DE8900526U1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Reinigen von Gasen von mitgeführten Beladestoffen an Adsorbermaterialien - Google Patents
Vorrichtung zum kontinuierlichen Reinigen von Gasen von mitgeführten Beladestoffen an AdsorbermaterialienInfo
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Description
G 89 OO 526.0
Dipl.-lng. H. Leinweber (i«ws)
Dipl.-lng. Heinz Zimmermann Dipi.-lng, A. Gf. v. Wengcsky
Dipl.-Phys. Dr. Jürgen Kraus
Rcwctt 7, D-&bgr;&Ogr;&Ogr;&Ogr; HOnchcn 2
Telefon (089) 268083
Telex 528191 Izpatd
Telecopier (089) 288088 &Lgr;
den
28. Juni 1989
(Neue) Unterlagen
Vorrichtung zum kontinuierlichen Reinigen von Gasen von mitgeführten Beladestoffen an Adsorbermaterialien
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Reinigen von Gasen von mitgeführten Beladestoffen an
Adsorbermaterialien, die um eine Rotationsachse herum auf einem um die Rotationsachse herum vorzugsweise intermittierend
drehbaren Adsorberbett angeordnet sind, das in einem Adsorberkasten zwischen einem Anströmraum und einem Abström-
··· ■■· a ■ ·
·· ■· 3] ft
10
raum angeordnet ist, die jeweils zumindest in einer Erstreckung im wesentlichen parallel zur Rotationsachse und/oder
zum Adsorberbett verlaufen.
Vorrichtungen zum kontinuierlichen Reinigen von Gasen mit
horizontaler oder vertikaler Drehachse sind bekannt (DE-AS 15 44 036, DE-PS 25 34 068). Die bekannten Anordnungen setzen
ein geschlossenes Gehäuse voraus und sind kompliziert aufgebaut, da sie gesonderte Umkehrleitungen außerhalb der
Adsorberkästen erfordern.
Aufgabe der Erf indunc; ist es, eine Vorrichtung zum
kontinuierlichen Reinigen von Gasen vorzuschlagen, die den? gegenüber einfach aufgebaut ist urd eine wirksame Gasreinigung
,,. ermöglicht. Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1
Ib
gekennzeichnet. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Man erkennt, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die
Strömungsrichtung unmittelbar am Adsorberbett umgekehrt wird. Es erfolgt also die Anströmung des Adsorberbettes in einer
Richtung, die Abströmung aber in der Gegenrichtung. Es sind also An- und Abströmrichtung im wesentlichen gegeneinander
gerichtet.
26
Vorzugsweise erfolgt dabei die Anströmung über einen
ü Anströmraum, der sich über die gesamte Länge des
'** Adsorberkastens in Richtung seines abgeschlossenen freien Endes verjüngt. Das Ausmaß der Verjüngung der An- bzw.
_ Abströmräume kann bis auf 1/5 bis 1/10 des Querschnitts
30
erfolgen, insbesondere ist eine Verjüngung auf 15 bis 18 % möglich.
Zur gleichmäßigen Ausnutzung des Adsorberbettes empfiehlt es __ sich, in den An- bzw. Abetrömräumen Druck- und/oder Strö-
• &igr; * ·
ltrl ·· »i ·· &igr;« t t
— 3 —
mungsverteiler, insbesondere Siebe, Lochbleche und/oder
Leitbleche vorzusehen.
Auch ist es günstig, entlang der Anströmräume jeweils
mindestens eine sich entlang des Anströmraums erstreckende
Kette von radial gerichteten Desorptionsfluid-Püöen
vorzusehen. Dabei sollen die Abgabeöffnungen der Desorptionsfluid-Düsen der Düsenkette zumindest im
wesentlichen rechteckig sein.
Vorteilhaft sind Anströmräume und Abströmräume zumindest im wesentlichen gleich ausgebildet und verlaufen symmetrisch zum
Adsorberbett.
Bevorzugt wird eine Ausführungsform, bei der mindestens 50 %
des Zylinderumfanges der Adsorbereinheit zur Beladung des Adsorberbettes in den Adsorber käs ten mit den im zum
reinigenden Gas enthaltenen Beladestoffen vorgesehen sind. Dabei ist es zweckmäßig, zur gleichzeitigen Beladung mehrerer
Adsorberkästen Ringkanäle zum Anschluß der gewünschten Anzahl von Adsorberkästen vorzusehen.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand
eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht,
Fig. 2 eine schematische, teilweise geschnittene
Draufsicht auf einen Rotationsabsorber,
Draufsicht auf einen Rotationsabsorber,
und
Fig. 3 eine Ausführungsform mit Dampflanzen zum
Desorbieren.
Desorbieren.
J)
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Der Einfachheit halber sind lediglich die Gasführung zum Belüden uns Desorbieren dargestellt. Üblicherweise können
zusätzlich Gasführung zum Inertisieren, Kühlen und/oder Trocknen des Adsorbermaterials vorgesehen sein.
Auf einem Maschinenfundament 1 ist eine Tragplatte 2 für die
verschiedenen Gasführungen vorgesehen. Darüber ist ein Adsorberrad 3 um eine vertikale Rotationsachse 4 herum durch
einen Antrieb kontinuierlich, vorzugsweise aber intermittierend drehber cüiceordnet r Er ist mit Adsorberkästen
5 bestückt, die auf einer Dichtplatte 6 aufsitzen. Das Adsorberrad 3 ist hydraulisch heb- und sjnkbar.
Die Adsorberkästen 5 an der Peripherie des Adsorberrades 3 erstrecken sich von der Dichtplatte 6 weg parallel zur
Rotationsachse 4 und weisen ein zentrales Adsorberbett 7 auf. Dieses hat beispielsweise eine Aktivkohlefüllung in körniger
oder matten Form, sowie einen radial inneren An- bzw. Abströmraum 8 und einen radial äußeren An- bzw. Abströmraum 9.
Die An- bzw. Abströmräume 8, 9 verjüngen sich von der on
Dichtplatte 6 ausgehend zum freien Ende der Adsorberkästen 5 hin. Die Dichtplatte 6 weist mit den An- bzw. Abströmräumen 8,
9 korrespondierende Öffnungen 10. 11 auf. Dadurch ist das Adsorberbett 7 durch die Dichtplatte 6 hindurch anströmbar. Am
Ende jedes Adsorberkastens 5 ist ein Deckel 12 und in der
Dichtplatte 6 ein entsprechender, nicht dargestellter Deckel vorgesehen. Die Deckel dienen zum Austausch des
Adsorbermaterials.
Im Betrieb des Rotationsadsorbers dichten die unterhalb der
Dichtplatte 6 an diese herangeführten Gasführung«« an der
Dichtplattenunterseite ab. In Fig. 1 sind die dazu nötigen Dichtungen 13, 14 schematisch als Kreise am oberen Ende der
Gasführung eingezeichnet. Dabei sind sogenannte
Andockdichtungen vorgesehen. Es handelt sich also um
35
35
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Dichtungen, die bei der Drehbewegung des Adsorberrades 3 nicht anliegen und erst nach dem Stoppen des Adsorberrades 3 an
dieses herangefahren werden. Umgekehrt kann auch das Adsorberrad an die Dichtungen herangefahren werden. Dies ist
bei kontinuierlichem Betrieb z. B. dann möglich, wenn mit zwei &ogr;
Adsorbereinheiten gefahren wird, die versetzt geschaltet sind.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, Dichtungen einzusetzen, deren Anpreßdruck während der Drehbewegung des Adsorberrades
herabgesetzt wird. Dafür sind z. B. Lippendichtungen geeignet, Hi^o /liiT-i-h &agr; i rvan niifhlaahariin Cnhlaimh =>r\i-tc\A ri'lp Ir+· uorrlan
_ „..„
Geeignet sind auch Dichtungen mit konstanter Dichtwirkung, z. B. durch Federn angepreßte Dichtmaterialstreifen, Rippen,
Stege geeigneten Profils, hydraulische Dichtungen mit Schwerflüssigkeit und dergleichen.
In Fig. 1 ist im linken Teil die Beladung des Adsorberbetts 7
und im rechten Teil die Desorption der Beladung dargestellt, wobei die Desorption im Gegenstrom zur Beladungsrichtung
erfolgt.
Durch die Leitung 15 wird Rohgas herangeführt. Es passiert die
Öffnung 11 in der Dichtplatte 6, den radial außen liegenden Raum 9; der hier Anetrömreum ist, das Adsorberbett T, v?o <?«
seine Beladung an das Adsorbermaterial abgibt. Schließlich
wird das Rohgas als Reingas über den radial inneren Raum 8, 26
hier der Abströmraum, die Öffnung 10 in der Dichtplatte in die Ableitung 16 eingespeist.
Zur Desorption wird heißes Regenerationsgas (es ist
schematisch an den Doppeldichtungen 14 zu erkennen, das bei 30
Regeneration besser gedichtet werden muß), über die Zuleitung 17 und die Öffnung 10 in der Dichtplatte 6 im radial inneren
Raum 8, der hier als Anströmraum fungiert, zugeführt. Das
Regenerationsgas passiert sodann das Adsorberbett, aus dem es
die Beladung desorbiert und wird über den radial äußeren Raum 35
&Igr; 9, der hier als Abströmraum fungiert, die öffnung 11 in der
Dichtplatte 6 und die Ableitung 18 zur Weiterverarbeitung (z. B. zur Auskondensation seiner Beladung) abgeführt.
Aus Fig. 2 erkennt man, daß bei der Beladung des Adsorbermaterials mehrere Adsorberkästen 5 gleichzeitig
abgespeist werden, während jeweils nur ein Adsorberkasten
durch Desorption regeneriert wird. Die Gasführung ist dabei als Strömungskasten ausgebildet, wobei der Zuleitung 15 für
das Rohgas sowie der Ableitung ib für das Reingas jeweils ein Riiigkanal 15a bzw. ein Ringkanal 16a zugeordnet sind, von
denen jeder die gewünschte Anzahl Adsorberkästen 5 erfaßt,
Aus Fig. 2 läßt sich eine symmetrische Anordnung der Zuleitungen und Ableitungen sowie der zugeordneten Ringkanäle
erkennen. Insoesondere auf der Anströmseite kann es zur Erzielung einer gewünschten Druckabfallverteilung über die
erfaßten Adsorberkästen 5 aber auch wünschenswert sein, eine asymmetrische Anspeisung vorzusehen.
Um eine gleichmäßige Ausnützung des Adsorberbettes 5 über
seine gesamte Länge im Adsorberkästen zu erzielen, verjüngen sich die An- bzw. Äbströmräume &dgr;, 9 von der Dichtplatte 6 weg
in Richtung ihres freien Endes. Es sind jedoch auch andeve Ausbildungen möglich. In diesem Zusammenhang ist es
vorteilhaft, in diesen Räumen Verteilereinbauten vorzusehen, um eine gewünschte Druckverteilung und lokale
Strömungsverteilung in diesen Räumen sicherzustellen. Diese Verteilereinbauten könnten z. B. Leitbleche, Umlenkschaufel,
Stau- und Verteilersiebe, Lochbleche oder dergleichen sein.
Sie sind dem Strömungstechniker geläufig. In Fig. 1 erkennt man Strömungsverteiler 19 in Form von Stau- und
Verteilersieben in der Nähe der Dichtplatte 6. Diese Strömungsverteiler 19 erbringen ein besseres Durchströmen des
unteren Bettbereictujs, in dem häufig Kondensatbildung
- 7 auftritt.
Fig. 3 zeigt ausschnittsweise einen Adsorberkasten 5, bei dem
sich der Querschnitt von An- bzw. Abströmraum 8, 9 über die
Länge nicht ändern. Man erkennt, daß im radial innen liegenden &ogr;
Raum 8 eine Dampf lanze 20 angeorndet ist. Diese wird von der Seite der Dichtplatte 6 her oder vom gegenüberliegenden Ende
her gespeist. Die Dampf lanze 20 weist Düsen 21 auf, die den «i
Dampf direkt auf das Adsorberbett 7 richten. Die Düsen 21 S
haben vorzugsweise rechteckigen Auslaßquerschnitt. Fig. 3 ist |i
eine um 90° gedrehte Darstellung der Anordnung von Fig. 1. |
Die Erfindung ist auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen nicht beschränkt. So kann man ohne weiteres '
auch im Gleichstrom beladen und desorbieren. Weiterhin müssen 15
die Adsorberkästen keinen symmetrischen Querschnitt aufweisen.
Auch ihre Form muß nicht im wesentlichen die eines Trapezes sein, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.
Eine vertikale Rotationsachsenanordnung, d. h. stehende oder 20
hängende Adsorberkästen (Fig. 1 und Fig. 2 auf den Kopf gestellt) werden aus verschiedenen Gründen bevorzugt. Auch
diese Anordnung ist aber nicht zwingend. Stehende oder hängende Adsorberkästen erlauben eine bessere
Kondensatableitung, eine bessere Befüllung und Entleerung der ;
h
Adsorberbetten und auch besseren Zugang zu den Dichtungen. $
Selbstverständlich können die Öffnungen 10, 11 in der Dichtplatte 6 einen anderen als kreisrunden Querschnitt
aufweisen.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Reinigen von Gasen von mitgeführten Beladestoffen an Adsorbermaterialien,
die um eine Rotationsachse herum auf einem um die Rotationsachse herum vorzugsweise intermittierend drehbaren Adsorberbett
angeordent sind, das in einem Adsorberkasten zwischen einem Anströmraum und einem Abströmraum angeordnet ist, die
jeweils zumindest in einer Erstreckung im wesentlichen
1^ parallel zur Rotationsachse und/oder zum Adsorberbett verlaufen,
dadurch gekennzeichnet, daß der Adsorberkasten (5) an einem Ende des Adsorberbettes (7) für An- bzw. Abströmraum
(8, 9) entsprechende An- bzw. Abströmöffnungen (10, 11) mit entsprechenden Zu- und Ableitungen (15, 16, 17, 18) aufweist,
während der Adsorberkasten (5) an seinem anderen, freien Ende zum Erzielen bezüglich des Adsorberbettes zumindest
im wesentlichen gegeneinander gerichteter An- bzw. Abströmrichtungen geschlossen ist (Deckel 12).
^°
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die An- bzw. Abströmräume (8, 9) über die gesamte Länge des Adsorberkastens (5) in Richtung seines abgeschlossenen
freien Endes verjüngen.
3^
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die An- bzw. Abströmräume (8, 9) auf etwa 1/5
bis 1/10 ihres Querschnittes, insbesondere auf 15 bis 18 % dieses Querschnittes verjüngen.
3^
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß in den An- bzw. Abströmräumen
• t · ·
« M · · 4 · 4 &agr; &bgr; a
* t · · t &Ogr;', 9 1· &Lgr; &Ggr;
&igr;&udiagr;-30» &igr; &agr; &agr; &ogr; &ogr;&igr;
(8/9) Druck- und /oder Strömungsverteiler (19), insbesondere
Siebe, Lochbleche und/oder Leitbleche vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da·<·
durch gekennzeichnet, daß in den An- bzw. Abströmräumen (8, 9) jeweils mindestens eine sich entlang des An- bzw.
Abströmraums erstreckende Kette von radial gerichteten Desorptionsfluid-Düsen
(21) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Desorptionsfluid-Düsen (2 1) der Düsenkette zumindest
im wesentlichen rechteckige Abgabeöffnungen haben.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die An- bzw. Abströmräume (8, 9)
zumindest im wesentlichen gleich ausgebildet sind und symmetrisch zum Adsorberbett (7) verlaufen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens 50 % des Umfanges der Adsorbereinheit zur Beladung des Adsorberbettes (7) in den
Adsorberkästen (5) mit den im zu reinigenden Gas enthaltenden Beladestoffen vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Ringkanäle (15a, 16a) zum Anschluß der gewünschten
Anzahl von Adsorberkästen (5) vorgesehen sind.
• · &igr; ti · ·
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