DE520709C - Verfahren zum Trocknen und Kuehlen von Adsorbentien mittels Gaskreislaufs - Google Patents

Description

• Verfahren zum Trocknen und Kühlen von Adsorbentien mittels Gaskreislaufs Bei der Verwendung von Adsorptionsmitteln, wie z. B. aktive Kohle, Silikagel u. dgl., zur Gewinnung bzw. Wiedergewinnung von flüchtigen Stoffen aus damit beladenden Gasen oder Dämpfen oder Gasdampfgemischen, wie z. B. von Gasolin aus Erdgas, Benzol aus Kohlendestillationsgasen, oder von als Lösngsmittel verwendeten Stoffen, wie Benzin, Benzol, Alkohol, aus mit den Dämpfen derselben beladener Luft, z. B. in Kunstseidefabriken, wird nach bekannten Verfahren so vorgegange, daß das das Lösungsmittel enthaltende Gas durch das Adsorptionsmittel geführt wird, worauf die mit dem Lösungsmittel beladene Adsorptionsmasse erwärmt und der adsorbierte Stoff durch ein Spülmittel, z. B. Wasserdampf, ausgetrieben wird.
• Um die von den adsorbierten Stoffen befreiten Adsorptionsmittel wieder für eine weitere Beladung benutzbar zu machen, werden sie nach Beendigung der Austreibutlg getrocknet und gekühlt. Die Trocknung des Adsorptionsmittels wird allgemein in der Weise vorgenommen, daß man heiße Luft mit Ililfe eines Ventilators durch das Adsorptionsmittel drückt und nach der benndigten Trocknung zur Kühlung in gleichuer Weise kalte Luft verwendetn. Man hat auch bereits all Steile von Luft das aus einem Adsorber austretende, von Lösungsmitteln befreite Gas durch einen zweiten Adsorber geschickt, uni letzteren zu trocknen und zu kühlen.
• Die bekannten Verfahren sind jedoch mit Nachteilen verbunden, die eine sichere und einwandfreie Betriebsweise erschweren. So besteht bei der Verwendung von Luft bei Anwendung von höheren Temperaturen bei der Regeneration der Adsorptionsmittel die Gefahr. daß auf dem Adsorptionsmittel unerwünschte Oxydationsvorgänge stattfinden.
• Das zweite Verfahren krankt daran, daß man dabei von den Betriebsverhältnissen des anderen Adsorbers abhängig ist und die zur Verfügung stehende Gasmenge nur beschränkt ist, so daß man in den meisten Fällen nicht genügend Gas hat, un das Adsorptionsmittel vollständig zu trocknen und zu kühlen. wodurch seine Aufnahmefähigkeit bei einer anschließenden neuen Adsorptionsperiode verringert wird.
• Erfindungsgemäß verwendet ulan zum Trocknen und Kühlen von. Adsorptionsmitteln aus der Abgasleitung entnommenes, von den zu adsorbierenden Stoffen weitgehdndst befreites Gas, welches man im Kreislauf durch einen oder mehrere Adsorber führt. Das im kreislauf geführte Gas kann durch an sich bekannte Vorrichtungen während des Umlaufs erhitzt oder gekühlt werden. Nußerdem kann gegebenenfalls sich ausscheidende Flüssigkeit in geeigneten Vorrichtungen abgeführt werden.
• Zeitweilig in der Kreislaufleitung etwa auftretender Gasüber- oder -unterschuß, welcher z. B. durch die wechselnden Temperaturverhältnisse im Kreislauf bedingt sein kann, sowie auch tatsächliche Gasverluste, die z. B. durch Undichtigkeiten in der Leitung entstehen können, können selbsttätig durch Ablassen von Gas in die Sammelleitung bzw. durch Entnahme von Gas aus dieser ausgeglichen werden.
• In der Abbildung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Verfahrens dargestellt.
• H1 und A2 sind die das Adsorptionsmittel enthaltenden Behälter; B ist eine Rohrleitung für Frischgas zu den Adsorbern, C eine Sammelleitung für das von den Adsorbern kommende Abgas, D ein Ventilator, E ein Erhitzer, F ein Kühler mit Wasserablaß G.
• Die Arbeitsweise gemäß der Erfindung ist folgende: Nachdem der AdsorberA2 ausgedämpft ist, wird aus der Abgasleitung C mit Hilfe des Ventilators D Abgas angesaugt und durch den Erhitzer E bei a in den Adsorber A2 eingeführt. Das aus diesem bei b austretende warme und feuchte Gas wird durch einen Kühler F, in welchem eine Wasserabscheidung durch G erfolgen kann, in die Ansaugeleitung zum Gebläse D und von diesem mit einer Geschwindigkeit, die den Erfordernissen des Einzelfalls, insbesondere der zur Verfügung stehenden Gesamtgasmenge entspricht, in Kreislauf A2-b-F-D-E-a-,igeführt. Um einen etwa während des Prozesses auftretenden Mangel an Kühlgas zu beheben, kann man entweder die Umlaufsgeschwindigkeit des Gases erhöhen oder auch an der Verbindungsstelle H zwischen Abgasleitung und Kreislaufleitung geeignete Vorrichtungen einbauen, welche gestatten, den auftretenden ilangel selbsttätig auszuglei chen. Diese Vorrichtungen sind vorteilhaft gleichzeitig so ausgestaltet, daß sie auch einen evtl. Überschuß an Kühlgas selbsttätig in die Abgasleitung C abgeben können. Nach erfolgter Trocknung des Adsorptionsmittels wird der Erhitzer ausgeschaltet und das nummehr kalte Abgas weiterhin im Kreislauf so lange durch das Adsorptionsmittel geführt, bis eine Abkühlung auf die gewünschte Temperatur eingetreten ist.
• Nachdem die Trocknung und Isühlullg des Adsorbers A2 beendigt ist, wird ein anderer Adsorbern durch Führung des Gases im Kreislauf 1-d-F-D-E-c-A' in gleicher Weise getrocknet und gekühlt. Man kann bei entsprechender Abänderung der Leitungsführung natürlich die im Kreislauf geführte Gasmenge auch durch zwei oder mehrere hintereiiiander-oder auch nebeneinandergeschaltete Adsorber schicken.
• Beispielsweise sollen in einer Anlage zur Gewinnung von Gasolin aus Erdgas 200 g Gasolinlcbm gewonnen werden. Die Anlage wird so bemessen, daß sie Ioookg Aktivkohle faßt, welche 200 kg Gasolin bei einer Adsorptionsperiode verlustfrei aufnehmen könnten. Während einer Adsorptionsperiode muß man also 1 000 cbm Erdgas durch den Adsorber leiten. Bei einer Anlage mit sechs Adsorbern sind z. B. zwei Adsorber ständig in der Adsorptionsperiode, ein Adsorber wird ausgedämpft, und drei Adsorber werden dem Kühlen und Trocknungsprozeß unterworfen.
• Jeder Adsorber benötigt zum Kühlen und Trocknen 4200 cbm Gas. Da alle halbe Stunde umgeschaltet wird, sind stündlich zwei Adsorber zu trocknen und zu kühlen.
• Diese benötigen zusammen 8400 cbm Gas.
• Produziert werden jedoch in derselben Zeit nur 2000 cbm entgasoliniertes Gas; man würde also über vier Stunden gebrauchen, um mit dieser Abgasmenge bei einfacher Hintereinanderschaltung die beiden Adsorber zu kühlen und zu trocknen. Nach einer Adsorptionsperiode von nur einstündiger Dauer würde also jeder Adsorber einschließlich des Ausdämpfens fünf Stunden benötigen, um wieder zu einem neuen Adsorptionsvorgang bereitzustehen.
• Verfährt man jedoch gemäß der Erfindung, so ist man unabhängig von der stündlich verarbeiteten Gasmenge, da man in einfachster Weise die Kreislaufeinrichtung entsprechend groß bemessen kann. Gibt man ihr bei dem vorstehend gewählten Beispiel eine Kapazität von Sßoo cbm in der Stunde, so geht die für die Regeneration, d. h. für das Ausdämpfen, Trocknen und Kühlen benötigte Gesamtzeit auf 1112 bis s Stunden zurück. die aus vorstehendem Beispiel ersichtlich, besteht gegenüber der üblichen Arbeitsweise, wonach man das von einem Adsorber kommende Abgas zum Trocknen und Kühlen eines anderen Adsorbers verwendet, der Vorteil, daß man in der Menge der Behandlungsmittel in keiner Weise beschränkt ist, während nach den üblichen Verfahren die zur Verfügung stehende Gasmenge bei weitem nicht ausreichend ist, um den gewünschten Erfolg, insbesondere in der zur Verfügung stehenden, durch den Verlauf des Gesamtprozesses bedingten, verhältnismäßig kurzen Zeit herbeizuführen. Der Betrag der zur Verfügung stehenden absoluten Gasmenge ist bei dem Verfahren gemäß der Erfindung um so weniger von Bedeutung, als man die Leistung einer zur Verfügung stehenden Gasmenge durch Vergrößerung der Umlaufsgeschwindigkeit des im Kreise gcförderten Gases beliebig erhöhen und Soillit einen Mangel all Gas durch Erhöhung der Umlaufsgeschwindigkeit desselben ausgleichen kann.
• Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das aus dem Adsorber kommende Abgas, welches immer noch. wenn auch nur geringe Mengen der zu entfernenden Stoffe enthält, beim Arbeiten nach der Erfindung diese stets wieder im Laufe der Kühlperiode dem Adsorptionsmittel zuführt, so daß sie nicht, wie bisher, verlorengehen.
• Bisher traten während des Trocknung und Kühlprozesses stets verhältnismäßig große Verluste an der sogenannten Restbeladung auf. Aus wirtschaftlichen Gründen beläßt man nämlich auf dem Adsorptionsmittel bei jedem Ausdämpfen eine gewisse Beladung, da die letzten Reste der adsorbierten Stoffe nur mit großem Dampfaufwand zu entfernen sind. Diese Restbeladung schwankt z. B. bei Aktivkohle je nach dem Wert und der Art des adsorbierten Stoffes zwischen I und 3 01o des Gewichts der Aktivkohle.
• Bei einem Einsatz von 1000 kg Aktivkohle gemäß dem obigen Beispiel beträgt sie beispielsweise durchschnittlich 20 kg Benzol.
• Trocknet und kühlt man mit Gas, welches danach ins Freie entweicht, so gehen mit diesem Gas die von ihm aus der Restbeladung entführten Benzolmengen verloren. Wie oben gesagt, sind 4200 cbm Gas zur Trocknung und Kühlung nötig. Diese entführen 9,3 kg Benzol, d. i. nahezu die Hälfte der Restbeladung. Rechnet man diese Menge um auf die Gesamtmenge des gewonnenen Stoffes, so ergibt sich, daß bei dieser Arbeitsweise 4 l)i5 5 0/o des gesamten Ausbringens während der Trocken-und Kühlperiode in die Luft gehen. Beim Arbeiten nach dem vorliegenden Verfahren tritt dagegen ein Verlust an der Restbeladung nicht ein, da das Trocken-und Kühlmedium dauernd im Kreislauf über die Kohle geführt wird, an welche am Schluß der Kühlperiode die aus der Restbeladung mitgeführten Mengen der adsorbierten Stoffe wieder abgegeben werden.
• Es sei noch auf einen weiteren Vorteil hingewiesen. der z. B. bei der Entbenzinierung von Erdgas statthat. Hierbei besteht das abgehende Gas vorwiegend aus Methan, dessen gegenüber Luft höhere spezifische Wärme bei dem Kreislaufverfahren eine besonders schnelle Trocknung und Kühlung ermöglicht, wodurch die Leistung der Anlage im entsprechenden Maße gesteigert wird.
• PATENTANSPRÜCIRE : I. Verfahren zum Trocknen und Kühlen voll Adsorbentien mittels Gaskreislaufs, dadurch gekennzeichnet, daß hierzu aus der Abgasleitung entnommenes, von den zu adsorbierenden Stoffen befreites Gas verwendet und im Kreislauf durch einen oder mehrere Adsorber geführt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockengasstrom durch Kühlung von dem aufgenommenen Wasser ganz oder teilweise befreit wird.