DE7505673U - Vorrichtung zur Rückgewinnung von wasserunlöslichen Lösungsmitteln aus Luft - Google Patents
Vorrichtung zur Rückgewinnung von wasserunlöslichen Lösungsmitteln aus LuftInfo
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Description
PATENTANWALT DR.-ING. KLAUS DURM
KARLSRUHE FELIX-MOTTL-STRASSE 1 a TELEFON 590455
S 1536/75 Gbw
12. Februar 1975
12. Februar 1975
Leopold Siegrist KG
Tabakfabrikate, Karlsruhe
Tabakfabrikate, Karlsruhe
75 Karlsruhe 1
Printzstraße 3
Postfach 5580
Printzstraße 3
Postfach 5580
Vorrichtung zur Rückgewinnung von
wasserunlöslichen Lösungsmitteln aus Luft
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von wasserunlöslichen Lösungsmitteln aus Luft, durch Adsorption
an Aktivkohle und Desorption mittels Wasserdampf, bestehend aus einem Behälter, in welchem sich ein zur Aufnahme
der Aktivkohle dienender und einen Gitterboden aufweisender Einsatz befindet, zu dem ein zur Zuführung der das Lösungsmittel
enthaltenden Luft vorgesehener Kanal führt, wobei unter dem Einsatz am Boden des Behälters über einem Kondensat
sammelraum ein von einem Kühlmittel durchströmter, zur
Kondensation des die Aktivkohle durchsetzten, das Lösungsmittel enthaltenden Wasserdampfen dienender Kondensator sitzt.
Die Neuerung findet insbesondere Anwendung zur Rückgewinnung von organischen Lösungsmitteln, nämlich von chlorierten Kohlenwasserstoffen
wie Trichloräthylen, Perchlorethylen, Methylenchlorid
und anderen, welche technisch als wasserunlöslich zu bezeichnen sind.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Dämpfe organischer Lösungsmittel
aus Luft abzuscheiden; sowohl die wirtschaftlichste wie die wirkungsvollste Methode ist die Adsorption
mit Hilfe von Aktivkohle. Die Menge des Lösungsmittels, welches die Aktivkohle dabei aufzunehmen vermag, hängt -
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abgesehen von der Konzentration des Lösungsmittels, dessen Molekulargewicht und seinem Siedepunkt - nicht nur von der
kapillaren Struktur und der Größe der inneren Oberfläche der Aktivkohle, sondern auch von der Temperatur, mit welcher das
Luft-Lösungsmitteldampf-Gemisch in die Aktivkohle einströmt, sowie von der bei der Adsorption sich entwickelnden Adsorp—
tionswärme ab. Da sich mit zunehmender Temperatur die Aufnahmekapazität der Aktivkohle beträchtlich vermindert, ist
schon vorgeschlagen worden, die Aktivkohle von Zeit zu Zeit abzukühlen, was beispielsweise mit Hilfe von durchgeblasener
Frischluft geschahen kann. Hierbei ist Jedoch nachteilig, daß während der Abkühlperiode der Rückgewinnungsvorgang unterbrochen werden muß; dieser Nachteil läßt sich in vielen
Fällen nur durch den Einsatz von abwechselnd arbeitenden Doppelanlagen vermeiden, was einen ganz erheblichen finanziellen
Mehraufwand bedingt.
Es ist die Aufgabe der Neuerung, die Rückgewinnung von wasserunlöslichen
Lösungsmitteln aus Luft zu verbessern und wirtschaftlicher zu gestalian.
Diese Aufgabe wird an einer Vorrichtung der eingangs erwähnten: Art dadurch gelöst, daß im Kanal ein Kühler angeordnet
ist. Mit Hilfe dieses Kühlers wird das Luft-Lösungsmitteldampf-Gemisch
abgekühlt, bevor es mit der Aktivkohle in Berührung kommt, dadurch wird die Adsorption erleichtert und
die entstehende Adsorptionswärme besser abgeführt. Der Einbau eines Kühlers in den Weg des Gemisches im Innern des
Behälters läßt sich technisch sehr einfach und ohne hohe Kosten durchführen. Die vorgeschlagene Kühlung vor der Desorption
vermag die Aufnahmekapazität der Aktivkohle bei der Adsorption ganz beträchtlich zu erhöhen, sodaß die Aktivkohle
seltener ausgetauscht zu werden braucht, was sich auf die Wirt echaftlichkeit der Rückgewinnung des Lösungsmittels günstig
auswirkt. In manchen Fällen kann auf die Einrichtung einer teueren Mehrfachanlage verzichtet werden, weil sich der zwischen
zwei Desorptionen liegende Zeitraum verlängert. Eine weitere Folge der Abkühlung in Verbindung mit dem erhöhten Aufnahmevermögen
der Aktivkohle ist die Erzielung eines erhöhten Wirkungsgrades der Rückgewinnung und eines verbesserten Reinigungsgra—
des der Luft nach Aussonderung des Lösungsmittels.
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·§ m
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Vorteilhaft ist der Kühler an der Unterseite eines auswechselbaren,
an seiner Oberseite den Kondensator tragenden Kühleinsatzes
vorgesehen, welcher lösbare Anschlüsse für den Zulauf und den Ablauf des Kondensator und Kühler gemeinsam
durchsetzenden Kühlmittels aufweist. Dieser nach Lösen der beiden Anschlüsse ohne Schwierigkeiten aus dem Behälter
herausnehmbare Kühleinsatz, welcher alle bei der Vorrichtung benötigten Kühleinrichtungen - den Kondensator
und den neu vorgeschlagenen Kühler - trägt, erleichtert die Montage, die Reinigung und die Wartung des Gerätes.
Nach einem erfinderischen Merkmal der Vorrichtung ist der Kühleinsatz als doppelwandiger, vom Kühlmittel durchflossener
konischer Trichter ausgebildet, der in einen in den Kondensatsamrnelraum gerichteten Stutzen übergeht,
in welchem die Anschlüsse liegen» Durch eine Ausbildung des Kühleir.satzes als Kühlelement in Gestalt eines vom
Kühlmittel durchströmten Trichters wird eine beträchtliche Vergrößerung e'er wirksamen Kühlfläche sowohl des
Kondensators wie des Kühlers erzielt.
Aus konstruktiven Gründen sind Kühler und Kondensator zweckmäßig als spiralig gewundene, trichterförmig angeordnete
Kühlrohre ausgebildet.
Zur Erhöhung des Wirkungsgrades des Kühlers sind zwischen den Kühlrohren des Kühlers an der Unterseite des Trichters
befestigte Leitbleche angeordnet, und an dem trichterförmig ausgebildeten Boden des Behälters stehen Gegenlei
tbleche hoch, die zwischen die Kühlrohre hineinragen. Diese Leitbleche vergrößern in Verbindung mit den
Gegenleitblechen den Weg des zu kühlenden Luft-Lösungs-
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■ · ft ■ · ♦ Λ
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mitteldampf-Gemisches beim Durchströmen des Kühlers.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung sind die Leitbleche und die Gegenleitbleche konzentrische, zylindrische
Ringe, und die Leitbleche dienen als Halterung für die Kühlrohre des Kühlers. Die Ausbildung der beiden
Leitelemente als niedere, beispielsweise aus geraden Streifen eines Metallbleches gebogene Ringe ist nicht
nur einfach herzustellen, sie hat darüber hinaus den Vorteil, daß die am vom Kühlmittel durchflossenen Trichter
befestigten Leitbleche die Kühlfläche des Kühlers beträchtlich vergrößern.
Zweckmäßig ist im Hinblick auf die Gestalt des Trichters der Gitterboden des im Behälter hängend angeordneten Einsatzes
konisch ausgebildet. Diese Maßnahme gestattet es, den oberhalb des Trichters liegenden, den Kondensator
aufnehmenden Raum optimal auszugestalten.
Vorteilhaft besitzt der konische Gitterboden eine aufschwenkbare Gitterklappe. Diese .Maßnahme erleichtert den
Austausch der verbrauchten Aktivkohle insbesondere dann, wenn die Neigung des Gitterbodens größer als der Schüttwinkel«
der Aktivkohle gewählt ist.
Zweckmäßigerweise ist über dem Stutzen ein Prallblech angeord net. Dieses ist zweckmäßig an der Gitterklappe befestigt, und
dient zur strömungsmäßigen Abdeckung der Öffnung des Stutzens.
Die Vorrichtung zur Rückgewinnung von wasserunlöslichen Lösungsmitteln aus Luft wird nachstehend anhand der beigefügten
Zeichnung erläutert; in dieser Zeichnung ist
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eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung in einem schematisehen Längsschnitt dargestellt.
Die vorgeschlagene Vorrichtung besteht aus einem zylinderförmigen
Behälter 1 aus Stahl, welcher oben durch einen abnehmbaren Verschlußdeckel 2 druckdicht abgeschlossen
ist. In dem Behälter 1 hängt ein zylindrischer Einsatz 3, der mit einem Tragrand 4 auf einem Tragring 5 dicht aufliegt,
zwischen Tragrand 4 und Tragring 5 befindet sich ein (nicht dargestellter) Dichtring.
Der zur Aufnahme von Aktivkohle 6 dienende Einsatz 3 besitzt
einen entsprechend dem Schüttwinkel der Aktivkohle um etwa 30 Grad gegen die Horizontale geneigten, konisch
ausgebildeten Gitterboden 7, in dessen Zentrum eine nach unten aufschwenkbare, von einem (nicht dargestellten) Riegel
in geschlossener Stellung gehaltene Gitterklappe 8 angelenkt ist. Zum Entleeren der verbrauchten Aktivkohle
6 wird nach Abnehmen des Verschlußdeckels 2 der Einsatz nach oben herausgehoben und der Riegel gelöst, sodaß
die Gitterklappe 8 sich öffnet und die Aktivkohle 6 nach unten herausfällt bzw. herausrutscht.
Die ein wasserunlösliches Lösungsmittel in Dampfform enthaltende Luft wird durch einen mit Hilfe einer Verschlußklappe
9 verschließbaren Eingangsstutzen 10 unter Verwendung eines (nicht dargestellten) Gebläses in den Behälter
1 gedrückt, von wo sie durch einen ringförmigen Kanal 11 (zwischen Behälter 1 und Einsatz 3) zum Gitterboden
7 des Einsatzes 3 geführt wird.
ι«
Der Boden 12 des Behälters 1 ist trichterförmig ausgebildet, und .'n seiner Mitte ist ein zylindrischer Kondensat-
40 \
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sammelraum 13 vorgesehen; das sich dort bei der Desorption ansammelnde Wasserdampf-Lösungsmittel-Kondensat verläßt
den Behälter 1 durch die leicht geneigt geführte Kondensatleitung 14.
Über dem Boden 12 befindet sich ein zum Auswechseln und
Reinigen der Vorrichtung herausnehmbarer Kühleinsatz 15 in Gestalt eines konischen, doppelwandigen Trichters 16.
der eine Ringwand 17 aufweist, die mit einem Ringbund 18 dicht an einem am Einsatz 3 vorgesehenen Ringflansch 19
anliegt. Zwischen Ringbund 18 und Ringflansch 19 sitzt ein (nicht dargestellter) Dichtring. Der Trichter 16 geht
in einen zylindrischen, ebenfalls doppelwandig ausgebildeten Stutzen 20 über, der in den Kondensatsammelraum 13
hineinragt.
An der dem Boden 13 des Behälters 1 zugewandten Unterseite des auswechselbaren Kühleinsatzes 15 ist ein Kühler 21
vorgesehen, während seine dem Einsatz 3 zugekehrte Oberseite einen Kondensator 22 trägt. Kühler 21, Kondensator 22
und der doppelwandige Trichter 16 sind von gleichen Kühlmittel
durchflossen, der Kühleinsatz 15 trägt leicht lösbare Anschlüsse 23 für dessen Zulauf und den Ablauf, die
im Stutzen 20 liegen. Kühler 21 und Kondensator 22 sind als entsprechend einer Spirale gewundene Kühlrohre 24,
25 ausgebildet, die trichterförmig dicht unter- bzw. oberhalb des doppelwandigen Trichters 16 liegen.
\
Zur Umlenkung des Luft-Lösungsmitteldampf-Gemisches sind
zwischen den Kühlrohren 25 des Kühlers 21 Leitbleche 26 angeordnet, die an der Unterseite des Trichters 16 befestigt
sind; entsprechende Gegenleitbleche 27 stehen am Boden 12 des Behälters 1 hoch und ragen zwischen die
Kühlrohre 25 hinein; die Anordnung ist so getroffen, daß
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& · * · · β β β
• · a a· a *···
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/JZ
sich an der einen Seite eines jeden Kühlrohres 25 ein Leitblech 26, an der anderen ein Gegenleitblech 27 befindet.
Die Leitbleche 26 und die Gegenleitbleche 27 sind zylindrische, konzentrisch angeordnete Ringe, und
die Leitbleche 26 dienen sur Halterung der Kühlrohre 25 an der Unterseite des Trichters 16.—
Unterhalb der Gitterklappe 8 befindet sich über dem Stutzen
20 des Trichters 16 ein Prallblech 28, welches sowohl bei der Adsorption wie bei der Desorption zur Lenkung
der jeweiligen Strömung dient und acn direkten Durchgang
durch den Stutzen 20 verhindert.
Das Kühlmittel wird durch eine im Innern der Kondensat— leitung 14 koaxial geführtenKühlmittelzuflußleitung 29
dem Kühleinsatz 15 zugeführt, es passiert zu diesem Zweck den ersten der beiden Anschlüsse 23 und steigt in einem
besonderen Steigkanal 30, welcher in dem doppelwandigen Trichter 16 liegt und dessen Wände teilweise von jenem
gebildet werden, zum Anfang des Kondensators 22 und mündet in die erste, bzw. oberste Windung von dessen Kühlrohr
24. Nach Durchsetzen des Kondensators 22 tritt das Kühlmittel am £nde der letzten bzw. untersten Windung
von dessen Kühlrohr 24 durch ein Verbindungsrohrstück in den Trichter 16 ein und fließt in dessen Innern allseits
nach außen und zugleich schräg nach oben, von dort gelangt es durch ein Ausgangsrohrstück 32 in die erste
bzw. oberste Windung des Kühlrohres 25 des Kühlers 21. Das Kühlmittel fließt nun durch den Kühler 21, danach passiert
es den zweiten der beiden Anschlüsse 23 und verläßt den Behälter 1 durch eine Kühlmittelabflußleitung 33.
Alle Teile und Oberflächen der Vorrichtung, die mit dem Lösungsmittel in Berührung kommen können, bestehen entweder
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oo ββββ
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aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff oder sind mit
einem gegen Korrosion schützenden Überzug bzw. einer dementsprechenden Auskleidung versehen.
Zur Adsorption werden die Verschlußklappe 9 des Eingangsstutzens 10 sowie eine Verschlußklappe 34 eines Ausgangsstutzens
35 geöffnet. Das in den Behälter durch den Eingangsstutzen 10 hineingedrückte Luft-Lösungsmitteldampf-Gemisch
gelangt durch den Kanal 11 nach unten und strömt,
Ϊ durch die Leitbleche 26 und die Gegenleitbleche 27 gelenkt
und zum mehrfachen Richtungswechsel gezwungen, durch den Kühler 21, welcher nicht nur durch die Kühlrohre 25, sondern
auch durch die Unterseite des vom Kühlmittel durchflossenen Trichters 16 gebildet ist. In herabgekühltem Zustand
gelangt das Luft-Lösungsmitteldampf-Gemlsch durch
§ den Stutzen 20 und wird beim Kochsteigen von dem Prallblech
28 zwecks zusätzlicher Kühlung am Kondensator 22 vorbeigeführt, bis es durch den Gitterboden 7 hindurch
in die Aktivkohle 6 einströmt. Dort wird das Lösungsmittel adsorbiert, sodaß reine Luft (Reinheitsgrad bis
99,5 %) den Ausgangsstutzen 35 verläßt.
Vor Beginn der Desorption werden die beiden Verschlußklappen 9 und 34 geschlossen, sodann wird überhitzter
Wasserdampf über die Dampfzuleitung 36 oben in den Behälter 1 eingeführt, welcher von oben nach unten die Aktivkohle
6 unter Desorption des Lösungsmittels durchsetzt. Das Wasserdampf-Lösungsmitteldampf-Gemisch tritt durch
den Gitterboden 7 aus dem Einsatz 3 aus und kondensiert am von den Kühlrohren 24 und der Oberseite des Trichters IS
gebildeten Kondensator 22. Dabei lenkt das Prallblech 28 das durch die Gitterklappe 8 tretende Wasserdampf-Lösungsmitteldampf-Gemisch
auf die Kühlrohre 24.
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β · θ e β β
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Das Wasserdampf-Lösungsmittel-Kondensat fließt an der Oberseite
r*«5S Trichters 16 entlang zum Stutzen 20 und an dessen
Innen ^eite herunter und gelangt so in den Kondensatsammelraum
13„ von wo es durch die Kondensatleitung 14 - im Gegenstrom
nochmals von der in deren Innern liegenden Kühlmittelzuflußleitung 29 gekühlt - nach außen in einen Abscheider (nicht dargestellt) abfließt, wo das Wasser und
das Lösungsmittel aufgrund ihres unterschiedlichen spezifischen Gewichtes getrennt werden·
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• OM
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- 13 -
1 | Behälter | 30 | Steigkanal | ι |
2 | Verschlußdeckel | 31 | Verbindujigsrohrstück | |
3 | Einsatz | 3? | Ausgangsrohrstück | |
4 | Tragrand | 33 | Kühlmittelabflußleitung | |
5 | Tragring | 34 | Verschlußklappe | |
6 | Aktivkohle | 35 | Ausgangsstutzen | |
7 | Gitterboden | 36 | Dampfzuleitung | |
θ | Gittarklappe | |||
9 | Verschlußklappe | |||
10 | Eingangsstutzen | |||
11 | Kanal | |||
12 | Boden | |||
13 | Kondensatsammeiraum | |||
14 | Kondensatleitung | |||
15 | Kühleinsatz | |||
16 | Trichter | |||
17 | Ringwand | |||
18 | Ringbund | |||
19 | Ringflansch | |||
20 | Stutzen | |||
21 | Kühler | |||
22 | Kondensator | |||
23 | Anschlüsse | |||
24 | Kühlrohr (Kondensator) | |||
25 | Kühlrohr (Kühler) | |||
26 | Leitblech | • | ||
27 | Gegenleitblech | |||
28 | Prallblech | |||
29 | Kühlmittelzuflußleituna |
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Claims (1)
- AnsprücheIo Vorrichtung zur Rückgewinnung von wasserunlöslichen Lösungsmitteln aus Luft, durch Adsorption an Aktivkohle und Desorption mittels Wasserdampf, bestehend aus einem Behälter, in welchem sich ein zur Aufnahme der Aktivkohle dienender und einen Gitterboden aufweisender Einsatz befindet, zu dem ein zur Zuführung der daif Lösungsmittel enthaltenden Luft vorgesehener Kanal führt, wobei unter den Einsatz am Boden des Behälters über einem Kondensatsammelraum ein von einem Kühlmittel durchströmter, zur Kondensation des die Aktivkohle durchsetzten^ das Lösungsmittel enthaltenden Wasserdampfes dienender Kondensator sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß im Kanal (11) ein Kühler (21) angeordnet ist.7505673 18.09.75· β• ■ β · · ·S 1536/75 Gbm - 11 -2. Vorrichtung nacfj Anspruch lt dadurch ge- I kennzeichnet , daß der Kühler (21) an der Unterseite eines auswechselbaren, an seiner Oberseite , den Kondensator (22) tragenden Kühleinsatzes (15) vor- j gesehen ist, welcher lösbare Anschlüsse (23) für den Zulauf und den Ablauf des Kondensator (22) und Kühler (21) gemeinsam durchsetzenden Κϋ·. lmittels aufweist.3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Kühleinsatz (15) als doppelwandiger, vom Kühlmittel durchflossener konischer Trichter (16) ausgebildet ist, der in einen in den Kon— densatsanunelraum (13) gerichteten Stutzen (20) übergeht, in welchem di» Anschlüsse (23) liegen.4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß Kühler (21) und Kondensator (22) als spiralig gewundene, trichterförmig angeordnete i Kühlrohre (24, 25) ausgebildet sind.5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den Kühlrohren(25) des Kühlers (21) an der Unterseite des Trichters — (16) befestigte Leitbleche (26) angeordnet sind, und an dem trichterförmig ausgebildeten Boden (12) des Behälters (1) Gegenleitbleche (27) hochstehen, die zwischen die Kühlrohre (25) hineinragen.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitblech««; (26) und die Gegenleitbleche (27) konzentriscne Ringe sind und die Leitblcche (26) als Halterang für die Kühlrohre (25) des Kühlers (21) dienen.I ϊ ι• β · ··S 1536/75 Gbm - 12 -7, Vorrichtung nach einem der Ansprüche ? bis S, da- |durch gekennzeichnet, daß der Git- jI terboden (7) des im Behälter (1) hängend angeordnetenEinsatze» (3) konisch ausgebildet ist.8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e kennzeichnet, daß der konische Gitterboden(7) eine aufschwenkbare Gitterklappe (8) besitzt.9.. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8f dadurch gekennzeichnet, daß über dem Stutzen (20) ein Prallblech (28) angeordnet ist.7505673 18.09.75
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE7505673U true DE7505673U (de) | 1975-09-18 |
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ID=1313326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT7505673D Expired DE7505673U (de) | Vorrichtung zur Rückgewinnung von wasserunlöslichen Lösungsmitteln aus Luft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE7505673U (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004004995A1 (de) * | 2004-01-30 | 2005-08-18 | Centrotherm Clean Solutions Gmbh & Co. Kg | Reaktorbehälter für Festbettgasreinigung |
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- DE DENDAT7505673D patent/DE7505673U/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004004995A1 (de) * | 2004-01-30 | 2005-08-18 | Centrotherm Clean Solutions Gmbh & Co. Kg | Reaktorbehälter für Festbettgasreinigung |
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