DE877445C - Verfahren und Vorrichtung zur Adsorption von Gasen und Daempfen durch pulverfoermige Adsorptionsmittel, wie Aktivkohle oder Kieselgel, mit nachfolgender Desorption unterKreislauffuehrung des Adsorptionsmittels - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Adsorption von Gasen und Dämpfen durch pulverförmige Adsorptionsmittel, wie Aktivkohle oder Kieselgel, mit nachfolgender Desorption unter Kreislaufffihrung des Adsorptionsmittels Bei den bisher bekanntgewordenen kontinuierlichen Adsorptions- und Desorptionsverfahren haben sich Schwierigkeiten gezeigt, eine einwandfreie sichere Berührung zwischen dem Adsorptionsmittel und einem Gas bzw. Dampf bei einfacher Bauweise zu erreichen. Grundsätzlich ist das Adsorptionsmittel in feinverteiltem Zustand mit dem zu behandelnden Gas in Berührung zu bringen und diese Berührung im Gegenstrom durchzuführen. Dabei ist das Adsorptionsmittel im Kreislauf zu führen, d. h. nach beendeter Adsorption ist es zur Desorption zu bringen und muß aus dem Desorber wieder in den Adsorber zurückgeführt werden. Bekannt ist es, daß sich pulverförmige Körper unter dem Einfluß eines aufgeteilten, Gasstromes in der Schwebe ähnlich wie eine Flüssigkeit verhalten, und es ist z. B. in der Patentschrift 735 635 eine Vorrichtung beschrieben, in der auf Lochböden das Adsorptionsmittel von Stufe zu Stufe im Gegenstrom zum Gas fließt. Bei dieser bekannten Anordnung sind die einzelnen Adsorptions- und Desorptionsschichten relativ niedrig und würden bei einwandfreiem mechanischem Funktionieren eine gute Lösung der Durchführung des Verfahrens darstellen. Im praktischen Betrieb ergeben sich hierbei aber gewisse Schwierigkeiten, die darin bestehen, daß bei einer nicht zu hohen Bauweise der einzelnen übereinander angeordneten Böden der Abschluß und der Übertritt von Boden zu Boden schwierig ist und zu vorübergehend auftretenden Störungen des Betriebes führen kann.
• Durch die Erfindung ist ein Verfahren zur Adsorption von Gasen und Dämpfen durch pulverförmige Adsorptionsmittel, wie Aktivkohle oder Kieselgel, unter Kreislaufführung des Adsorptionsmittels geschaffen worden, wobei die pulverförmigen Stoffe durch Einblasen ,der Gase bzw. Dämpfe in einen flüssigkeitsähnlichen Zustand im Adsorber auf übereinander angeordneten Böden mit verhältnismäßig dünner Schicht versetzt werden. Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht darin, daß ,die Desorption in einem mit dem Adsorber in Verbindung stehenden beheizten Einschichtdesorber mit hoher Pulverschicht im Gegenstrom durchgeführt wird. Dieser Erfindungsgedanke -ist aus der Erkenntnis entwickelt worden, daß es sich grundsätzlich meistens so verhält, daß der Adsorber eine bedeutend größere Gasmenge zu verarbeiten hat als Ider Desorber, so ,daß im Adsorber etwas anders geartete Aufgaben zu lösen sind, als dies im Desorber der Fall ist. Im Desorber wird daher im Gegensatz zum Adsorber, in dem das in flüssigkeitsähnlichen Zustand versetzte pulverförmige Adsorptionsmittel von Boden zu Boden fällt, das pulverförmige zu desorbierende Atdsorptionsmittel in einer einzigen relativ hohen Schicht angeordnet.
• Der Querschnitt des Desorbers ist relativ eng, so daß bei der Durchströmung des zu desorbierenden Adsorptionsmittels mit dem Desorptionsmittel, z. B. Wasserdampf, von unten nach oben das Gegenstromprinzip trotz der vorhandenen einzigen Schicht gewahrt bleibt. Dabei ist die Anordnung getroffen, daß die Trennung indes Adsorbers von dem unter ihm angeordneten Desorberldurch einen mit dem pulver.förmigenAdsorptionsmittel gefüllten Schacht erfolgt, dessen Verschluß durch einen in diesem Mittel schwimmenden Hohlkörper gesichert wird, wobei die Dämplfgeschwindigkeit in dem Desorber so niedrig gehalten wird, daß ein Schweben der gepulverten Kohle nicht eintritt. Diese Anordnung konnte getroffen werden, da die Beobachtung gemacht wurde, daß sich überraschenderweise in einer Suspension von festem Stoff und Gas bzw. Wasserdampf ein Schwimmer, ähnlich wie bei einer Flüssigkeit, verwenden läßt. Durch diese Anordnung ist es daher möglich, ohne Anwendung komplizierter Schleuseneinrichtungen die Trennung von zwei Gasräumen in einfacher und sicherer Weise vorzunehmen. Der Transport indes durch den Desorber geführten pulverförmigen Adsorptionsmittels auf den obersten Boden des Adsorbers erfolgt durch einen Teilstrom des zu behandelnden Gases. Während des pneumatischen Transports des Adsorptionsmitteis vom Desorber in den Adsorber wird dieser Gasteilstrom durch das Adsorptionsmittel behandelt und tritt gemeinsam mit dem Adsorptionsmittel in den Adsorber, trennt sich hier von dem Adsorptionsmittel und vereinigt sich mit dem im Adsorber behandelten Haupbgasstrom über dem obersten Adsorberboden, worauf die vereinten Gase den Adsorber im behandelten Zustand verlassen.
• Auf diese- Weise ist keine zusätzliche Einrichtung für die Kreislaufführung bzw. für den Transport des Adsorptionsmittels erforderlich.
• Die erfindungsgemäße Anordnung zwischen Adsorber und Desorber kann aber auch in der Weise ausgestaltet sein, daß die Desorption in einem neben dem Adsorber stehenden beheizten Einschichtdesorber durchgeführt wird. In diesem Falle wird das beladene Adsorptionsmittel über eine Hahndosierung aus dem Adsorber in den pneumatischen Transport eingeschleust und durch einen Teilstrom des zu behandelnden Gases in einen oberhalb des Desorbers angeordneten Abstreiferzyklon gefördert. Von hier wird das - Transportgas nach Abstreifung des Adsnrptionsmittels dem Adsorber oberhalb des obersten Adsorberbodens zugeführt, wo es sich wieder mit dem Hauptteil des im Adsorber behandelten Gases vereint und den Adsorber verläßt. Das abgestreifte Adsorptionsmittel fällt seinerseits aus Idem Zyklon durch einen Schacht in den wiederum als Einschichtdesorber ausgebildeten Desorber. Der Gasabschl,uß zwischen Adsorber und Desorber wird an dieser Stelle dadurch erreicht, daß das Schachtrohr des Zyklons in die Adsorptionsmittelschicht des Desorbers eintaucht.
• In dem beheizten Einschichtdesorber findet im Gegenstrom die Desorption statt, wobei das pulverförmige Gut von oben nach unten durch den Desorber bewegt wird. IstJdas Gut im Desorber unten angelangt, erfolgt durch die im Desorber angeordnete Scheidewand Idie Umkehrung der Bewegung, und das desorbierte Gut steigt in der Desorbertasche von unten nach oben, bis es schließlich über einen Überlauf auf den oberstenAdsorberboden gelangt. Da an Idieser Stelle eine offene Verbindung zwischen Desorber und Aldsorber besteht, wird, damit an dieser Stelle keine Vermischung der Gasbestandteilelder beiden Apparate erfolgt, bei der Kondensation oder weiteren Behandlung der Desorptionsdämpfe und -gase die Strömungsgeschwindigkeit derart gehalten, daß bei dieser offenen Verbrindungsstelle eine langsame Bewegung vom Adsorber in den Desorber erfolgt. Wenn dadurch auch eine geringe Menge von gereinigten Gasen ins jeden Desorber gelangt, so stört diese geringe Gasmenge aber nicht die weitere Verarbeitung,des Desorptionsgutes.
• In der Zeichnung ist die Anordnung vonAdsorber und Desorber zur Durchführungdes Verfahrens der Erfindung schematisch in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar veranschaulicht Abb. I die Anordnung mit unterhalb des Adsorbers befindlichem Desorber, Abb. 2 die Anordnung mit neben dem Adsorber stehendem Desorber.
• Bei der Ausführung nach Abb. I wird das in dem Adsorber 1 auf Lochböden 2 befindliche Adsorptionsmittel 3 durch den durch das Ventil 4, Schieber od. dgl., eintretenden Gasstrom in bekannter Weise in den flüssigkeitsähnlichen Zustand versetzt. Dlas beladene Adsorptionsmittel gelangt alsdann durch den Verbindungsschacht 5 in den unterhalb des Adsorbers I angeordneten Desorber 6 und kommt dort in einer einzigen relativ hohen Schicht, z. B. von 300 bis I500 mm Höhe, zu liegen.
• Der Querschnitt des Desorbers 6 ist dabei relativ eng bemessen, so daß bei Durchströmung des bei 7 eintretenden Desorptionsmittel, z. B. Wasserdampf, von unten nach oben das Gegenstromprinzip trotz einer einzigen Schicht gewahrt bleibt. Der Abschluß zwischen dem oben stehenden Adsorber I und dem darunter befindlichen Desorber 6 wird durch das den Verbindungsschacht 5 füllende pulverförmige Adsorptionsmittel erreicht, wobei durch die Abstauchung in den Desorber 6 die beiden Räume voneinander gasdicht getrennt werden. Um die Sicherung der Trennung der beiden Räume zu gewährleisten, liegt ein Schwimmer, z. B. Hohlkugel 8, auf der im Desorber 6 befindlichen Suspension von pulverförmigem Adsorptionsmittel und Gas bzw.
• Wasserdampf, und durch diese Maßnahme ist es möglich, ohne komplizierte Schlenseneinrichtungen die Trennung der beiden Gasräume vorzunehmen.
• Das desorbierte Gut wird durch den Hahn g abgelassen und fällt in eine pneumatische Förderleitung 10, die erfindungsgemäß an die Druckleitung des Gebläses II angeschlossen ist und von einem Teilstrom des zu behandelnden Gases durchströmt wird. Dieser Teilstrom des zu behandelnden Gases fördert das Adsorptionsmittel von Desorber 6 in den Adsorber I zurück und wird gleichzeitig auf diesem Wege vom desorbierten Adsorptionsmittel behandelt. Im Zyklon I3, oberhalb des obersten Adsorber bodens, erfolgt die Trennung des Adsorptionsmittels vom Transportgas, worauf letzteres zusammen mit dem Hauptstrom des im Adsorber behandelten Gases den Adsorber I durch die Leitung I3 verläßt, während das rüclçgeführte Adsorptionsmittel auf den obersten Adsorberboden 2 fällt.
• Bei der Anordnung nach Abb. 2 steht Desorber 6a neben dem Adsorber Ia. Das beladene Adsorptionsmittel wird über einen Hahn 14 dosiert aus dem Adsorber Ia in die durch das Gebläse in betätigte pneumatische Transportvorrichtung eingeschleust, gelangt in einen Zyklon 15 über den beheizten Desorber 6a und trennt sich hier wieder vom Transportgas. Das behandelte Transportgas verläßt den Zyklon 15 nach Abstreifung des Adsorptionsmittels in Richtung Adsorber Ia, vereinigt sich über dem obersten Adsorberboden 2a wiederum mit dem Hauptstrom des im Adsorber behandelten Gases und verläßt mit diesem gemeinsam den Adsorber.
• Das abgestreifte Adsorptionsmittel fällt aus dem Zyklon 15 in den mit pulverförmigem Adsorptionsmittel gefüllten, in den Desorber eintauchenden Schacht 16, wobei an dieser Stelle wiederum eine klare Gastrennung zwischen Desorber und Adsorber erfolgt. In diesem Einschichtdesorber findet im Gegenstrom die Desorption statt. Hierbei wird die Geschwindigkeit des Desorptionsmittels, z. B.
• Wasserdampf, so eingestellt, daß im Desorber Schwebezustand herrscht, der sich derart auswirkt, daß das Adsorptionsmittel in dem geräumigeren, durch die Scheidewand I7 abgeteilten Raum des Desorbers die Säule des Adsorptionsmittels in dem kleineren Desorberteil (Tasche) wie ein kommunizierendes Rohr beeinflußt, d. h. bei einem gewissen Schichtanstieg im geräumigeren Teil wird das Adsorptionsmittel aus der Tasche in den Adsorber gedrückt. Das pulverförmige Gut wird von oben nach unten' durch den Desorber 6a bewegt, unten im Desorber angdangt, erfolgt durch eine eingebaute Scheidewand 17 die Umkehrung der Bewegung nach oben und an einem Überlauf 18 feder Übertritt des desorbierten Adsorptionsmittels auf den obersten Adsorlberbodlen 2a An dieser Stelle besteht eine offene Verbindung zwischen Desorber 6a und Adsorber Ia. Damit an dieser Stelle! keine Vermischung der Gasbestandteile der beiden Apparate erfolgt, wird bei der Kondensation oder weiteren Behandlung der Desorptionsdämpfe oder Gase die Strömung Iderart gehalten, daß bei dieser offenen Verhindungsstelle eine langsame Bewegung vom Adsorber 1a in den Desorber 6a erfolgt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Adsorption von Gasen und Dämpfen durch pulverförmige Adsorptionsmittel, wie Aktivkohle oder Kieselgel, mit nachfolgender Desorption unter Kreislaufführung des Adsorptionsmittefs wobei das letztere durch Einblasen der Gase bzw. Dämpfe in einen flüssigkeitsähnlichen Zustand im Adsorber auf übereinander angeordneten Böden in verhältnismäßig dünner Schicht versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Desorption in einem mit dem Adsorber (I) in Verbindung stehenden beheizten Einschichtdesorber (6) mit hoher Adsorptionsmittelschicht im Gegenstrom durchgeführt wird, wobei die Dämpfegeschwindigkeit in Zudem Desorber (6) so niedrig gehalten wird, daß ein Schweben der gepulverten Kohle nicht eintritt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, Dadurch gekennzeichnet, daß der Rücktransport des durch den Desorber (6) geführten pulverförmigen Adsorptionsmittels auf den obersten Boden (2) des Adsorbers (I) durch einen Teilstrom des zu behandelnden Gases erfolgt.
3. 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung des Adsorbers (I) von dem unter ihm angeordneten Desorber (6) durch einen mit dem pulverförmigen Adsorptionsmittel gefüllten Schacht (5) erfolgt, dessen Verschluß durch einen in der Adsorptionsmittelmasse schwimmenden Hohlkörper (8) gesichert wird.
4. 4. Verfahren zur Adsorption von Gasen und Dämpfen nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, Idaß die Desorption in einem neben dem Adsorber (Ia) stehenden beheizten Einschichtdesorber (6a) durchgeführt wird, der eine besondere Tasche aufweist, in der das Adsorptionsmittel hochgefördert wird und über einen Überlauf (I8) in tden Adsorber fällt, wobei die Dämpfegeschwindigkeit so eingestellt wird, daß die gepulverte Kohle in der Schwebe gehalten wird.
5. 5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport der im Adsorber (Ia) befindlichen Aktivkohle in den Desorber (6a) mit einem Teilstrom des zu behandelnden Gases derart durchgeführt wird, daß das Gas und Adsorptionsmittel in einem oberhalb des Desorbers (6a) angeordneten,Aibstreiferzyklon (I5) gelangt, der zur Erreichung des Gasabschlusses in die Adsorptionsmittelschicht des Desorbers eintaucht, und das vom Adsorptionsmittel wieder befreite Gas aus dem Zyklon (I5) in den Adsorber (1a) über dessen obersten Boden (2a) eingeleitet wird.