DE975393C - Process and device for cleaning or breaking down gas mixtures with adsorbable components - Google Patents

Process and device for cleaning or breaking down gas mixtures with adsorbable components

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DE975393C
DE975393C DEG94A DEG0000094A DE975393C DE 975393 C DE975393 C DE 975393C DE G94 A DEG94 A DE G94A DE G0000094 A DEG0000094 A DE G0000094A DE 975393 C DE975393 C DE 975393C
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adsorbent
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cold
cooling
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Heinrich Dr-Ing Kahle
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Linde GmbH
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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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Description

Es ist bekannt, Gasgemische mit adsorbierbaren Bestandteilen dadurch zu reinigen bzw. zu zerlegen, daß man sie durch jeweils einen von zwei parallel geschalteten Adsorbern führt, wobei einer dieser Adsorber periodisch beladen, der andere gleichzeitig entladen wird. Die Beladung erfolgt normalerweise bei tieferen Temperaturen, die Entladung bei höheren. Insbesondere die völlige Entladung hat bisher Schwierigkeiten bereitet, da das Ausdämpfen und Trocknen der Kohle längere Zeit erforderte. Um das Verfahren zu beschleunigen, hat man schon für schnellen Wärmeaustausch innerhalb des Adsorptionsgefäßes dadurch gesorgt, daß man die Adsorbensfüllungen in dünne waagerechte Schichten unterteilte, zwischen denen jeweils Heizbzw. Kühleinrichtungen angeordnet waren, die während der Beladeperiode mit Kühllösung und während der Entladeperiode mit Wasserdampf beschickt wurden.It is known that gas mixtures with adsorbable components can be cleaned or broken down by that one leads them through one of two parallel connected adsorbers, one this adsorber is charged periodically, the other is discharged at the same time. The loading takes place normally at lower temperatures, discharge at higher temperatures. In particular, the total discharge has so far caused difficulties, since the steaming out and drying of the coal takes a long time required. To speed up the process, one already has for rapid heat exchange within of the adsorption vessel ensured that the adsorbent fillings in thin horizontal Subdivided layers, between which each Heizbzw. Cooling devices were arranged, the charged with cooling solution during the loading period and with water vapor during the unloading period became.

Bei einem anderen bekanntgewordenen Verfahren wird der Adsorptionsvorgang derart geführt, daß das Adsorptionsmittel beim Beginn der Adsorption ungekühlt oder nur teilweise vorgekühlt ist, jedoch bei fortschreitender Adsorption gekühlt wird. Dadurch soll einerseits die Wärmewirtschaftlichkeit erhöht und andererseits erreicht werden, daß das Adsorptionsmittel in der ersten Zeit nur schwach adsorbiert, um diejenigen Bestandteile des Gas- und Dampfgemisches nicht mitzufassen, die nachträglich in der Kondensationsanlage nicht kon-In another known process, the adsorption process is carried out in such a way that that the adsorbent is uncooled or only partially precooled at the beginning of the adsorption is, but is cooled as the adsorption progresses. As a result, on the one hand, the heat economy increased and on the other hand achieved that the adsorbent in the first time only weakly adsorbed so as not to include those constituents of the gas and vapor mixture that not subsequently in the condensation system

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densieren und auf die Kondensation der zu gewinnenden Bestandteile nachteilig wirken. Die Kühlung des Adsorbens kann dabei durch das Roh- bzw. Frischgas selbst und, falls dies nicht ausreichend ist, noch zusätzlich durch indirekte Kühlung erfolgen. condense and have a detrimental effect on the condensation of the constituents to be obtained. The cooling of the adsorbent can by the raw or fresh gas itself and, if this is not sufficient is also done by indirect cooling.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der bekannten Verfahren und eine besonders wirtschaftliche Ausnutzung aller aufzuwendenden Kälte- und Wärmebeträge.The invention aims to improve the known processes and to make them particularly economical Utilization of all required cooling and heating amounts.

Erfindungsgemäß wird ein gleichzeitig als Kälte- und Wärmespeicher dienendes Adsorbens vom Frischgas fortschreitend gekühlt und dabei mit dessen adsorbierbaren Bestandteilen beladen. In der gleichen Zeit wird der andere Adsorber in entgegengesetzter Richtung von einem vorerhitzten Spülgas aufgeheizt und dabei gleichzeitig entladen. Die in der vorhergehenden Periode zugeladenen Bestandteile werden wieder an das Spülgas abgegeben. Da das Adsorbens gleichzeitig als Kälte- und Wärmespeicher dienen soll, wird sowohl die Beladung durch Frischgas als auch die-Entladung durch Spülgas nur so lange fortgesetzt, als das Adsorbens noch ein wesentliches Temperaturgefälle aufweist. Es wird also die Beladung nicht bis zum Gleichgewicht und auch die Entladung nicht völlig durchgeführt.According to the invention, a simultaneously serving as a cold and heat storage adsorbent is from Fresh gas is progressively cooled and loaded with its adsorbable components. In at the same time the other adsorber is preheated in the opposite direction from one Purge gas heated and discharged at the same time. The components loaded in the previous period are released back to the purge gas. Since the adsorbent is also used as a cold and heat storage is to serve, both the loading by fresh gas and the unloading continued by purging gas only as long as the adsorbent still has a significant temperature gradient having. So the loading does not come to equilibrium and neither is the unloading completely carried out.

Die Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zum Reinigen bzw. Zerlegen von Gasgemischen mit -3° adsorbierbaren Bestandteilen mit Hilfe von zwei parallel geschalteten Adsorbern, die in gleichen relativ kurzzeitigen Intervallen umgeschaltet und in entgegengesetzter Richtung von einem Spülgasstrom entladen werden, bei dem während der relativ kurzen Entladungsperiode mittels eines erhitzten Spülgases das Adsorbens nur teilweise regeneriert wird, d. h., daß nur die in der vorhergehenden, gleich langen Beladungsperiode von dem bereits vorbeladenen Adsorbens aufgenommenen Bestandteile an das Spülgas abgegeben werden, wobei längs der Adsorbensschicht ein ständiges Temperaturgefälle aufrechterhalten bleibt, das von einer Temperatur in der Nähe der Heiztemperatur bis zu einer Temperatur in der Nähe derjenigen des eintretenden Gases und von einer maximalen Beladung an der Frischgaseintrittsseite bis zu einer sehr geringen Beladung in der Nähe der Reingasaustrittsseite reicht.The invention accordingly relates to a method for cleaning or breaking down gas mixtures -3 ° adsorbable components with the help of two adsorbers connected in parallel, which are in the same relatively short-term intervals and switched in the opposite direction by a purge gas flow be discharged, in which during the relatively short discharge period by means of a heated Purge gas the adsorbent is only partially regenerated, d. i.e. that only those in the preceding, equally long loading period of the already preloaded adsorbent absorbed components are released to the purge gas, with a constant temperature gradient along the adsorbent layer that is maintained from a temperature close to the heating temperature a temperature close to that of the incoming gas and a maximum load on the fresh gas inlet side up to a very low load near the clean gas outlet side enough.

Die Erfindung stellt also eine Kombination folgender Merkmale dar:The invention thus provides a combination of the following Features:

1. die kurzzeitige Umschaltung in gleichen relativ kurzen Intervallen,1. the short-term switchover in the same relatively short intervals,

2. die nur teilweise Regenerierung des Adsorbens durch das Spülgas,2. the only partial regeneration of the adsorbent by the purge gas,

3. die Zuladung von Adsorbat zu dem bereits vorbeladenen Adsorbens während der Beladeperiode, 3. the loading of adsorbate to the already preloaded adsorbent during the loading period,

4. die Aufrechterhaltung eines ständigen Temperatur- und Beladungsgefälles längs der Adsorbensschicht, also sowohl während der Beladung4. the maintenance of a constant temperature and loading gradient along the adsorbent layer, so both during loading

als auch während der Entladung.
Man kann die Beladung bei normaler Temperatur ausführen oder die Temperatur durch eine Kältequelle senken. In diesem Falle wird das Adsorbens durch ein Frischgas beladen, das durch eine dem Adsorbens vorgeschaltete Kältequelle tiefgekühlt wurde, während in dem anderen Adsorber das Spülgas, welches dort die Entladung des Adsorbens bewirkt, durch eine am anderen Ende des ersten Adsorbers befindliche Heizung aufgeheizt wird, seine Wärme auf das Adsorbens im zweiten Adsorber überträgt und gleichzeitig die ausgetriebenen Adsorbate aufnimmt und fortspült.
as well as during discharge.
The loading can be carried out at normal temperature or the temperature can be reduced by means of a cold source. In this case, the adsorbent is loaded by a fresh gas that has been deep-cooled by a cold source connected upstream of the adsorbent, while the flushing gas in the other adsorber, which causes the adsorbent to be discharged, is heated by a heater located at the other end of the first adsorber, transfers its heat to the adsorbent in the second adsorber and at the same time absorbs and flushes away the expelled adsorbates.

Aus Gründen der Vereinfachung der Betriebsweise kann sowohl die Heizung als auch die Kühlung dauernd betrieben werden.To simplify the operation, both heating and cooling can be used be operated continuously.

Schaltet man nach einem weiteren Erfindungsgedanken an jedes Ende eines Adsorbers einen Speicher oder Gegenstromwärmeaustauscher, der die vom Gas mitgeführten Kälte- bzw. Wärmebetrage aufnimmt oder auf Frischgas bzw. Spülgas im indirekten Wärmeaustausch überträgt, so können keine Kälte- bzw. Wärmeverluste wesentlicher Art auftreten. Die Forderung, daß infolge der Verwendung des Adsorbens als Speichermasse ein Temperaturgefälle über dem Adsorbens erhalten bleibt, bedingt eine Umschaltung in nicht zu langen Zeiträumen, wie sie für Speicher üblich sind und welche entsprechend den Temperaturbedingungen, der Gaszusammensetzung und den verwendeten Speichermassen in bekannter Weise abgestimmt sein müssen. Neben den betrieblichen Vorteilen wird durch die erfindungsgemäße Arbeitsweise der wirtschaftliche \>"orteil einer allgemeinen Senkung des Energieaufwandes erreicht, da die Beladung unter Umständen bei Normaltemperatur oder nur wenig erniedrigtem Temperaturniveau durchgeführt werden kann. Es können daher billige Kältequellen zur Anwendung gelangen. Auch die Spülung kann bereits bei mäßig erhöhten Temperaturen in ausreichender Weise vor sich gehen.According to a further idea of the invention, one switches to one at each end of an adsorber Storage tank or counterflow heat exchanger that stores the amount of cold or heat carried along by the gas absorbs or transfers to fresh gas or purge gas in indirect heat exchange, so can there are no significant losses of cold or heat. The requirement that as a result of the use of the adsorbent as a storage mass, a temperature gradient is obtained across the adsorbent remains, requires a switchover in not too long periods of time, as is usual for memory and which according to the temperature conditions, the gas composition and the used Storage masses must be matched in a known manner. In addition to the operational advantages the method of operation according to the invention results in the economic benefit of a general reduction of the energy expenditure, since the loading may or may not be at normal temperature little lowered temperature level can be carried out. It can therefore use cheap sources of cold come into use. Rinsing can also be sufficient even at moderately elevated temperatures Wise going on.

Für den Fall der Anwendung von Kühlung und Heizung wird erfindungsgemäß die Beladung in der Weise durchgeführt, daß das zu zerlegende Frischgas durch einen Kältespeicher vorgekühlt, durch eine Kühleinrichtung auf seine tiefste Temperatur gebracht und in diesem Zustand über das gleichzeitig als Kälte- und Wärmespeicher dienende Adsorbens geführt wird und dieses dabei abkühlt, aber selbst erwärmt wird. Hinter dem Adsorbens wird es über einer Heizeinrichtung erhitzt und in dem anschließenden Wärmespeicher wieder auf normale Temperatur gebracht. In dem anderen Adsorber wird gleichzeitig das in umgekehrter Richtung strömende Spülgas über dem Wärmespeicher vorgewärmt, durch die anschließende Heizeinrichtung auf seine höchste Temperatur erhitzt, das Adsorbens in diesem Zustand durchströmt, aufgeheizt, entladen und selbst dabei gekühlt, anschließend über einer Kühleinrichtung tiefgekühlt und in dem anschließenden Kältespeicher wieder auf annähernd normale Temperatur gebracht. Das zwischen Heizung und Kühlung bzw. den auf der anderen Seite anschließenden Speichern untergebrachte Adsorbens dient also an seinem heizungsseitigen Ende als Wärmespeicher, an seinem kühlungsseitigen EndeIn the event that cooling and heating are used, the load is in accordance with the invention in the Way carried out that the fresh gas to be decomposed is precooled by a cold store, by a cooling device brought to its lowest temperature and in this state about the same time as a cold and heat storage serving adsorbent is performed and this cools down, but itself is heated. Behind the adsorbent, it is heated over a heating device and in the subsequent heat storage is brought back to normal temperature. In the other adsorber the purging gas flowing in the opposite direction is preheated over the heat storage tank at the same time, The adsorbent is heated to its highest temperature by the subsequent heating device in this state flows through, heated, discharged and even cooled in the process, then Deep-frozen over a cooling device and in the subsequent cold storage again to approximately brought normal temperature. That between heating and cooling or on the other side subsequent storage accommodated adsorbent thus serves at its heating-side end as Heat storage, at its cooling-side end

als Kältespeicher. Bei der Beladung erfolgt eine Temperatursenkung längs der ganzen Adsorbensschicht und eine Erniedrigung des mittleren Temperaturniveaus unter Beibehaltung eines Temperaturgefälles mit Richtung zur Kühlung, d. h., das Adsorbens wird nicht vollständig durchgekühlt, sondern die Zone des Temperaturanstieges gegen die Heizung vorgeschoben. Desgleichen wird bei der Spülung das Adsorbens nicht vollkommenas cold storage. During loading, the temperature drops along the entire adsorbent layer and a decrease in the mean temperature level while maintaining a temperature gradient with direction to cooling, d. i.e. the adsorbent is not completely cooled, but the zone of temperature rise advanced towards the heater. The same is true for the adsorbent is not completely flushed

ίο durchgewärmt, sondern die Zone des Temperaturgefälles gegen die Kühlung vorgeschoben. Die heizungsseitigen Teile des Adsorbens werden nur wenig beladen. Während der Entladungsperiode wird der kühlungsseitige Teil des Adsorbens nicht entladen. Es wird also im wesentlichen die Beladungsfront nur in den mittleren Teilen je nach Betriebszustand in Richtung zur Heizung (bei der Beladung) bzw. bei der Spülung in der Richtung zur Kühlung vorgeschoben. Spülgas und aufgewendete Wärmebeträge bei der Spülung bzw. Kältebeträge bei der Beladung werden bei der geschilderten Arbeitsweise bestens ausgenutzt.ίο warmed through, but the zone of the temperature gradient advanced against the cooling. The heating-side parts of the adsorbent are only little loaded. During the discharge period, the cooling-side part of the adsorbent does not become unload. So it is essentially the loading front only in the middle parts, depending on the operating state in the direction of heating (when loading) or in the direction of cooling when flushing. Purge gas and spent Amounts of heat during flushing and amounts of cold during loading are shown in the case of the Working method optimally used.

Die Ausführung des Verfahrens sei an Hand eines Beispiels beschrieben (Abb. 1 und 2). Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens besteht erfindungsgemäß aus zwei parallel geschalteten Adsorbensschichten 1, 11 mit Kühlspirale 4, 14, Kältespeicher 2, 12 auf einer Seite sowie Heizung 5, 15 und Wärmespeichern 3, 13 auf der anderen Seite sowie der Einrichtung 8 zum Umschalten von Frischgas und beladenem Spülgas auf einer Seite sowie der Einrichtung 9 zum Umschalten von Restgas und unbeladenem Spülgas auf der anderen Seite. Die Heizung kann z. B. mit Dampf oder elektrisch betrieben werden.The execution of the method is described using an example (Fig. 1 and 2). the According to the invention, the device for carrying out the method consists of two connected in parallel Adsorbent layers 1, 11 with cooling spiral 4, 14, Cold storage 2, 12 on one side and heating 5, 15 and heat storage 3, 13 on the other side and the device 8 for switching fresh gas and loaded purge gas on one side and the device 9 for switching residual gas and unloaded purge gas on the other Page. The heater can, for. B. with steam or electrically operate.

Die Heizung und Kühlung können in der Weise kombiniert werden, daß ein Kältekreislauf eines Kältemittels in einem System erfolgt, das aus Kompressor 6, Verflüssiger 5, 15, Entspannungsventil 7 und Verdampfer 4, 14 besteht. Der Verflüssiger dient als Heizquelle, der Verdampfer als Kältequelle. The heating and cooling can be combined in such a way that a refrigeration circuit is a Refrigerant takes place in a system consisting of compressor 6, condenser 5, 15, expansion valve 7 and evaporator 4, 14 consists. The condenser serves as a heating source, the evaporator as a cold source.

Der Verlauf des Reinigungs- bzw. Trennverfahrens in der beschriebenen Einrichtung ist also folgender: Das zu zerlegende Frischgas tritt bei 10 über die Umschaltung 8 und Eintrittsrohr 16 in den linken zu beladenden Adsorber A ein, strömt über den in der Periode vorher kaltgeblasenen Kältespeicher 2, die anschließende Kühlung 4, das Adsorbens 1, Heizung 5, Speicher 3 und tritt über 19 und Umschaltung 9 bei 21 aus. In der gleichen Zeit strömt ein Spülgas von 20 über Umschaltung 9, Rohr 17, Wärmespeicher 13, Heizung 15, Adsorbens 11, Kühlung 14 und Kältespeicher 12, Rohr 18 und Umschaltung 8 bei 22 ins Freie bzw. zur weiteren Verwendung.The course of the cleaning or separation process in the device described is as follows: The fresh gas to be broken down enters the left-hand adsorber A to be loaded at 10 via switchover 8 and inlet pipe 16, flows through the cold store 2, which was blown cold in the period before, the subsequent cooling 4, the adsorbent 1, heating 5, memory 3 and exits via 19 and switching 9 at 21. At the same time, a flushing gas flows from 20 via switch 9, pipe 17, heat storage 13, heater 15, adsorbent 11, cooling 14 and cold storage 12, pipe 18 and switch 8 at 22 into the open air or for further use.

Der angenäherte Temperaturverlauf eines Gasteilchens bei Beginn der Beladungsperiode ist in der schematischen Abb. 2 durch die Temperaturlinie 16, 19, der Temperaturverlauf eines Spülgasteilchens bei Beginn der Spülung durch die Temperaturlinie 17, 18 dargestellt. Den Temperaturverlauf der Speichermassen kennzeichnet die gestrichelte Linie. Bei der Abkühlung des Gases verläuft diese unterhalb, bei dessen Anwärmung oberhalb der Gastemperaturlinie. Aus dem auf der linken Seite der Abbildung stehenden Temperaturmaßstab ist die Temperaturänderung in Celsiusgraden zu entnehmen. Die waagerechte Linie kennzeichnet die Länge des Adsorbers von Punkt 16 bis 19 bzw. 18 bis 17. Die nicht eingeklammerten Zahlen beziehen sich auf Frisch- bzw. Restgas, die eingeklammerten Werte auf Spülgas. Man ersieht aus der Abbildung, daß ein Gasteilchen die durch die fallende ausgezogene Linie in Richtung des bei 16 eingetragenen Pfeiles dargestellte Temperaturänderung zunächst über dem Speicher 2, dann über der Kühlung 4 erfährt. Beim anschließenden Übertritt auf die Adsorbensmasse 1 erfolgt ein Temperaturanstieg, der sich über der Heizung 5 bis zu deren Ende fortsetzt. Anschließend folgt über dem Speicher 3 wieder eine Temperatursenkung bis auf einige Grade über Umgebungstemperatur. Ein Spülgasteilchen, welches beim Punkt 17 im zweiten Adsorber in entgegengesetzter Richtung strömt, erfährt dementsprechend zunächst eine Temperatursteigerung über dem Speicher 13, die sich über der Heizung 15 fortsetzt, während über der anschließenden Adsorbensschicht 11 eine Temperatursenkung eintritt, die sich über der Kühlung 14 bis zum tiefsten Punkt fortsetzt und anschließend über dem Speicher 12 durch einen Temperaturanstieg bis auf einige Grade unter Umgebungstemperatur abgelöst wird. Die gestrichelt gezeichnete Temperaturlinie der Speichermasse verläuft zwischen den ausgezogenen Linien 16 bis 19 bzw. 17 bis 18.The approximate temperature curve of a gas particle at the beginning of the loading period is in the schematic Fig. 2 by the temperature line 16, 19, the temperature profile of a purge gas particle represented by temperature line 17, 18 at the start of flushing. The temperature profile of the storage masses is indicated by the dashed line. When cooling the gas this runs below, when it is heated above the gas temperature line. From the on the The temperature scale on the left of the figure is the temperature change in degrees Celsius refer to. The horizontal line indicates the length of the adsorber from point 16 to 19 or 18 to 17. The numbers not in brackets relate to fresh or residual gas, those in brackets Values on purge gas. It can be seen from the figure that a gas particle through the falling solid line in the direction of the arrow shown at 16 temperature change first about the memory 2, then about the cooling 4 learns. At the subsequent transfer on the adsorbent mass 1 there is a temperature rise which extends over the heater 5 up to the latter End continues. Subsequently, the temperature is again reduced to up to via the memory 3 a few degrees above ambient temperature. A flushing gas, which at point 17 in the second adsorber flows in the opposite direction, experiences an increase in temperature accordingly over the memory 13, which continues over the heater 15, while over the subsequent Adsorbent layer 11 a temperature drop occurs, which extends over the cooling 14 to lowest point continues and then above the memory 12 by a temperature rise up to peeled off a few degrees below ambient temperature. The dashed temperature line the storage mass runs between the solid lines 16 to 19 and 17 to 18, respectively.

Die Arbeitsweise ist je nach den Zielen eine verschiedene. Wird lediglich eine Reinigung des Gases bzw. die Gewinnung eines Reingases bezweckt und sind die Verunreinigungen wertlos, so kann die Spülung mit einem beliebigen Spülgas erfolgen. Es ist zweckmäßig, Spülgase zu verwenden, die frei sind von solchen Bestandteilen, die in der Periode vorher adsorbiert wurden. Die Anwendung erhöhter Drücke bei der Beladung ist unter Umständen nicht erforderlich, jedoch zweckmäßig, falls das zu reinigende Gas unter Druck weiterverwendet werden soll. Wird das Gas einer weiteren Zerlegung zugeführt und fallen Zerlegungsprodukte an, die nicht in irgendeiner Form Verwendung finden sollen, so kann man diese zur Spülung des jeweils zu entladenden Behälters benutzen.The way of working is different depending on the goals. Is just a purification of the gas or the extraction of a pure gas is intended and the impurities are worthless, the Purging can be carried out with any purging gas. It is advisable to use purge gases that are free are of those components that were adsorbed in the period before. The application of increased Pressure during loading may not be necessary, but useful if that is possible cleaning gas under pressure is to be reused. Will the gas undergo further decomposition and there are decomposition products that should not be used in any form, so you can use them to flush the respective container to be unloaded.

Bezweckt man eine Gewinnung von adsorbierbaren Bestandteilen, so ist dies dadurch möglich, daß man eine verkleinerte Spülgasmenge intensiv beheizt und auf diese Weise die bei der Beheizung und Spülung ausgetriebenen Adsorbate in einem kleinen Spülgasvolumen anreichert.If the aim is to obtain adsorbable components, this is possible because that a reduced amount of flushing gas is intensively heated and in this way that during heating and purging, the expelled adsorbates are concentrated in a small volume of purging gas.

Das angereicherte Spülgas kann nach einem bekannten Verfahren, z. B. durch fraktionierte Kondensation oder durch eine weitere Adsorptionsstufe der oben beschriebenen Art, weiter angereichert bzw. zerlegt werden. Es ist bei Anwendung einer Intensivkühlung auch möglich, die Bestandteile so weit anzureichern, daß sie über der in der Einrichtung angeordneten Kühlung bereits kondensierenThe enriched purge gas can be prepared by a known method, e.g. B. by fractional condensation or further enriched by a further adsorption stage of the type described above or dismantled. When using intensive cooling, it is also possible to keep the components like this to enrich far that they are already condensing on the cooling arranged in the device

und dort ständig abgeführt werden können. In diesem Falle ist durch Anordnung geeigneter Fartgtassen dafür zu sorgen, daß die abtropfenden Kondensate in der Nähe ihrer Bildungsstelle gesammelt und abgeführt werden können.and can be continuously discharged there. In this case, by arranging suitable Fartgtassen to ensure that the dripping condensates collected in the vicinity of their place of formation and can be discharged.

Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: i. Verfahren zum Reinigen bzw. Zerlegen von Gasgemischen mit adsorbierbaren Bestandteileni. Process for cleaning or breaking down gas mixtures with adsorbable components ίο mit Hilfe von zwei parallel geschalteten Adsorbern, die in gleichen relativ kurzzeitigen Intervallen umgeschaltet und in entgegengesetzter Richtung von einem Spülgasstrom entladen werden, dadurch gekennzeichnet, daß während der relativ kurzen Entladungsperiode mittels eines erhitzten Spülgases das Adsorbens nur teilweise regeneriert wird, d. h., daß nur die in der vorhergehenden gleich langen Beladungsperiode von dem bereits vorbeladenen Adsor- bens aufgenommenen Bestandteile an das Spülgas abgegeben werden, wobei längs der Adsorbensschicht ein ständiges Temperatur- und Beladungsgefälle aufrechterhalten bleibt, das von einer Temperatur in der Nähe der Heiztemperatur bis zu einer Temperatur in der Nähe der- - jenigen des eintretenden Gases und von einer maximalen Beladung an der Frischgaseintrittsseite bis zu einer sehr geringen Beladung in der Nähe der Reingasaustrittsseite reicht.ίο with the help of two adsorbers connected in parallel, which switched in the same relatively short-term intervals and in opposite ones Direction are discharged from a purge gas stream, characterized in that during the relatively short discharge period by means of a heated flushing gas only removes the adsorbent is partially regenerated, d. This means that only those in the previous loading period of equal length from the already preloaded adsorber bens absorbed constituents are released to the purge gas, along the adsorbent layer a constant temperature and load gradient is maintained, from a temperature close to the heating temperature up to a temperature close to that of the entering gas and of one maximum load on the fresh gas inlet side up to a very low load in the Close to the clean gas outlet side is sufficient. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende der Adsorbensschicht eine Kältequelle das Frischgas tiefkühlt, am anderen Ende der Adsorbensschicht eine . Heizung das zutretende Spülgas aufheizt.2. The method according to claim 1, characterized in that that a cold source cools the fresh gas at one end of the adsorbent layer, one at the other end of the adsorbent layer. Heater heats up the incoming purge gas. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl- und Heizquelle dauernd betrieben wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the cooling and heating source is operated continuously. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jedes Ende eines Adsorbers ein Speicher bzw. Gegenstromwärmeaustauscher geschaltet wird, der die mitgeführten Kälte- bzw. Wärmebeträge aufnimmt.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that at each end of an adsorber a storage or counterflow heat exchanger is switched, which the carried Absorbs cold or heat amounts. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zu zerlegende Frischgas durch einen Kältespeicher vorgekühlt, durch eine dauernd betriebene Kühleinrichtung auf seine tiefste Temperatur gebracht und in diesem Zustand über das gleichzeitig als Kälte- und Wärmespeicher dienende Adsorbens geführt wird und dieses dabei abkühlt oder selbst erwärmt wird, daß es hinter dem Adsorbens über einer dauernd betriebenen Heizeinrichtung erhitzt und in dem anschließenden Wärmespeicher wieder auf. normale Temperatur gebracht wird, während in dem anderen Adsorber gleichzeitig das in umgekehrter Richtung strömende Spülgas über dem Wärmespeicher vorgewärmt, durch die anschließende Heizeinrichtung auf seine höchste Temperatur erhitzt wird, das Adsorbens in diesem Zustand durchströmt, aufheizt und teilweise entlädt und selbst dabei abgekühlt wird.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the fresh gas to be broken down pre-cooled by a cold store, by a continuously operated cooling device brought its lowest temperature and in this state about the same time as cold and Heat storage serving adsorbent is performed and this cools down or heated itself is that it is heated behind the adsorbent over a continuously operated heating device and in the subsequent heat accumulator again. normal temperature is brought, while in the other adsorber at the same time the purge gas flowing in the opposite direction The adsorbent is preheated over the heat accumulator and heated to its highest temperature by the subsequent heating device In this state it flows through, heats up and partially discharges and even cools down in the process will. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die adsorbierbaren Bestandteile mit einer verkleinerten Spülgasmenge, aber bei einer entsprechend höheren mittleren Temperatur des Adsorbens beschleunigt entladen und stärker angereichert werden.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the adsorbable components with a reduced amount of purging gas, but with a correspondingly higher average The temperature of the adsorbent can be discharged faster and more strongly enriched. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, .daß die angereicherte Spülgasfraktion nach bekannten Verfahren weiter zerlegt wird.7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that the enriched flushing gas fraction is further broken down by known methods. 8. Verfahren nach Anspruch I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das gewonnene Konzentrat einer nochmaligen Anreicherung nach dem oben beschriebenen Verfahren unterworfen wird.8. The method according to claim I to 7, characterized in that the concentrate obtained is subjected to a renewed enrichment according to the method described above. 9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anreicherung bis zur Kondensierbarkeit der Anteile in den Adsorbern betrieben wird.9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that the enrichment up to Condensability of the proportions is operated in the adsorbers. IQ. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 9, gekennzeichnet durch parallel geschaltete Adsorbensschichten (1, 11) mit dauernd betriebener Kühlung (4, 14), Kältespeichern (2, 12) auf einer Seite sowie dauernd betriebener Heizung (5, 15) und Wärmespeicher (3, 13) auf der anderen Seite sowie Einrichtungen zum Schalten von Frischgas und beladenem Spülgas (8) auf einer Seite sowie von Restgas und unbeladenem Spülgas (9) auf der anderen Seite.IQ. Device for carrying out the method according to Claims 1 to 9, characterized by means of adsorbent layers (1, 11) connected in parallel with continuously operated cooling (4, 14), cold storage (2, 12) on one side and continuously operated heating (5, 15) and Heat storage (3, 13) on the other hand, as well as devices for switching fresh gas and loaded purging gas (8) on one side as well as residual gas and unloaded purging gas (9) on the other side. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Kältemittelkreislauf in einem System, bestehend aus Kompressor (6), Verflüssiger (5,15), Entspannungsventil (7) und Verdampfer (4, 14).11. The device according to claim 10, characterized through a refrigerant circuit in a system consisting of compressor (6), condenser (5, 15), expansion valve (7) and Evaporator (4, 14). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 444 955, 530 891, 608464;Considered publications: German Patent Specifications Nos. 444 955, 530 891, 608464; Bratzier, »Adsorption von Gasen und Dämpfen«, 1944, S. 120/121 und 171/172.Bratzier, "Adsorption of gases and vapors", 1944, pp. 120/121 and 171/172. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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