DEST000977MA - Verfahren zur Absorption von Dämpfen und Gasen - Google Patents

Description

Obgleich die Absorption von Gasen und Dämpfen in der Technik in sehr verschiedenartigen Apparaten vorgenommen wird, haben doch alle eine intensive Mischung von Gas und Flüssigkeit als Voraussetzung ihrer Wirksamkeit. Zu dem Zwecke wird die Flüssigkeit feinverteilt, entweder in Tropfenform durch Siebböden oder Zerstäuber, oder in Filmform durch Flächen oder Füllkörper. Bei diesen Absorptionsvorgängen handelt es sich entweder um Vorgänge chemischer Natur, die nach stöchiometrischen Verhältnissen verlaufen, oder um eine physikalische Absorption, die zu einem Gleichgewichtszustand führt. Das vorliegende Verfahren bezieht sich vorwiegend auf Absorptionen der letzteren Art. Damit die Gleichgewichtsreaktion zu dem gewünschten Endzustand kommen, werden sie stets nach den Grundsätzen des Gegenstroms durchgeführt. Das Prinzip der vorwiegend in der Technik angewandten Verfahren sei an Hand der schematischen Figur 1 beschrieben: A ist ein turmartiger Behälter, der zur Verteilung der Flüssigkeit mit einem Füllkörper, kurzen Steinzeugröhrchen, gekörntem Koks oder dergleichen befüllt ist. Luft oder Gas tritt unten bei a in den Turm ein, während das Absorptionsmittel oben bei b auf die Turmfüllung verteilt wird. Auf dem Wege von oben nach unten nimmt die Flüssigkeit den zu absorbierenden Stoff auf, der im Gegenstrom zur Flüssigkeit von unten nach oben geführt wird. Damit dieses Verfahren den gewünschten Erfolg hat, ist es unter anderem notwendig, dass eine zur vollständigen Benetzung der Füllkörper ausreichende Flüssigkeitsmenge den Turm passiert. Die pro Quadratmeter Turmquerschnitt durchfliessende Flüssigkeitsmenge in cbm bezeichnet man als Berieselungsstärke. Sie muss mindestens 4 cbm betragen. Ist der zu absorbierende Stoff im Gas nur in geringer Menge enthalten, was meistens der Fall ist, so erhält man wegen der erforderlichen, im Verhältnis dazu grossen Berieselungsstärke nur eine geringe Beladung mit dem Absorbendum. Passieren zum Beispiel stündlich 1000 cbm Gas einen Turm von 0,28 qm. Querschnitt mit der zulässigen Geschwindigkeit von 1 m pro Sekunde, und sind in dem Gas pro cbm 20 Gramm Absorbendum enthalten, so wird die Flüssigkeit bei Durchsatz von stündlich 1100 Litern, entsprechend einer Berieselungsstärke von 4 cbm pro 1 qm Querschnitt mit 20 kg Absor- bendum beladen, was nur ca. 1,8% des Absorptionsmittels entspricht. Da das beladene Absorptionsmittel in den meisten Fällen wieder aufgearbeitet werden muss und in den Betrieb zurückgeht, so erschwert diese geringfügige Beladung natürlich die Aufarbeitung und verteuert das Verfahren.

Es ist Aufgabe des vorliegenden Verfahrens, diesen Uebelstand zu beseitigen und bei vollständig verlaufender Absorption beträchtlich höhere Beladungen zu erzielen. Das Prinzip des Verfahrens sei an Hand der schematischen Figur 2 beschrieben:

A sei wieder ein turmartiger Behälter, der jedoch in mehrere, auf der Figur in 3-Kammern unterteilt ist. Das Gas tritt bei a in den Turm ein und gelangt durch die mit einer Glocke überdeckte Bodenöffnung bin die unterste Kammer 3, passiert den berieselten Reaktionsraum, gelangt in die Kammer 2 und von dort in die letzte Kammer 1. Das Absorptionsmittel wird oben bei c aufgegeben, jedoch nicht in einer Menge, wie sie in Figur 1 durch die erforderliche Berieselungsstärke bedingt ist, sondern wie es die tatsächliche maximale Beladbarkeit des Absorptionsmittels gestattet. Dies wird dadurch möglich, dass jede einzelne Kammer mit einer Umwälzpumpe ausgerüstet ist, welche das Absorptionsmittel mit einer der erforderliche Berieselungsstärke entsprechenden Leistung im Kreislauf umpumpt. Ein am Boden jeder Kammer befindlicher Ueberlauf d führt eine der Menge des frisch zulaufenden Absorptionsmittels adäquate Menge beladenes Absorptionsmittel der nächsten Kammer zu. Das zur Erzielung des Gleichgewichtszustandes erforderliche Gegenstromprinzip ist also beibehalten, der Zulauf des Absorptionsmittels jedoch unabhängig gemacht von der notwendigen Berieselungsstärke. Die auf diese Weise erzielbaren Beladungen liegen 10-20 mal höher als bei nicht unterteilter Absorption, je nach der Anzahl der Kammern und dem Verlauf der Absorptionskurven. Die Anordnung der Umwälzpumpen gestattet weiterhin, in sehr einfacher Weise in den Kreislauf des Absorptionsmittels Wärmeaustauscher einzuschalten, um die meist auftretende Absorptionswärme abzuführen und den Prozess isotherm verlaufen zu lassen. Die in Figur 2 gegebene schematische Darstellung soll lediglich das Prinzip des Verfahrens verdeutlichen. Es ist nicht an eine besondere Kammerart oder an die turmartige Anordnung gebunden, auch die Art der Flüssigkeitsverteilung ist prinzipiell ohne Bedeutung. So können zum Beispiel die Kammern mit gleicher

Wirkung nebeneinander angeordnet sein, an Stelle der Füllkörper können Zerstäuberdüsen oder andere Verteilungsvorrichtungen treten.

Claims (1)

1/ Verfahren zur Absorption von Dämpfen und Gasen durch Berührung mit Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Absorption in mehreren stufenweise hintereinander geschalteten Reaktionsräumen unter ständigem Umlauf des Absorptionsmittels in jeder Kammer und stetigem Ueberlauf des Absorptionsmittels zur nächsten Kammer vorgenommen wird.

2/ Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Strom des umlaufenden Absorptionsmittels Wärmeaustauscher eingeschaltet werden.