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Verfahren zum Trocknen und Kühlen von Adsorptionsmitteln, die zur
Abscheidung von Gasen und Dämpfen gedient haben Zum Trocknen von Adsorptionsmitteln,
die zur Abscheidung von Gasen uhd Dämpfen gedient und bei Abtreibung der aufgenommenen
Stoffe mittels Wasserdampf Feuchtigkeit aufgenommen haben, verwendet man vielfach
das Rohgas selbst, das nach erfolgter Trocknung und Kühlung in der gleichen Richtung
weiter durch die Adsorptionsmittel bis zu ihrer Beladung hindurchgeführt wird. Bei
dieser Arbeitsweise besteht der Nachteil, daß zu Beginn der Aohgaseinleitung das
aus der Adsorptionsanlage austretende Reingas mehr oder weniger starke Feuchtigkeits-
und Temperaturspitzen aufweist. Diese periodisch nach jeder Ausdämpfung auftretende
Zustandsänderung des Reingases ist insofern nachteilig, äis der-hohe Feuchtigkeitsgehalt
des Gases zur Flüssigkeitsabscheidung in den Rohrleitungen und zu Korrosionen in
den Leitungen führt, während die Temperaturschwankungen unerwünschte Volurnenänderungen
zur Folge haben. Die gleichen Nachteile und Schwierigkeiten ergeben sich auch bei
Verwendung anderer Gase als Trocken-und Kühlgas, deren Weiterleitung und ÄVeiterverwendung
beabsichtigt ist.
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Um die Feuchtigkeits- und Temperaturspitzen zu Beginn der Trocken-
und Bühlperiode zu vermeiden, verwendete man bisher sogenannte Schlußkühler, in
denen das Austrittsgas heruntergekühlt und auf normalen Feuchtigkeitsgehalt gebracht
wird. Der Schlußkühler muß insbesondere bei Mehradsorberaulagen verhältnismäßig
groß sein,
kann jedoch infolge der stoßweise auftretenden Belastung
im Durchschnitt nur zu einem Bruchteil seiner Leistung ausgenutzt werden. ln ganz
besonderem Maße macht sidl dieser Nachteil bemerkbar bei solchen Adsorption -anlagen,
in denen die Adsorption unter erhöhtem Druck durchgefiihrt wird und darum ein unter
entsprechendem Druck arbeitender Schlußkühler vorgesehen sein muß. Die Notwendigkeit
der Verwendung eines Schlu13-kühlers stellt in jedem Falle eine erhebliche Belastung
der Anlage- und Betriebskosten dar.
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Die Erfindung besteht darin, daß in dem Adsorber nach erfolgter Ausdämpfung
und vor Eintritt des zum Trocknen und Kühlen bestimmten Gases vorübergehend ein
Druckgefälle in Ausdämpfrichtung erzeugt wird, wobei das das Druckgefälle erzeugende
Mittel über die Ausdämpfleitung durch die Kondensationsanlage hindurchgeführt wird,
worauf das Trocken- bzw. Kühl gas unter dem Arbeitsdruck in entgegengesetzter Richtung,
d. h. in Beladungsrichtung, durch den Adsorber hindurchgeleitet wird. durch diese
arbeitsweise wird der dampfüberdruck im Adsorber sowie die restliche Dampffüllung
und ein Teil der Kohlefeuchtigkeit vor Einleiten desb Trocknungs- und Kühlgases
aus dem Adsorber verdrängt und die verdrängte Feuchtigkeit in der zur Adsorptionsanlage
gehörenden Kondensationsanlage niedergeschlagen.
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Das Druckgefälle kann durch besondere Mittel, z. B. durch ein Gebläse
in der Entlüftungsleitung der Kondensationsanlage oder auch durch einen Dampfstrahlverdichter
in der Destillatleitung erzeugt werden, mit deren Hilfe der ausgedämpfte Adsorber
nach Schließen des Spüldampfventiles unter gleichzeitigem Nachströmen von Reingas
leergesaugt werden kann.
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Bei Adsorptionsanlagen, bei denen die Adsoprtion unter Druck, die
Ausdampfung jedoch in entspanntem Zustande durchgeführt wird, kann so gearbeitet
werden, daß die Druckfüllung des Adsorbers in Ausdämpfrichtung vorgenommen und der
Beginn der Druckfüllung zur Erzeugung des Druck gefälles ausgenutzt wird, während
die eigentliche Beladung des Adsorbers in umgekehrter Richtung, d. h. gegen die
Ausdampfrichtung. erfolgt. Auch durch teilentspannung einer unter Druck arbeitenden
Kondensation kann das Druckgefälle erzeugt werden.
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Durch die Erfindung ist in vielen Fällen die Möglichkeit gegeben,
den Schlußkühler gänzlich fortzulassen. Zumindest kann aber bei Anwendung der Erfindung
der Schlußkühler erheblich kleiner gehalten werden, so daß in jedem Falle beträchtliche
Anlage- und Betriebskosten eingespart werden können.
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Das Verfahren der Erfindung ist au Hand einer schematischen Darstellung
nachfolgend beispielsweise nochmals erläutert: In der Zeiehnung sind mit A I und
A II zwei Adsorber bezeichnet. K ist ein Kondensator und F ein Flüssigkeitsabscheider.
Mit 1 bis 13 sind die verschiedenen von und zu den Adsorbern bzw. zum Kondensator
führenden Leitungen bezeichnet.
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Es wird angenommen, daß sich Adsorber A 1 in Ausdampfung und Adsorber
A II in Beladung befinden. die Anlage arbeitet dann wie folgt : Die Ausdämpfung
des Adsorbers A I erfolgt über die Leitungen 1, 2, 3 und 4 zum Kondensator K, von
dem das Kondensat 2ber die Leitung 5 zum Flüssigkeitsabscheider F abfließt. Die
Beladung des Adsorbers erfolgt über die Rohgaszuleitung 6 und Leitung 7 zur Reingasleitung
8.
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1st die Ausdämpfung des Adsorbers A I beendet, so wird erfindungsgemäß
über die Leitungen 9, 10, 3 und 4 im Adsorber A I ein Druckgefälle zum Kondensator
K erzeugt, welches zur Folge hat, daß der Ävasserdampl im Adsorber A I und der größte
Teil der auf der Rohle verbliebenen Feuchtigkeit im Kondensator K niedergeschlagen
werden. Das daE Druckgefälle erzeugende Gas wird über dit Leitungen 5 und II zur
beliebigen Verwendung weitergeleitet.
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Das Druckgefälle im Adsorber A 1 kann auch unter Ausnutzung des Druckes
in der Reingasleitung 8 über die Leitungen I2, 3 und 4 erzeugt werden und hierbei
als Mittel zur erzeungung des Druckgefälles das Reingas dienen, das später über
die Leitung 11 und über eine nicht gezeichnete Kompressionsanlage in die Rohgasleitung
6 eingeleitet werden kann.
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Nachdem das Druckgefälle kurze Zeit aufrechterhalten wurde, wird
der Druck im Adsorber A 1 unter Absperrung aller übrigen Zu- und Ableitungen auf
den Arbeitsdruck gebracht und hierauf über die Leitungen 6 13. 12 und 8 Rohgas hindurchgeführt,
wodurch zunächst die durch das Druckgefällc begonnene Trocknung beendet und sodann
dic Kühlung mit anschließender Beladung bewirkt wird. Zu gelicher Zeit oder auch
später beginnt im Adsorber A II die Ausdämpfung mit den gleichen Vorgängen, die
oben in Verbindung mit Adsorber A I beschrieben wurden Zur weiteren Erläuterung
der Erfindung wird nachfolgend noch ein zahlenmäßiges Beispiel gegeben: Der Feuchtigkeitsgehalt
der Füllung eint Adsorbers zur Adsorption von Kohlenwasserstoffen aus Gasen, bestehend
aus 10 ts Aktivhohke, betragt nach erfolgter Ausdämpfung etwa 10%, bezogen auf die
eingesetzte Kohle.
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Hierzu kommt noch der Wasserdampf, der
die Freiräume
des Adsorbers von der Ausdämpfung her anfüllt. Demgemäß enthält der Adsorber nach
der Aus dämpfung gewichtsmäßig etwa 1 Tonne Wasser bei einer Temperatur von IIoO
C am Ende der Ausdämpfung.
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Wird der Adsorber nun getrocknet, so werden gleich zu Beginn der
Trocknung 50 °/0 des gesamten Feuchtigkeitsgehaltes abgetrieben, während sich die
übrigen 50 °10 auf die restliche Trockenzeit verteilen. Infolgedessen war es bisher
erforderlich, einen Schlußkühler vorzusehen, der so groß dimensioniert sein muß,
daß er die zu Beginn der Trocknung anfallende Feuchtigkeits- und Temperaturspitze
aufzunehmen vermag. Er muß somit geeignet sein, etwa 500 kg Feuchtigkeit mit einer
Temperatur von etwa IIoO in kürzester Zeit niederzuschlagen. Es bedarf keines besonderen
Hinweises, daß damit erhebliche Anlage- und Betriebskosten verbunden sind.
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Erfindungsgemäß wird demgegenüber zu Beginn der Trocknung ein Druckgefälle
erzeugt, durch das die Isohlefeuchtigkeit und die restliche Dampffüllung über die
Ausdämpfleitung zu der an sich vorhandenen Kondensationsanlage geführt werden, wo
die Feuchtigkeit mit ihrem Wärmeinhalt niedergeschlagen wird. Die danach in dem
Adsorber verbleibende Feuchtigkeit, die nur noch 50 01o der Anfangsfeuchtigkeit
umfaßt und anschließend in normaler Weise durch Trocknen entfernt wird, verteilt
sich nun auf die gesamte Zeit des Trocknunngsprozesses. Infolgedessen ist ein Schlußkühler
in den meisten Fällen iiberhaupt nicht erforderlich. Falls jedoch ein Schlußkühler
notwendig seiii sollte, so braucht bei seiner Dimensionierung nur ein Bruchteil
des bisher üblicherweise niederzuschlagenden Feuchtigkeits- und Wärmeinhaltes berücksichtigt
zu werden.