DE8522595U1 - Adsorbereinheit zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln aus einem Prozeßgasstrom - Google Patents

Adsorbereinheit zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln aus einem Prozeßgasstrom

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DE8522595U1 DE19858522595 DE8522595U DE8522595U1 DE 8522595 U1 DE8522595 U1 DE 8522595U1 DE 19858522595 DE19858522595 DE 19858522595 DE 8522595 U DE8522595 U DE 8522595U DE 8522595 U1 DE8522595 U1 DE 8522595U1
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Description

Adsorbereinheit zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln
aus einem Prozeßgasstrom
Die Neuerung betrifft eine Adsorbereinheit zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln wie z*B* Kohlenwasserstoffen, Halogen-Kohlenwasserstoffen aus einem Prozeßgasstrom, durch die in einer zeitlichen Aufeinanderfolge d^r losungsmittelhaltxge Prozeßgasstrom und ein vorzugsweise erhitztes Regenerationsgas geleitet wird.
Aus der DE-OS P4 60 401 ist eine Anlage zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln wie z.B. Kohlenwasserstoffen, Halogen-Kohlenwasserstoffen aus einem Prozeßgasstrom bekannt, die wenigstens eine Adsorbereinheit enthält und die darüber hinaus auch Erhitzer und Kühler für das Regenerationsgas enthält.
Mit Hilfe dieser bekannten Anlage können beispielsweise Schwefelverbindungen, Staub oder Ruß aus einem zu reinigenden Gas zunächst durch Kühlen und Waschen des Gases entfernt werden. Der sich dadurch ergebende Wassergehalt in dem verwendeten Inertgasstrom kann anschließend aus dem Inertgasstrom wieder entfernt werden. Das hierbei verwendete Adsorptionsmittel besteht aus einem Trockenmittel in Form von Lithiumhalogen, Aluminiumoxid oder Silikagel. Diese bekannte Anlage arbeitet daher auf der Grundlage des bekannten
chemophysikalischen Verhaltens stark hydroskopischer Stoffe, die bei niedrigen Temperaturen Feuchtigkeit binden und bei hohen Temperaturen diese Feuchtigkeit wieder abgeben.
Aus der DE-PS 33 44 875 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Gasen bekannt. Diese bekannte Vorrichtung arbeitet nach dem Prinzip der chemischen Bindung wobei die aus einem Gas zu entfernenden Stoffe in eine Reaktionskammer eingeleitet werden, in der sie mit spezifisch angeordneten Feststoffschichten reagieren und chemische Verbindungen ergeben, die sich mit Hilfe einer Flüssigkeit abwaschen lassen.
Aus der US-PS 44 02 717 ist ein Gerät zum Entfernen von Feuchtigkeit und Geruchsstoffen aus einem Gas bekannt, wobei dieses bekannte Gerät eine Adsorbertrommel umfaßt, die. eine zylinderförmig angeordnete honigwabenförmige Struktur im Inneren aufweist, wobei diese Struktur aus Papier gebildet ist. Die Trommel ist mit einem Regenerationskreis verbunden, der einem sektorförmig°n Abschnitt der Trommel zugeordnet ist. Bei dieser bekannten Konstruktion ist jedoch eine sichere und insbesondere vollständige Trennung zwischen dem Adsorptionskreis und dem Regenerationskreis im Bereich der Adsorbertrommel nicht möglich.
Eine ähnliche Konstruktion ist aus "Patents Abstract of Japan: C-174, July 2, 1983, Vol. 7/No. 151 bekannt. Auch bei dieser bekannten Konstruktion gelangen mehrere scheibenförmige Adsorbereinheiten zur Anwendung, die strömungsmäßig hintereinander geschaltet sind, wobei jede Adsorberscheibe in einen gemeinsamen Regenerationskreis eingeschaltet werden kann und der Regenerationskreis einem sektorförmigen Ausschnitt auf den jeweiligen Adsorberscheiben zugeordnet ist.
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Aus der Literaturstelle "Patents Abstract of Japan&iacgr; C-146 January 20, 1983, Vol.7/no.14 ist eine Anlage mit einer Adsorptionstrommel bekannt/ bei der die Filtereinrichtung aus wabenförmig angeordneten Kanälen besteht f die in Form einer Scheibe angeordnet sind, wobei ein sektorförmiger Ausschnitt dieser Scheibe innerhalb eines Regenerationskreises liegt.
Aus der Literatursteiie "Patents Abstract of Japan: C-52, July 1979, Vol. 3/No. 83 ist eine Adsorptionsanlage bekannt, die aus einem zylinderförmigen Gehäuse besteht, welches an seinem unteren Endabschnitt einen Einlaß und einen Auslaß aufweist und ferner auch an seinem oberen Endabschnitt einen Einlaß und zwei Auslässe besitzt. Innerhalb des zylindrischen Gehäuses ist ein scheibenförmiger Körper aus Aktivkohle angeordnet. Innerhalb des zylindrischen Gehäuses sind Trennwände vorgesehen, durch die ein durch die Scheibe verlaufender Adsorptionskreislauf auf der einen Seite und ein durch die Scheibe verlaufender Regenerationskreislauf auf der einen Seite und ein durch die Scheibe verlaufender Regenerationskreislauf definiert werden. Bei dieser bekannten Konstruktion besteht aber die Möglichkeit, daß das zu reinigende Gas über den nicht vollständig abgedichteten Außenumfangsbereich des genannten scheibenförmigen Körpers aus Aktivkohle in den Regenerationskreislauf eindringen kann und auch umgekehrt, da der scheibenförmige Körper drehbar angeordnet ist und mit Hilfe eines Motors um seine zentrale Achse gedreht wird.
Schließlich sind aus den Literaturstellen "Patents Abstracts of Japan: C-69 January 9, 1980 , Vol. 4/No.2 und C-66 December 5, 1979, Vol. 3/No. 147 Adsorptionsanlagen bekannt, bei denen in eine Gehäusekammer in radialer Richtung ein zu reinigender Gasstrom eingeleitet wird, der über ein im Inneren
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der Kammer angeordnetes umschaltbares Kanalsysteni geleitet wird, wobei bei einer Drehung der Kammer um ihre zentrale Achse das Kammersystem oder Abschnitte des Kammersystems in einen Regenerationskreislauf eingeschaltet werden können. Diese bekannten Anlagen bzw. Adsorbsreinheiten sind jedoch nur für relativ geringe Durchsatzmengen geeignet und sie berühren auf einem Kammersystem mit mehreren Filtereinrichtungen .
Die der Neuerung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Adsorbereinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei besonders einfachem Aufbau eine vollständige und sichere Trennung zwischen Adsorptionskreislauf und Regenerationskreislauf bzw. zwischen Regenerationskreislauf und Kühlkreislauf ermöglicht und geeignet ist, Lösungsmittel aus dem Gas zurückzugewinnen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß die wenigstens eine Adsorbereinheit aus einer Adsorberscheibe besteht, die durch Trennwände in mehrere Sektoren aufgeteilt ist, von denen ein Sektor im Adsorptionskreis und wenigstens ein zweiter Sektor im Regenerationskreis gelegen ist.
Aufgrund der Konstruktion nach der vorliegenden Neuerung kann einerseits mit sehr verschiedenen Gasdrücken zwischen Adsorptionskreislauf und Regenerationskreislauf gearbeitet werden, da diese Kreisläufe durch die Verwendung der radial verlaufenden Trennwände sicher und dauerhaft strömungsmäßig voneinander getrennt werden können. Dadurch wird wiederum die Möglichkeit geschaffen, bei einer gegebenen Größe der Adsorberscheibe eine sehr viel höhere Adsorptionsleistung realisieren zu können, da die Regeneration der Adsorberscheibe mit sehr viel größerer Geschwindigkeit (höherem Druck des
Regenerationsgases) realisiert werden kann.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltugen und Weiterbildungen
der Neuerung ergeben sich aus den Schutzansprüchen 2 bis 8. ·:
Im folgenden wird die Neuerung anhand von Ausführungsbei- | spielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es ¥; zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anlage zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln aus einem Prozeßgasstrom, in welcher zwei Adsorbereinheiten mit den Merkmalen nach der Neuerung verwendet ist;
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Anlage zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln aus einem Prozeßgasstrom, bei der nur eine einzige Adsorberscheibe mit den Merkmalen nach der Neuerung verwendet ist; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Adsorberscheibe mit den Merkmalen nach der Neuerung.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln, die zwei hintereinander geschaltete Adsorbereinheiten 9 und 13 enthält.
Die in der Anlage nach Fig. 1 verwendeten Adsorbereinheiten bestehen jeweils aus einer Adsorberscheibe, die in Fig. 3 schematisch veranschaulicht ist.
Die Adsorberscheibe gemäß Fig. 3 ist bei diesem gezeigten Äusführungsbeispiel in drei Sektoren aufgeteilt und zwair in einen
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Hauptsektor 51, einen Regenerationssektor 52 und einen Kühlsektor 53.
Der Adsorptionssektor 51 ist bei dieser Ausführungsform sehr viel größer als der Regenerationssektor 51 und der Kühlsektor 52.
Der lösungsmittelhaltige Prozeßgasstrom wird über den Aasorptionssektor 51 geleitet, das Regenerationsgas strömt durch den Sektor 52 während ein Kühlmittel bzw. herabgekühltes Gas durch den Kühlsektor 53 strömt.
Die Adsorberscheibe 50 ist drehbar um eine nicht näher gezeigte zentrale Achse angeordnet und wird während des Betriebes der Anlage in eine gleichmäßige Rotationsbewegung versetzt, so daß fortlaufend Abschnitte des Adsorptionssektors 51 in den Regenerationssektor 52 eintreten und in diesem Sektor regeneriert werden. Dadurch kann das Adsorptionsmaterial der Adsorberscheibe kontinuierlich regneriert werden und die regenerierten Abschnitte der Adsorberscheibe werden anschließend in dem Kühlsektor 53 auf eine gewünschte Temperatur herabgekühlt, so daß sie nach Verlassen des Kühlsektors 53 wieder zur Adsorption bereit sind.
Obwohl dies in Fig. 3 nicht gezeigt ist, kann die Adsorberscheibe 50 in gleich große Sektoren aufgeteilt sein, und zwar mit Hilfe von radial verlaufenden Trennwänden, wobei in die sektorförmigen Hohlräume Aktivkohlenmatten eingelegt sind, die somit das Adsorptionsmittel bilden. Diese letztere Konstruktion bietet den besonderen Vorteil, daß das Adsorptionsmittel problemlos an einigen Sektoren erneuert werden kann oder aber auch in allen Sektoren erneuert werden kann, ohne dabei die Adsorberscheibe selbst erneuern zu müssen.
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Bei der in Fig.1 gezeigten Anlage bestehen somit die Adsorbereinheiten 9 ind 13 jeweils aus der in Fig.3 gezeigten Adsorberscheibe 50.
In Fig.1 wird ein lösungsmittelhaltiges Prozeßgas bei 22 in die Anlage eingeleitet und gelangt bei 23 in die erste Adsorberscheibe bzw. den Adsorptionssektor 51 der Adsorberscheibe. Bei Durchtritt durch das Adsorptionsmittel der Adsorberscheibe wird das Brozeßgas abgereichert und verläßt über eine Leitung und einen Ventilator 25 als gereinigtes Prozeßgas die Anlage.
Bei 1 wird ein Regenerationsgas in die Anlage eingeleitet und gelangt über einen Erhitzer 2 einer Wärmepumpe 7 in ein Leitungssystem 3/4 und 5. Ein Teil des vorgewärmten Regenerationsgases gelangt über die Leitung 5 zu einem Erhitzer 6 und tritt, dann bei 10 in den Regenerationssektor 52 (s.Fig.3) der Adsorberscheibe 50, verläßt über eine Leitung 11 den Regenerationssektor 52 und gelangt in einen Kühler 12, der wiederum Teil einer Wärmepumpe 8 sein kann. Nach der Abkühlung des mit Lösungsmittel angereicherten Regenerationsgases gelangt dieses bei 14 in den Adsorptionssektor 51 einer zweiten Adsorberscheibe 50 (s.Fig.3) wobei es abgereichert wird und somit als gereinigtes Regenerationsgas wieder zur Verfügung steht oder gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig.1 über eine Leitung 15 zu einer Sammelleitung 21 gelangt, in welcher auch das gereinigte Prozeßgas strömt.
Ein zweiter Teil des vorgewärmten Regenerationsgases strömt über die Leitung 4 durch einen weiteren Erhitzer 16 und gelangt dann in erhitztem Zustand bei 17 in den Regenerationssektor 52 der Adsorberscheibe 50, die dadurch kontinuierlich regeneriert werden kann, da sie sich ebenfalls in Rotation befindet. Das im Regenerationssektor verlassende mit Lösungsmittel angereicherte Regenerationsgas strömt über eine
Leitung 18 in einen Kühler 19,in welchem es seine Lösungsmittelbeladung abgibt, welche in einem Lösungsmitteltank 26 gasammelt wird. Das auf diese Weise abgereicherte Regenerationsgas steht entweder wieder als neues Regenerationsgas zur J Verfügung oder kann über eine Leitung 20 in die Sammelleitung
geleitet werden, in welcher auch das gereinigte Prozeßgas strömt.
Die gezeigte Anlage nach Fig.1 bietet einschneidende Vorteile gegenüber den herkömmlichen Anlagen, da nämlich de·- gesamte Regelaufwand und Steueraufwand sehr gering ist, d.h. es braucht lediglich die Rotationsgeschwindigkeit der jeweiligen Adsorberscheiben 50 auf die jeweils gewünschte Leistung eingestellt bzw. geregelt zu werden, was mit Hilfe einer sehr einfach aufgebauten Regeleinrichtung oder Steuereinrichtung erfolgen kann.
Es besteht auch die Möglichkeit, die Zahl der hintereinander geschalteten Adsorberscheiben zu erhöhen,so daß die Zahl der in einer Anlage verwendeten Adsorberscheiben größer als 2 ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig.1 wird sowohl das Prozeßgas als auch das Regenerationsgas mit Hilfe eines Ventilators25 durch die Anlage gesaugt. Es besteht jedoch ebenso die Möglichkeit, sowohl das Prozeßgas als auch das Regenerationsgas durjh die Anlage zu drücken. Das Prozeßgas kann aus Prozeßluft, das Regenerationsgas aus Regenerationsluft odor auch aus einem Inertgas bestehe.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 gelangt im Gegensatz zur Ausführungsform nach Fici.1 nur eine einzige Adsorbereinheit 33 in Form einer Adsorberscheibe 50 (s.Fig.3)
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zur Anwendung« Bei der Anlage nach Fig«2 gelangt das losungsmittelhaltige Prozeßgas bei 31 in die Anlage hinein/ strömt übet eine Leitung 32 und gelangt von dieser Leitung durch den Adsorptionssektor 51 der Adsorberscheibe 50/ strömt dann als gereinigtes Prozeßgas über eine Leitung 34 und einen Ventilator 35/ um danach die Anlage wieder zu verlassen*
Bei 36 wird die Anlage mit einem Regenerationsgas beschickt, welches durch einen Erhitzer 37 auf die gewünschte Regenerationstemperatur erhitzt wird. Bei 38 tritt das erhitzte Regenerationsgas in den Regenerationssektor 52 (s.Fig.3) der Adsorberscheibe 50 ein und verläßt bei 39 den Regenerationssektor, um dann in einem Kühler 40 gekühlt zu werden, wobei das Regenerationsgas abgereichert wird und Lösungsmittel abgibt, welches in einem nicht näher gezeigten Lösungsmitteltank gesammelt wird. In gereinigtem und gekühltem Zustand gelangt dann das Regenerationsgas in ein Leitungssystem 41 bzw. 42 um einerseits über eine Leitung 47 entweder dem Lösungsmittelhaltigen Prozeßgas beigemischt zu werden oder um zumindest zum Teil über eine Leitung 42 (die strichliert eingezeichnet ist) zum Kühlsektor 53 der Adsorberscheibe 50 geleitet zu werden, so daß dadurch die jeweils regenerierten Abschnitte der Adsorberscheibe gekühlt werden, über eine Leitrsig 46 (gestrichelt gezeichnet) kann das Regenerationsgas dann entweder wieder in die Anlage als frisches Regnerationsgas zugeführt werden oder aber gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel dem lösungsmittelhaltigen Prozegas beigemischt werfen*
Auch bei der Anlage nach Fig.2 wird sowohl das losungsmittelhaltige Prozeßgas als auch das Regenerationsgas durch die Anlage hindurchgesaugt. Es besteht ebenso die Möglichkeit sowohl das Prozeßgas als auch das Regenerationsgas durch die Anlage hindurch zu drücken.
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Mit 43 und 44 sind Ventüeinrichtungen gezeigt, die dazu dienen den Kühlgasanteil und den in das Prozeßgas beizumischenden Anteil des Regenerationsgases einstellen zu können.
Auch bei der Anlage nach Fig.2 kann die Leistung sehr einfach dadurch gesteuert oder geregelt werden, indem die Rotationsgeschwindigkeit der Adsorberscheibe 50 entsprechend eingestellt wird oder abhängig von der jeweiligen Durchsatzmenge geregelt wird.
Es ist offensichtlich, daß sowohl die Anlage nach Fig.1 als auch die Anlage nach Fig.2 in sehr kompakter Bauweise ausgeführt werden kann und zwar entweder stehend oder liegend (in bezug auf die Adsorberscheiben),so daß beide Ausführungsformen nach dem Baukastenprinzip aufgebaut bzw. erweitert werden können.
Die gesamte Anlage kann außerdem sehr energiesparend eingesetzt werden und außerdem ist die Erneuerung des Adsorbermaterials sehr einfach durchführbar, wenn jede der Adsorberscheiben aus Einzelsektoren aufgebaut ist, die jeweils mit Aktivkohlenmatten gefüllt sind, wie dies bereits dargelegt wurde.
Es besteht schließlich auch die Möglichkeit, das Regenerationsgas entweder in Strömungsrichtung des Prozeßgases oder in Gegenstromrichtung durch die jeweilige Adsorberscheibe hindurch zu leiten.
Ein besonderer Vorteil der Anlage nach Fig.1 und auch nach Fig. 2 besteht darin, daß keine Umschaltung mehr zwischen verschiedenen Adsorbereinheiten vorgenommen werden braucht, um die eine oder andere Adsorbereinheit in einen Regenerationskreis einzuschalten, sondern daß eine kontinuierliche
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-11-
Reg^enejration bei jeder Adsorbereinheit vojcgenoitunen werden kann und dadurch eine Reihe von Leitungen und Ventileinrichtungen/ überwachungseinrichtung zur überwachung des Sättigungsgrades des Adsorptionsmittels usw» eingespart werden können>

Claims (8)

Scheurutec GmbH G 85 22 595.9 Schutzansprüche
1. Adsorbereinheit zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln wie z.B. Kohlenwasserstoffen, Halogen-Kohlenwasserstoffen aus einem Prozeßgasstrom, durch die in einer zeitlichen Aufeinanderfolge der lösungsmittelhaltige Prozeßgasstrom und ein vorzugsweise erhitztes Regenerationsgas geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Adsorbereinheit (9,13;
45) aus einer Adsorberscheibe (50) besteht, die durch trennwände in mehrere Sektoren (51,52,53) aufgeteilt ist, von denen ein Sektor (51) im Adsorptionskreis (22,23,24, 14,15; 32, 14) und wenigstens ein zweiter Sektor (52) im Regenerationskreis (1,3,5,6,10,11; 36-41, 44,47) gelegen ist.
2. Adsorbereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an den zweiten Sektor (52) wenigstens ein dritter Sektor (53) anschließt, der in einem Kühlkreis (43,42,45,46) gelegen ist.
3. Adsorbereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Adsorberscheibe (50) Aktivkohle als Adsorbermaterial enthält.
4. Adsorbereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorberscheibe (50) in gleich große Sektoren (52,53) durch radial verlaufende Trennwände aufgeteilt ist.
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5. Adsorbereinheit nach Anspruch 1, dadurch g e k e &eegr; &eegr; -
&psgr; zeichnet, daß jeder Sektor (51,52,53) mit sek-
I torförmigen Aktivkohlenmatten gefüllt ist.
I
6. Adorbereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
I gekennzeichnet, daß die wenigstens eine
I Adsorberscheibe (50) zur kontinuierlichen Regeneration
I in eine Rotationsbewegung versetzbar ist.
f
7. Adsorbereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, g e -
I kennzeichnet durch eine zweite Adsorberscheibe
i (13), deren Adsorptionssektor (51) im Regenerationskreis
I (6,10,11,12) einer ersten Adsorberscheibe (9) liegt, und
I deren Regenerationssektor (52,53) in einem weiteren Rege-
I nerationskreis (3,4,16,17,18,19) liegt.
I
8. Adsorbereinheit nach einem Ansprüche 1 bis 7, dadurch
I gekennzeichnet, daß das Regenerationsgas im
I Gegenstrom zur Strömungsrichtung des Prozeßgases durch
I die jeweilige Adsorberscheibe hindurch geleitet wird.
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DE19858522595 1985-08-06 1985-08-06 Adsorbereinheit zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln aus einem Prozeßgasstrom Expired DE8522595U1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3909543A1 (de) * 1989-03-22 1990-09-27 Eisenmann Kg Maschbau Vorrichtung zum rueckgewinnen von loesungsmitteln
DE4220386A1 (de) * 1992-06-22 1993-12-23 Eisenmann Kg Maschbau Adsorptionsvorrichtung

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