DE954868C - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Stoffen aus Gasen durch Adsorption - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Stoffen aus Gasen durdi Adsorption Bei der Gewinnung von wertvollen Stoffen aus Gasen oder Dämpfen durch Adsorption werden die Gase oder Dämpfe von unten nach oben durch das Adsorptionsmittel geleitet. Nach der Beladung des Adsorptionsmittels erfolgt die Desorption in der Weise, daß Wasserdampf von oben nach unten durch das beladene Adsorptionsmittel geführt wird, der die absorbierten Stoffe aus dem Adsorptionsmittel abführt. Das bei der Desorption erhitzte Adsorptionsmittel, das Wasserdampf aufgenommen hat, wird darauf mittels eines geeigneten Gases getrocknet und steht gegebenenfalls nach Kühlung wieder für einen neuen Adsorptionsvorgang zur Verfügung. Hierbei hat man unter der Adsorptionsmittelschicht auch schon einen Wärmespeicher angeordnet, so daß der Desorptionsdampf nacheinander das Adsorptionsmittel und den Wärmespeicher durchströmt. Bei der Trocknung wird das Trockenmittel zunächst durch den Wärmespeicher geführt, so daß es erwärmt in die Adsorptionsmittelschicht eintritt Auf diese Weise wird überschüssige Wärme aus dem Desorptionsvorgang für die Trocknung nutzbar gemacht.
• Werden Gase behandelt, die mehrere adsorbierbare Stoffe mit verschiedenen Siedepunkten enthalten, z. B. Koksofengase, aus denen vorher die kondensierbaren Bestandteile abgeschieden worden sind, oder Gemische von schwerer- und leichtersiedenden Kohlenwasserstoffen, die z. B. bei der Lösungsmittelwiedergewinnung oder der Kohlenoxydhydrierung zu Kohlenwasserstoffen und gegebenenfalls sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffderivaten anfallen, oder dergleichen Gemische von wertvollen Stoffen verschiedenen Siedepunktes mit nicht kondensierbaren Gasen, so werden die schwerersiedenden, leichter adsorbierbaren Stoffe in der Hauptsache von den untersten Schichten des Adsorbens aufgenommen. Bei der Desorption bleibt ein Teil dieser leicht adsorbierbaren Stoffe im Adsorptionsmittel zurück, dessen Adsorptionskapazität dadurch nach und nach geschwächt wird. Um dieser Schädigung entgegenzuwirken, hat man schon während der Desorption Stoffe zugegeben, z. B. Lösungsmittel in Dampfform oder in flüssiger Form, die die Desorption der leichter adsorbierbaren Stoffe begünstigen. Die Einführunflg zusätzlicher Stoffe in die adsorptive Gewinnung ist indessen in vielen Fällen unerwünscht.
• Es ist auch weiterhin bekannt, bei der adsorptiven Gewinnung von Stoffen verschiedenen Siedepunktes aus Gasen der angegebenen Art das Adsorptionsmittel in zwei oder gegebenenfalls mehreren Schichten anzuwenden und unter jeder Adsorptionsmittelschicht einen Wärmespeicher vorzusehen, in welchem das Gemisch aus Desorptionsmittel und Desorbat kondensiert, so daß die Desorbate der einzelnen Schichten gegebenenfalls getrennt und für sich gewonnen werden können.
• Erfindungsgemäß wird dieses aus einer oder mehreren Schichten anfallende Gemisch in Desorptionsmittel, etwa Wasser, und Desorbat außerhalb des Adsorbers getrennt. Das Desorbat wird auf das Adsorbens einer folgenden Schicht, vorzugsweise der letzten Schicht, zweckmäßig in feiner Verteilung zurückgeleitet. Dadurch wird die Desorption der schwer desorbieribaren Stoffe in dzn unteren, von dem zu behandelnden Gas zuerst durchflossenen Adsorptionsschichten wesentlich begünstigt. Das bedeutet eine beträchtliche Schonung und eine Verlängerung der Lebensdauer des Adsorptionsmittels, weil die Austreibung der schwer desorbierbaren Stoffe unter viel milderen Bedingungen erfolgt als bei der alleinigen Anwendung von Dampf, und z. B. eine Verharzung des Adsorbens, die bei der Desorption der polymerisationsfähigen, schwer desorbierbaren Stoffe mittels überhitztem Dampf leicht eintritt, wird unterdrückt.
• In der Abbildung ist schematisch und beispielsweise der Aufbau eines erfindungsgemäßen Adsorbers dargestellt, der z. B. einen zylindrischen Querschnitt besitzt.
• Die zu behandelnden Gase, z. B. Gase, die Kohlenwasserstoffe mit verschiedenerC-Atom-Zahl und ähnliche Stoffe enthalten, treten durch den Stutzen I in den Adsorber und durchströmen in bekannter Weise zunächst den Wärmespeicher 2, dann eine Adsorbensschicht 3, anschließend den Wärmespeicher 4 und schließlich die Adsorbensschicht 5.
• Das Adsorbens kann auf die beiden Schichten gleichmäßig verteilt sein. In vielen Fällen ist es vorteilhaft, in der Schicht 5 die Hauptmenge des Adsorbens unterzubringen. Dadurch wird eine längere Lebensdauer des Adsorbens erreicht. Durch den Stutzen 6 verlassen die Gase den Adsorber.
• Zwischen der Adsorbensschicht 3 und dem Wärmespeicher 4 ist erfindungsgemäß eine Auffangvorrichtung, z. B. ein flacher Trichter 7, angeordnet, der ein Abflußrohr zum Scheidebehälter 8 besitzt.
• Während der Desorption tritt Dampf durch den Stutzen II oben in den Adsorber ein, durchströmt die Schicht 5, wobei adsorbierte Kohlenwasserstoffe ausgetrieben werden. Anschließend erfolgt eine Kondensation in der Schicht 4. Die Kondensationsprodukte fließen unter Zuhilfenahme der Leitbleche I2 in den Trichter 7 und von dort in das Scheidegefäß 8. Hier erfolgt die Trennung. Das Desorbat, z. B. kondensierte Kohlenwasserstoffe, fließt durch das Rohr g zu dem Verteilerring IO, durch den die Adsorbensschicht 3 gleichmäßig berieselt wird.
• Nach genügend starker Erwärmung der Wärmespeicherschicht 4 hört die Kondensation auf, und es erfolgt die Desorption der Schicht 3, die durch die Zuführung des Kohlenwasserstoffkondensates aus dem Scheidegefäß 8 wesentlich wirksamer gestaltet wird. Anschließend wird die Wärmespeicherschicht 2 erhitzt, und durch den Stutzen I3 verlassen die flüssigen und später die dampfförmigen Bestandteile den Adsorber. An die Desorption schließt sich dann in bekannter Weise die Trocknung und gegebenenfalls Kühlung des Adsorbens an, das darauf für einen neuen Arbeitsgang zur Verfügung steht.
• PAT-ENTANSPROCHE: I. Verfahren zur Gewinnung von Stoffen, z. B. Kohlenwasserstoffen, aus Gasen durch Adsorption und Desorption der adsorbierten Stoffe mittels Wasserdampf od. dgl. kondensierbaren Dämpfen, die von oben nach unten durch das beladene Adsorbens geführt werden, wobei die zu behandelnden Gase nacheinander durch mehrere Adsorptionsmittelschichten geführt werden, unter denen Wärmespeicher angeordnet sind, und die aus den einzelnen Schichten anfallenden Kondensate gesondert gesammelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensat aus einzelnen oder mehreren Schichten außerhalb des Adsorbers in Wasser und Desorbat getrennt und das Desorbat auf eine folgende, zweckmäßig die unterste Adsorptionsmittelschicht vorteilhaft in gleichmäßiger Verteilung zurückgeleitet wird.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch I, wobei zwei oder mehrere im Adsorber angeordnete Adsorbensschichten mit je einem Wärmespeicher versehen sind, gekennzeichnet durch eine Auffangvorrichtung, z. B. einen Trichter (7), unter mindestens einem Wärmespeicher (4) für das abfließende Kondensat.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein außerhalb des Adsorbers angeordnetes Scheidegefäß (8) für die Trennung des Kondensates in Wasser und Desorbat und durch eine Verteilvorrichtung (IO) im Adsorber zur Aufgabe des Desorbates auf die untere Adsorptionsmittelschicht.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 740 839.