DE843544C

DE843544C - Verfahren zur Gewinnung von adsorbierbaren Stoffen aus Gasen oder Daempfen oder Gasdampfgemischen

Info

Publication number: DE843544C
Application number: DEM7180A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr Herbert; Wendlin Vollmer
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1950-10-12
Filing date: 1950-10-12
Publication date: 1952-07-10

Description

Verfahren zur Gewinnung von adsorbierbaren Stoffen aus Gasen oder Dämpfen oder Gasdampfgemischen Es ist bekannt, adsorbierbare Stoffe, z. B. Lösemittel, Benzol, Benzin und andere leichtere oder schwerere Kohlenwasserstoffe od. dgl., aus Gasen oder Dämpfen oder Gasdampfgemischen mit Hilfe von Adsorptionsmitteln, z. B. Aktivkohle, Kieselgel od. dgl. großoberflächigen Stöffen, derart zu gewinnen, daß das die abzuscheidenden Stoffe enthaltende gasförmige Nl ittel durch die .Ndsorl>entien geleitet wird und daß, nachdem eine ausreichende Beladung erzielt ist. die adsorbierten Stoffe aus den Adsorbentien mit Wasserdampf ausgetrieben werden. Bei der Wasserdampfbehandlung nehmen die Adsorbentien Feuchtigkeit und Wärme auf. Bevor sie erneut beladen werden, werden sie deshalb vielfach in besonderen Arbeitsgängen getrocknet und ge-@ühlt. Die Trocknung und Kühlung ist auch schon mit dem Beladevorgang verbunden worden. In diesem Fall wurde das zu behandelnde gasförmige Mittel unmittelhar in das vom Desorptionsvorgang noch feuchte und warme Adsorbens eingeführt.
Dadurch wurde eine Trocknung des Adsorbens und his zu einem gewissen Grad auch eine Kühlung desselben durch Wasserverdampfung erzielt, so daß es wieder mehr oder weniger vollkommen für die Adsorption wirksam wurde. Hierbei ist auch schon zu Anfang des Beladevorganges mit höherer Temperatur als im weiteren Verlauf desselben gearbeitet worden, oder man hat zwecks schnellerer Trocknung der dem Gaseintritt zunächst gelegenen Adsorptionsmittelschichten während des ersten Teiles, der Beladung die Gasmengen z. B. durch Gasrückführung erhöht (Patent 56I 179).
Ferner ist bekannt, die Wärme, die das Gemisch von Waserdampf und desorbierten Stoffen beim \austritt aus dem Adsorptionsmittel mit sich führt, für den Prozeß wieder nutzbar zu machen. Zu diesem Zweck wurde das Gasdampfgemisch, das aus dem Adsorptionsmittel abströmte, durch einen z. B. aus Steinmaterial oder ähnlichen Stoffen bestehenden Wärmespeicher geleitet, in dem es seine Wärme der einen Teil derselben an Wzirmeträger abgab.
Nach Beendigung der Desorption wurde das Trockenmittel durch den Wärmespeicher in das zu trocknende Adsorptionsmittel geführt. Im Wärmespeicher nahm es Wärme auf, die es in den Adsorptionsmittelschichten zur Verdampfung der Feuchtigleit abgab (Patent 608 464).
Diese Arbeitsweise läßt sich mit Vorteil für die Rückgewinnung von Lösemitteln aus Luft od. dgl. anwenden. Hierbei kann auch so gearheitet werden, daß eine besondere Trocknung des Adsorptionsmittels nach dem -Nusdämpfen unterbleibt und nach dem Ausdämpfen gleich wieder lösemittelhaltige Luft durch das Adsorptionsmittel geführt wird, die zuvor im Wärmespeicher Wärme aufgenommen hat.
Es wurde nun gefunden, daß hierbei durch den Zusatz von adsorbierbare Stoffe nicht enthaltenden Gasen zu dem zu l>ehandelnden Gas vor seinem Eintritt in den Wärmespeicher noch besondere Vorteile entstehen. Diese liegen darin, daß die aktive Oherfläche <les Adsorptionsmittels wirksamer wird und das Adsorptionsmittel höhere Beladungen aufnehmen kann. als dies ohne zugesetztes Gas möglich ist. Insbesondere treten diese Vorteile in dem Beeich höherer Konzentrationen an zu adsorl>ierenden Stoffen in dem zu behandelnden Gas in Erscheiilung, z. B. bei der Gewinnung von Benzol aus Leuchtgas od. dgl. bei über 15 g Benzol/m3 Gas.
Mit Vorteil kann als Zusatzgas das den Adsorber verlassende, von den adsorbierbaren Stoffen betreite Gas gegebenenfalls nach Abscheidung des darin n enthaltenen Wasserdampfes verwendet der den.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich in dem praktisch interessierenden Bereich, d. h. bei Konzentrationen zwischen etwa 15 und 50 g Lösungsmittel je Kubikmeter Luft od. dgl., bei sonst gleichen Arbeitsbedingungen eine weitgehende Trocknung des Adsorptionsmittels trotz l-lerahsetzung der Konzentration durch Gasverdünnung eine bessere Aufladung ermöglicht als die Hochhaltung der Konzentration unter weniger weit getriebener Trocknung des Adsorptionsmittels. Die Mengeil des zugesetzten Gases, die angewendet werden, können für jeden Fall durch Versuche ermittelt werden. Tm allgemeinen werden sie so groß gewählt. daß der Gehalt des Gasgemisches an adsorbierenden Stoffen im Bereich der niedrigeren Werte der oben angegebenen Konzentration oder unterhalb dieses Bereiches liegt.
In der Zeichnung ist beispielsweise und schematisch eine für das Verfahren gemäß der Erfindung geeignete Anlage dargestellt. I ist ein Adsorber, in dem eine Adsorptionsmittelmenge 2 auf dem gasdurchlässigen Boden 3 untergebracht ist. Unter dem Boden befindet sich der Wärmespeicher 4, der ebenfalls einen gasdurchlässigen Boden 5 hat und aus Quarzstücken besteht. Der Adsorber ist mit den Gasanschlüssen 6, 7 und 8 versehen. 9 ist die Zuleitung für das zu behandelnde Gas, 10 die entsprechende Ableitung. 1 1 ist die Spüldampfzuführung und 12 die Abführung für das Gemisch aus Dampf und ausgetriebenen Stoffen. I3 ist ein Gebläse und 14 ein Kühler, die durch die Leitungen I5, I6 und 17 mit den Leitungen 9 und 10 bzw. miteinander verbunden sind. Das zu behandelnde gasförmige Mittel gelangt durch die Leitung g und den Stutzen 8 in den Adsorber I. Darin durchströmt es zunächst den Wärmespeicher 4, der im vorhergehenden Ausdämpfvorgang Wärme aufgenommen hat.
In erwärmtem Zustand tritt es aus dem Wärmespeicher in die darüberliegende Adsorptionsmittelschicht. Diese adsorbiert die im gasförmigen Mittel enthaltenen adsorbierbaren Stoffe und gibt Wasser, das sie im vorhergehenden Ausdämpfvorgang zurückgehalten hat, an das Gas ab. Das von adsorbierbaren Stoffen befreite Gas verläßt den Adsorber durch die Leitung 10.
Ein Teil dieses Gases wird vom Gebläse 13 durch den Kühler 14 in den Adsorber zurückgeleitet, und zwar in solchen Mengen, daß einerseits eine genügende Trocknung und andererseits eine günstige Beladung des Adsorptionsmittels erreicht wird. Die jeweils günstigste Menge läßt sich durch Versuche bestimmen. Im Kühler findet eine Trocknung des Kreislaufgases statt, das demgemäß mit geringem Wasserdampfgehalt in den Wärmespeicher und das Adsorptionsmittel gelangt. Auf die Beladung des Adsorptionsmittels folgt seine Ausdämpfung, nach dem die Zufuhr des zu behandelnden Gases in den Adsorber unterbrochen worden ist. Bei der Ausdämpfung, bei der der Wasserdampf von oben her durch die Adsorptionsmittelschicht und den Wärmespeicher geleitet wird, iiimmt, insbesondere im letzten Teil des Ausdämpfens, der Wärmespeicher Wärme aus dem durchströmenden Dampfgemisch auf, die wieder im nächsten Adsorptionsvorgang für die Trocknung des Adsorptionsmittels dient.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Verfahren zur Gewinnung von adsorbierbaren Stoffen aus Gasen, Dämpfen oder Gasdampfgemischen mittels Aktivkohle, dadurch gekei'nzeichnet, daß mit Wärmespeicher ausgestattete Adsorber derart verwendet werden, daß hei der Desorption Wärme von dem aus dem Adsorptionsmittel austretenden Gasdampfgemisch an den Wärmespeicher abgegeben und diese Wärme für das Verfahren während der Adsorption nutzbar gemacht wird und daß die Konzentration der zu behandelnden Gase, Dämpfe oder Gasdampfgemische an adsorbierharen Stoffen vor Eintritt der Gase, Dämpfe oder des Gasdampfgemisches in den Wärmespeicher durch Gas- z. B. Luftzusatz erniedrigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erniedrigung der Konzentration an adsorbierbaren Stoffen durch Verdünnung der zu behandelnden Gase mit Gasen oder Dämpfen bzw. deren Gemischen erfolgt, die adsorbierbare Bestandteile nicht oder in geringen Mengen enthalten, z. B. durch Rückführung eines Teiles der aus dem Adsorber austretenden Gase.
3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Behandlung von Gasen angewendet wird, die über etwa 15 g zu adsorhierende Stoffe je Kubikmeter Gas enthalten. insl>esondere bei der Gewinnung von Benzol aus Leuchtgas. Koksofengas od. dgl.