfe des ursprünglichen Gasdampfgemisches ausgetrieben werden, die Adsorptionsmasse (oder das als Transportmittel dienende Gasdampfgemisch) zu erhitzen. Andererseits wird die Adsorption bekanntlich durch Ilerabsetzung der Temperatur begünstigt.
Man muß daher die Adsorptionsmasse, bevor sie wieder zur eigentlichen Adsorption verwendet wird, abkühlen, oder, was selbstverständlich zweckmäßiger ist, mindestens zwei Adsorptionselemente verwenden, von denen nur das eine geheizt wird. Gemäß einer beverzugton Ausführungsform strömt das Gasdampfgemisch durch eine ganze Reihe von Elementen, indem es beim Austritt aus dem Kühler unmittelbar durch weitere allenfalls gekühlte Abschnitte der Adsorptionsmasse hindurchgeschickt wird, bis alle kondensierbaron Bestandteile gebunden sind, worauf schließlich der gasförmige Rest seiner Verwendung zugeführt oder ins Freie entlassen wird. In dieser Art läßt sich der Arbeitsgang zu einem vollkommen kontinuierlichen gestal-Teil. indem jedes Adsorptionselement im tinunterbrochenen Strom des ursprünglichen Gas(lainpfgemisches abwechselnd vor dem KOndensationsvorgang und nach diesem also zur Aufnahme und zur Abgabe der Gase - in Tätigkeit gesetzt wird.
Diese Ausführungsform des Verfahrens sei in ihrer Anwendung auf ein Gasgemisch, das bei atmosphärischem Druck kondensierbare Bestanteiel enthält, an Hand der Zeichnungen erläutert: 1 and B sind zwei das Adsorptionsmittel aufnehmende Behälter, die nacfl Art eines Röhrenkessels mit einem Rohrsystem a, b ausgestattet sind. durch welches ein Heizmittel Kühler ein Kühlmittel durchgeleitet werden kann. Jeder der beiden Behälter A und B ist Init einem Zuleitungsrohr I bzw. 2 und einem Ableitungsrohr 3 bew. 4 ausgestattet. Die Zuleitungsrohre sind durch eine Leitung j und die Ableitungsrobre durch eine Leitung 6 verbunden, die an einen Kühler C angeschlossen ist, in welchem die kondensierbaren, nüchtigen Stoffe niedergeschlagen und hierauf in einer Vorlage V gesammelt werden. Die von den kondensierbaren Stoffen befreiten Gase treten aus dem Kühler durch ein Rohr 7 aus, das mit der Zuleitung 2 des Behälters B rerbunde und mittels einer Zweigleitung 8 an das Zuleitungerhor I des Behälters A angeschlossen ist. Die Zuleitung I des Behälters A ist durch eine Leitung g mit der Ableitung 4 des Behälters B und die Zuleitung 2 des Behalters B ist durch eine Leitung 10 mit der Ableitung 3 des Behälters A verbunden. Die einzelnen Rohrleitungen sind an den Verbindungsstellen mit Dreiweghähnen II, I2, I3, 14, 15, 16, 17, 18, 19 und 20 aussgestatet, die deni gewünschten Arbeitsgang entsprechend eingestellt werden.
Bei Intriebsetzung der Vorrichtung werden die Hähne derart eingestellt, daß das bei D zugeführte Gasdampfgemisch in der Richtung der dünn gezeichneten Pfeile über Hahn 1 1, Rohrleitung 1, Hähne 12, I3 in den Benzil ter A. von dort auf dem Wege 3, 14, 15, 10, 18, 2 in den Behälter B gelangt und schließlich durch das Rohr 4 über die Hähne I9, 20 abströmt. Hat man sich durch Entnahme von Proben des Gasgemisches in der Zu- und Ableitung des Behälters A überzeugt, daß eine Adsorption der flüchtigen Bestandteile des Gemisches nicht mehr stattfindet, das Adsorpiionsmittel also gesättigt ist, so wird durch die Rohrleitung a des Behälters A überhizter Dampf, überhitztes Wasser oder erhitztes C)l geschickt, um die Abtreibung der flüchtigen Bestandteile aus dem Adsorptionsmittel einzuleiten. Gleichzeitig werden die Hähne derart umgestellt, daß sich der im Sinne der gefiederten Pfeile verlaufende Zirkulationsweg D, 1, I2, I3, A, 3, 6, C, 7, I6, I7, 2, 18, B 4, 19, 20 ergibt damit die kondensierbaren Dämpfe aus der Adsorptionsmasse des Behälters A, von dem zu behandelnden Gas transportiert. in den Kühler C gelangen, wo ihre Kondensation erfolgt, so daß das reine Kondensat durch das Siphonrohr E ununterbrochen abgezogen werden kann, wogegen das Gas zwecks Adsorption der ihm noch beigemengten Reste des kondensierbaren Bestandteils den Behälter B durchstreicht. Ist die Abtreibung der flüchtigen Bestandteile in der Adsorptionsmasse des Behälters A beendet, so wird die Heizmittelzufuhr abgestellt und Kühlmittel eingeleitet, bis die Adsorptionsmasse die geeignete Temperatur erreicht hat, damit das Gasgemisch den umgekehrten Weg nehmen kann. derart daß es zuerst das Adsorptionsgefäß B und hernach das Adsorptionsgefäß A durchströmt, wobei es den Weg I), 5, 2, 17, 18, B, 4, 19, 20, 9, 13, 8, A, 3, 14, 15 nimmt. Ist der Sättigungszustand der Adsorptionsmasse im Behälter B erreicht, so wird das Kühlmittel durch heißen Dampf ersetzt und das Gasdampfgemisch den Weg 5, 2, 17, 18, B 19, 6, C, 16, 8, 12, 13, A 3, 14, 15 geführt, um die Kondensation der aus der Marsse des Behälters B abgetriebene Dämpfe zu Veranlassen. Statt zwei Adsorptiongefäße können vorteilhaft drei oder mehrere verwendet werden, so daß man, wenn die Abtreibung beendet ist, auf ein anderes Adsorptionselement übergehen und das erhitzte Gefäß der Abkühlung überlassen kann, che es wieder als Adsorptionselement in den Arbetsgang eintritt. Als Adsorbentien können aktive Kohlen verschiedensten Ursprungs, Kolloide (z. B.
Kieselsäure) u. dgl. dienen; vorzugsweise findet die nach den Verfahren der Patente 310021, 310022 und 3I0622 hergestellte bebonclers poröse Kohle Anwendung.
Es ist schon vorgeschlagen worden, behufs Entfernung von Gasen, insbesondere iiidustriellen Abgasen, aus Gasgemischen diese Gemische mit entgaster Braunkohle unter kühlung in Berührung zu bringen und die Abgase nach erfolgter Asorption durch geeignete Vorkehrungen, wie Evakuiren, Ausdämpfen oder Erhitzen mit oder ohne gleichzeitiges Durchleiten eines differenten oder indifferenthe Transportmediums wieder auszutreiben.
Außerdem findet sich schon in der brit. Patentschrift 7808 v.J. 1905 auch der Vorschlag, organische Dämpfe (wie Naphtha-oder Acetondampf) aus Gemischen mit Luft oder Gasen durch Adsorption zu entfernen und die adsorbierten Dämpfe durch Behandlung des Adsorptionsmittels mit einem Strom von Luft oder indiffuerencten Gasen wieder ausztreiben und sodann durch Abkühlung des Luft oder Gasstromes zu kondensieren (Seite 3. Zeile 10 bis 23). Dennoch ist die schon seit so langer Zeit erkannte Brauchbarkeit von Gasen zur Autreibung der durch Adsorption aus Luft oder Gasen entfernten kondensierbaren Anteile nicht dazu benutzt worden, das ursprüngliche Gasdampfgemisch zum Abblasen zu verwenden und dabei durch Einschaltung einer Kühlphase an variablen stellen des zirkulierenden oder ununterbrochenen durch die Adsorptionsmassen strömenden Gas- und Dampfgemisches die kondensierten Anteile als reines Kondensat zu gewinnen und das Ursprungsgemisch ohne zusätzliehe Hifsstoffe von diesen Anteilen praktisch vollkommen zu befreine. Vielmehr wurde für die Behandlung derartiger Gemische mit hochaktiver Kophle zur Austreibung der adsorbierten Dämpfe auf den Weg den Abdämpofens zurückgegriffen, der in der erwähnten brit. Patentschrift wahlweise gleichfalls schon in Vorschlag gebracht worden ist (Seite 3, 7eile 24 bis 27). Diesem Weg gegenüber weist das vorliegende verfahren sehr wesentliche Vorteile auf.
1. Ununterbrochenes Durchströmen des gesgemisches sowohl zum Zweak der Anreicherung als auch der Abtreibung der flüchtigen kondensierbaren Stoffe, somit keinerlei Unterbrechung zwshcen Anregicherung und Abtreibung.
2. Die kondensierbaren flüchtigen Stoffe fließen kontinuierlich aus der Vorlage ab, ohne mit Wasser in Berührung gekommen zu sein, somit vollkommen trocken.
3. Das Adsorptionsmittel braucht nach erfolgter Anreicherung nicht getrocknet zu werden.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Gewinnung kondensierbarer Stoffe aus Gemischen mit Luft oder mit anderen schwer adsorbierbaren Gasen durch Adsorption, wobei die vom Adsorptionsmittel gebundenen Dämpfe aus diesem mit Hilfe eines bei der betref fenden Temperatur nicht - kondensierbaren gasförmigen Transportmittels abgetrieben und durch Abkühlung kondensiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das zu zerlegende Ursprungsgemisch selbst zur Austreibung der durch Adsorption gebundeneu Dämpfe verwendet wird, indem man es über die gesättige Adsorptionsmasse, welche gleichzeitig erhitzt wird, leitet und dann durch einen Kühler gehen läßt.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei ununterbrochenem Strom des ursprünglichen Gasdampfgemisches jedes Adsorptionselement abwechselnd zur Aufnahme und zur Abgabe der Dämpfe in Tätigkeit gesetzt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, bestehend aus einer Nilehrzahl von zum Zweck der Heizung und Kühlung des Adsorptionsmittels nach Art eines Röhrenkessels ausgebildeten Adsorptionsgefäßen und einem gemeinsamen Kühler mit Vorlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorptionsgefäße (A, B) an den Kühler (C) derart angeschlossen sind, daß jedes Adsorptionsgefäß entweder vor oder hinter dem Kühler eingeschaltet werden kann.