NO154419B - Fremgangsmaate for aa fjerne en foerste gass fra en blanding av denne gass med en andre gass, og apparat til utfoerelse av fremgangsmaaten. - Google Patents

Description

Torkemiddeltorkere har vært i handelen i mange år og er i utstrakt bruk over hele verden. Skjont et torkemiddellag i mange tilfelle er tilstrekkelig, kan det ikke fremskaffe en kontinuerlig utgående stromning. Den vanlige torkertype består av to torkemiddellag, hvorav det ene er koplet for torkesyklus, mens det andre blir regenerert. Gassen som skal torkes blir ledet gjennom torkemiddellaget i en retning under.torkesyklusen, og når torkemidlet har adsorbert fuktighet i en slik utstrekning at det blir usikkert om den utgående gassens fuktighetsnivå vil tilfredsstille de stilte krav, koples den innkommende gass til det andre lag og det oppbrukte lag blir regenerert ved at rensegass ledes gjennom det i motstrom.

Rensegassen kan bli oppvarmet for den trer inn i laget,

men laget selv er forsynt med varmeelementer, og torkemidlet blir i realiteten varmet for fjernelse av den adsorberte fuktighet. Torke- og regenereringssyklene har vanligvis samme varighet og torkesyklusen kan og blir vanligvis gjennomfort ved hoyere gasstrykk en regenereringssyklusen. Rensegassen ledes i motstrom for rask fjernelse av den adsorberte fuktighet med et minimum av rensegassvolum.

Slike torkere er nesten alltid ineffektive når det gjelder varmebruk til regenerering av laget, fordi varme påfores over hele torkemiddellaget, som dermed varmes opp til samme temperatur og i like lang tid over det hele, til tross for at inn-holdet av adsorbert fuktighet vanligvis avtar merkbart fra det sted der innkommende gass trer inn til det sted hvor utgående gass forlater laget. På grunn av den hoye temperatur som kreves for regenerering av det brukte torkemidlet, tilegner laget seg dessuten en betydelig varmemengde under regenereringssyklusen. Denne varmemengde går tapt, når laget må avkjoles ved begyn-nelsen av torkesuklusen for å få en temperatur som tillater effektiv adsorpsjon. Som kjent ledsages fuktighetsadsorpsjon på

et torkemiddel av frigjdring av varme, slik at adsorpsjonseffektiviteten er en omvendt funksjon av temperaturen.

Ifolge US patentskrift No. 3 513 631 er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for fjernelse av fuktighet fra en gass ved bruk av et torkemiddellag, som under regenereringssyklusen varmes opp til minst 100°C for fjernelse av adsorbert fuktighet. Var-metilforselen for dette formål er dog begrenset til de partier av laget som har hoyt fuktighetsinnhold, slik at det spares tid under regenereringen, samtidig som man unngår slbsingen' ved at varme påfores der det ikke er behov for den.

Problemet med varme-reaktiverbare adsorpsjons-gassfraksjo-neringsapparater av disse typer er at det kreves forholdsvis hoye temperaturer på 315,56-343,33°C for utdriving av fuktig-hetsdampene som er adsorbert på torkemidlet. Ved slike temperaturer blir torkemiddellagets levetid sterkt redusert, og det kan endog fjernes noe hydratiseringsvann ved hvert regenere-ringstrinn, slik at torkemidlet blir odelagt.

I en artikkel "The Effect of Regeneration Temperature and Pressure on the Adsorptive Capacity of Silica Gel in a Hydro-carbon Environment", utgitt i FUEL, bd 48 (3) av Science and Technology Press, Guildford, Surrey, England i 1969, påpekte Kotb og Campbell at hydrokarbon-adsorpsjonsmidlers adsorpsjonsevne reduseres ved bruk, forst raskt, deretter mer gradvis. Denne reduksjon skyldes nedbrytningen av adsorberte hydrokar-boner, som leder til avleiring av nedbrytningsbiproduktene i form av forurensninger på sorpsjonsmidlet, idet slike forurensninger selvsagt reduserer lagets sorpsjonsevne.

Mange torkemidler, som silisiummasse gjennomgår dessuten kjemiske eller fysiske forandringer når de holdes ved forhoyede temperaturer, hvilket igjen skader adsorpsjonen. Silisiummasse som generelt betraktes som amorf, gjennomgår således en viss strukturell krystallisering ved forhoyede temperaturer. Okninger av temperatur og trykk fremkaller et mer ordnet mole-kylarrangement, som reduserer overflatearealet og reduserer dets adsorpsjonsevne. Resultatet kan bli flere års til flere måneders redusert levetid.

Ifolge foreliggende oppfinnelse har det vist seg at tilforsel av mikrobolgeenergi for desorpsjon av en forste gass og andre gasser som er adsorbert på et sorpsjonsmiddellag merkbart vil redusere eller endog fullstendig overvinne nedbrytningen av sorpsjonsmiddel og sorbert gassprodukt som opp-trer ved konvensjonelle varme-regenereringssystemer. Tilforselen av mikrobolgeenergi skader dessuten ikke torkemidlets mo-lekyl struktur.

Mikrobolgeenergi defineres som en energistråleform som sendes som elektromagnetiske bolger med frekvenser i området fra ca. 0,03 til ca. 3000 giga Hz, hvilket svarer til fra ca. 7 12 3 x 10 til ca. 3 x 10 sykler i sekundet. Jfr. US patentskrift 3 555 693, spalte 1, linje 51. Mikrobolgeenergi er å betrakte som forskjellig fra elektrisk energi, som utlading av en elektrisk strom direkte gjennom et sorpsjons- eller torkemiddellag, som angitt i US patentskriftene 3 038 050 og 4 094 652, som ikke er stråleenergi.

De fleste torkemidler eller . sorpsjonsmidler er gjennomtrengelige for mikrobolgeenergi ved forholdsvis lave temperaturer, vanligvis i det minste under 260°C, og absorberer folgelig ikke denne energi. De blir heller ikke varmet opp eller aktivert av den, bortsett fra ved forhoyede temperaturer i en størrelsesorden på 1093-1648°C. Torkemidlet eller .sorpsjonsmidlet ifolge oppfinnelsen omfatter således et mikrobolgeabsorberingsmiddel som er i stand til å absorbere mikrobolgeenergi og aktivere en forste og andre gasser som er adsorbert på ad-sorps jonsmidlet tilstrekkelig til å desorbere dem. Mikrobolgeabsorpsjonsmidlet kan være blandet med eller foreligge som belegg på > sorpsjonsmidlet eller det kan være adsorbert på det. Mikrobolgeenergien blir derfor fortrinnsvis absorbert av mikrobolgeabsorpsjonsmidlet, som folgelig aktiverer det frie vann eller annet materiale som er adsorbert på torkemidlet eller ad-sorps jonsmidlet, og det således aktiverte adsorberte materiale blir desorbert.

Mikrobolgeenergi som er absorbert på denne måte er ikke tilgjengelig for aktivering av hydratiseringsvann i torkemidlet eller sorpsjonsmidlet, for alt sorbert materiale er blitt desorbert. Fjernelse av hydratiseringsvann som er kjemisk bundet til torkemidlet eller .sorpsjonsmidlet er uonskelig, idet det kan fore til kollaps av molekylstrukturen, slik at absorp-sjonsevnen blir redusert. Folgelig stanses tilforselen av mikrobolgeenergi for det fjernes hydratiseringsvann, med den folge at torkemidlet eller -.sorpsjonsmidlet blir lite påvirket av mikrobolgeenergitilforselen.

Det adsorberte vann eller annet sorbert materiale blir dessuten desorbert ved lav temperatur, ca. 93°C. Ettersom det blir tilstrekkelig aktivert til å unnslippe fra sorpsjonsmidlet ved så lave temperaturer under tilforsel .av mikrobolgeenergi, er det ikke nodvendig å varme opp torkemidlet eller

sorpsjonsmidlet. Folgelig kan mikrobolgeenergien tilfores torkemidler eller '.sorpsjonsmidler med sterkt bundet hydratiseringsvann, slik som molekylarsikter og.;alumina, som ikke kan varmes opp til hdyere temperaturer enn nevnt uten fare for dehydrering. I natriumaluminosilikat Na^/<A>ic^)^(SiO<g>)-^^"" 3H20 blir hydratiseringsvannet f.eks. frigjort ved ca. 926°C.

I aluminageler A^O-j.OjSH^O blir hydratiseringsvannet frigjort ved 815-181°C. I begge disse tilfelle blir hydratiseringsvannet ikke fjernet ved tilforsel av mikrobolgeenergi.

Tilforsel av mikroenergi forer dermed til neglisjerbar oppvarming av selve torkemidlet, idet det med stor sannsynlig-het ikke engang vil nå vannlikevektstemperaturen på ca. 87°C, ved hvilken fritt eller sorbert vann blir fjernet. Folgen.er at det praktisk talt ikke forekommer skadevirkninger på torkemidlet under regenereringen. Tilforselen av mikrobolgeenergi gir dessuten en langt raskere regenerering enn ved konvensjonelle varme-reaktiverbare gass-fraksjoneringsapparater med.ad-sorps jonsmiddel. Dermed kan sorpsjonslagene gjores mindre, med mindre dbdtid for regenerering og en resulterende betydelig konservering av nodvendig energi.

Ettersom det ikke er behov for oppvarming av torkemiddellaget, er det ikke behov for oppvarming av rensegassen. Rensegassen skal i realiteten bare spyle ut den adsorberte gass,

som vann, som desorberes fra adsorpsjonslaget. Dette gir betyde-lige besparelser av nodvendig utgående gass til rensing. Det kan folgelig benyttes mindre sorpsjonsmiddellag som drives med raskere regenereringssykler, når mikrobolgeenergi brukes

, til regenerering som ved.foreliggende oppfinnelse.

Ved fremgangsmåten fiolge oppfinnelsen blir konsentrasjonen av en forste gass i en blanding med en andre gass redusert til under en maksimal konsentrasjonsgrense av forste ..gass i den andre gass ved at blandingen ..ledes i kontakt med og. f ra ;en-, en-de'til den andre av et lag av et sorpsjonsmiddel med selektiv affinitet for forste gass, hvor sorpsjonsmidlet omfatter et mikrobolgeabsorberingsmiddel som er i stand til å absorbere mikrobolgeenergi, hvor forste gass sorberes på sorpsjonsmidlet for dannelse av en utgående gass med en konsentrasjon av forste gass under den maksimalt tillatte, og hvor det etter hvert som adsorpsjonen fortsetter, dannes en konsentrasjonsgradient av forste gass på laget, som progressivt avtar fra den ene til den andre ende, og hvor en okende konsentrasjon av forste gass i den andre gass som begrenser en konsent-rasjonsfront, progressivt skrider frem i laget fra den ene til den andre ende,idet sorpsjonsevnen dermed avtar, hvor gassblandingen stanses fra å passere i kontakt med laget, for fronten kan forlate laget, og for den maksimale konsentrasjonsgrense av forste gass i den andre gass kan overskrides, og hvor den forste gass som er adsorbert på isorpsjonslaget deretter desorberes ved tilforsel av mikrobolgeenergi ved en temperatur ved hvilken mikrobolgeabsorpsjonsmidlet absorberer denne energi og aktiverer den forste gass som er adsorbert på

'.sorpsjonsmidlet mens sorpsjonsmidlet er gjennomtrengelig for slik energi, fortrinnsvis under 260°C, samtidig som en rensegasstromning ledes gjennom laget for spyling av desorbert forste gass fra laget.

Mikrobolge-absorpsjonsmidlet kan være et materiale som er

i stand til å . 'sorbere mikrobolgeenergi og aktivere adsorbert gass på .sorpsjonsmidlet, mens det for ovrig er inert overfor den .sorberte gass. Grafitt er foretrukket som absorberings-middel, men ferritter, rustfrie stålpulvere, fosforpentoksyd og andre materialer med hoye dielektriske tapsfaktorer kan og-så benyttes.

Mikrobolgeabsorpsjonsmidlet kan blandes med .sorpsjonsmidlet, foreligge som belegg på sorpsjonsmidlet eller være adsorbert på det. En omhyggelig blanding av absorpsjonsmidlet og

sorpsjonsmidlet kan fremstilles og deretter formes til pellets, perler, staver, ringer eller salform, slik at begge stoffer kombineres i samme partikler. En omhyggelig blanding av denne type sikrer at de to materialtypene ikke legger seg i lag og at absorpsjonsmidlet fordeles i hele sorpsjonsmidlet, slik at det befinner sær nær sorbert gass og aktivering og desorpsjon kan gjennomføres effektivt. Absorpsjonsmidlet kan også foreligge som belegg eller sorbert på overflaten av sorpsjonsmidlets partikler. Dette kan oppnås ved blanding av

finfordelt, pulverformet sorpsjonsmiddel med storre .sorp-sjonsmiddelpartikler. Jevn fordeling kan også.oppnås ved opp-slemming av sorpsjonsmiddelpartiklene i en opplosning eller dispersjon av sorpsjonsmidlet.

Absorpsjonsmidlet kan foreligge.i meget små mengder..Så lite som 0,0001 vekt-% av adsorpsjonsmidlet er effektiv..Storre mengder gir raskere energiabsorpsjon.og desor.psjon.av adsorbert gass. Mengder innenfor området fra ca. 0,01 til ca. 1% foretrekkes. Det kan brukes så mye som 25%, men dette vil.ikke gi tilsvarende bedret effekt. En praktisk ovre grense er ca. 10%, ut fra et okonomisk og effektivitetssynspunkt.

Fremgangsmåten kan. anvendes, for ..sorpsjon. og .desorpsjon

av enhver gass, det være seg polar eller ikke-polar, i blanding med andre gasser. Gasser som vann, hydrogen, oksygen, nitrogen, argon, helium, krypton, karbondioksyd, karbonmonoksyd, svovel-dioksyd, svoveltrioksyd, nitrogenoksyder, borontrifluorid,.ozon og etanol blir lett aktivert og desorbert ved mikrobolgeenergi.

Som foretrukket rensegass i forbindelse med fremgangsmåten brukes utgående gass fra adsorpsjonssyklusen, og desorpsjon gjennomfores ved et gasstrykk som er lavere enn under adsorpsjon, vanligvis fra 1,05 til 24,6. kp/cm lavere, og fortrinnsvis 3,51 kp/cm lavere.

Fremrykkingen av fuktighetsfronten i et torkemiddellag, når dette gradvis adsorberer fuktighet, er et velkjent fenomen.i forbindelser med torkemiddeltorking og er omtalt i en rekke ..pa-tentskrifter, f.eks. US patentskrift 2 944 627..Under største-delen av torkesyklusen sorberer sorpsjonsmidlet effektivt fuktighet fra gass som passerer over midlet. Når torkemidlets

sorpsjonsevne nærmer seg null, vil fuktighetsinnholdet i gass som ledes over midlet imidlertid stige bratt..Dersom fuktig-hets innholdet, duggpunktet eller den relative fuktighet av., gassen måles og tegnes inn. i forhold til tid, registreres ;.denne vanligvis meget brå stigning i fuktighetsinnholdet som.en end-ring av kurven og det okende fuktighetsinnhold nærmer seg.deretter raskt f uktighetsinnholdet i .den innkommende gass... Det resulterende S-formede parti av .denne kurve representerer.i realiteten f uktighetsf ronten. Dersom ..denne .observeres „.i forhold til lagets lengde, vil den vise seg å oke fra innlopsenden

til lagets utløpsende etter hvert som adsorpsjonssyklusen på-går. Hensikten er å avslutte syklusen før fronten eller kurve-endringen når enden av laget, ettersom stigningen deretter er så rask at avgivning av uønsket fuktig utgående gass neppe kan hindres.

Et annet trekk ifølge oppfinnelsen tilsier at regenereringssyklusen ikke må være og i de fleste tilfeller ikke er av like lang varighet som tørkesyklusen, slik at tilførselen av mikrobølgeenergi kan avbrytes når regenereringen er fullført og den gjenstående tid kan benyttes til eventuelt nødvendig avkjøling av det regenererte lag, slik at dette har en hensiktsmessig og effektiv temperatur for adsorpsjon, når strømningen av inngående gass settes i gang igjen.

Apparatet i henhold til oppfinnelsen omfatter i kombina-sjon et lag av adsorpsjonsmiddel med selektiv affinitet for den første gass og har et mikrobølgeabsorpsjonsmiddel, en innløpsledning for innkommende gass ved en innløpsende av laget og en utløpsledning for avgivning av utgående gass fra en utløpsende av laget, organer for tilførsel av mikrobølge-energi med en frekvens innenfor området ca. 0,03 til ca.

3000 giga Hz til adsorpsjonslaget for desorpsjon av den første gass fra laget på slutten av en adsorpsjonssyklus og organer for tilførsel av en spylestrømning av rensegass under til-førselen av mikrobølgeenergi for fjernelse av den desorberte første gass fra laget.

Skjønt apparatet ifølge oppfinnelsen kan bestå av ett sorpsjonslag, omfatter den foretrukne anordning et par sorpsjonslag, som er anbragt i passende kar, som er forbundet med ledningene for tilførsel av innkommende gass som skal tørkes og avgivning av utgående gass som er tørket.

Apparatet kan også omfatte en tilbakeslags-eller strupeventil for trykkreduksjon under regenerering og en flerkanals-ventil for dirigering av strømmen av innkommende gass mellom lagene og for mottagelse av utgående gasstrømning fra lagene.

I tillegg kan det anordnes en måle- eller strupeventil for om-dirigering av en del av den utgående gass som rensegass i mot-strøm gjennom det lag som regenereres.

Ifolge oppfinnelsen foretrekkes å sende rensegass i motstrom mot den innkommende gass som skal tbrkes, på samme måte som det vanligvis gjores ved kjente anordninger, slik at det oppnås en effektiv spyling av desorbert forste gass med et mi-nimalt gasstap. Det skal dog bemerkes at rensestrbmningen, om bnsket, kan sendes gjennom laget i samme retning som den innkommende gasstrbmning, med et tilsvarende tap av effektivitet.

Mikrobblgegeneratoren kan være i stand til å generere elektromagnetiske bblger med en frekvens innenfor området fra ca. 0,03 til ca. 3000 giga Hz (svarende til ca. 3 x 10 til ca. 3 x 10 12 sykler i sekundet). Mikrobblgegeneratorer med denne evne er tilgjengelige i handelen og utgjor ingen del av oppfinnelsen. Mikrobblgegeneratorer som benytter amplitron-, magnetron-, mikrotron- eller klystronrbr er hensiktsmessige, men det kan selvsagt benyttes en hvilken som helst mikrobblge-genererende rbrtype. Eksempler på mikrobblgegeneratorer er Gerling Moore Model No. 4003, Cober No. S6, Toshiba No. TMG-490 og Thomson No. TH3094.

Mikrobblgegeneratorens stbrrelse og kapasitet vil selvsagt velges i avhengighet av anordningens regenereringsbehov. Dersom regenereringsbehovene er ualminnelig store, kan generatorens stbrrelse okes eller det kan anvendes flere generatorer. Mikro-bblgeenergien mates da til adsorpsjonslaget på flere steder, ett for hver generator. Det er også mulig å benytte transdukto-rer av ortogonal-type for mating av kraft fra en eller flere generatorer til et .sorpsjonslag ved bruk av bare en åpning.

Mikrobblgegeneratoren er koplet til en isolator, slik at generatoren beskyttes i tilfelle drifts- eller annen feil ved anlegget.

I serie mellom isolatoren og mikrobblgegeneratoren er det koplet en forover/refleks-monitor, som har den funksjon å stenge av mikrobblgegeneratoren, når sorpsjonslaget er fullstendig regenerert. Mens det foreligger fritt vann eller .sorbert gass på sorpsjons- eller torkemidlet, vil den mikrobblgeener-gi som sendes inn i isorpsjonslaget bli sorbert. Når det adsorberte materiale er blitt desorbert, vil sorpsjonen av mikrobolgeenergi imidlertid avta merkbart, og i stedet for å bli sorbert, blir mikrobblgene reflektert tilbake gjennom mikrobblge-sendeanordningen mot mikrobblgegeneratoren. Mellom-stillingen av forover/refleks-monitoren foran generatoren gjor det mulig for den å registrere de reflekterte bblger og stenge av mikrobblgegeneratoren ved en bestemt intensitet, som svarer til regenerert sorpsjonsmiddel. Intensiteten av de reflekterte bolger som svarer til fullstendig regenerering bestemmes selvsagt ved forsbk og feiling i forbindelse med den spesielle

.sorpsjons/desorpsjonsanordning som benyttes.

Det kan benyttes en hvilken som helst forover/refleks-monitor. Slike monitorer er tilgjengelige i handelen og utgjor ikke noen del av oppfinnelsen. Eksempler på monitorer er Gerling Moore No. 4009, og Cober 6KW reflektert kraftmåler.

En enkelt mikrobblgegenerator, forover/refleks-monitor og isolator er tilstrekkelig for en isorpsjons/desorpsjonsanord-ning med et hvilket som helst antall ndsorpsjonslag. Men hvis det foreligger mer enn ett .sorpsjonslag, er det nodvendig å anordne separate mikrobblge-ledersystemer som sender mikrobolgeenergien til hvert enkelt lag med en bblgelederbryter for omstyring av energien til det lag som til enhver tid skal regenereres. Sendesystemet bortenfor bryteren og foran sorpsjonsmidlet omfatter bblgeledersegmenter, mikrobblgevinduer og underavstemmere, som har konvensjonell utformning og ikke utgjor noen del av oppfinnelsen.

Mikrobblgevinduene må selvsagt være gjennomtrengelige for den benyttede mikrobolgeenergi, de må være i stand til å holde tilbake gasstrykkene i sorpsjonslaget og er vanligvis inn-satt ved eller i veggene av det kar der adsorpsjonsmiddellaget foreligger. Ethvert mikrobblge-gjennomtrengelig materiale kan benyttes i vinduskonstruksjonen.

Bblgeledersegmentene er i realiteten ledninger som er i stand til å lede mikrobolgeenergi uten tap til atmosfære. Hensiktsmessige bblgeledersegmenter omfatter Gerling Moore No. 4016 og 4017 og Cober No. WR284.

Mikrobblgeavstemmerne som benyttes i forbindelse med bblgeledersegmentene og vinduene er impedanstilpasningsanordninger. Gerling Moore No. 4027 er et eksempel. Andre er Microwave Fusion Model Tuner -S og Waveline Model 4360.

Gassfraksjoneringsanordningen ifolge oppfinnelsen er illu-strert i tegningen i form av torkere, hvor

fig. 1 er en skjematisk gjengivelse av en torker ifolge oppfinnelsen med to lag og to tanker og

fig. 2 er en skjematisk gjengivelse av en torker ifolge oppfinnelsen med to lag i en enkelt tank.

Torkeren som er vist i fig. 1 består av et par tanker 10 og 11/ som hver har et inntak 2 hhv. 3 i en ende og et utlop 4 hhv. 5 i den andre enden. Tvers over innlopene og utlopene i hver tank er det anordnet stottesikter 6 av rustfritt stål./ som er fremstilt av trådnetting eller perforert stålplate. Hensikten er at siktene skal holde tilbake torkemiddelpartikler i tankene under gasstromning i en av retningene og at de skal hindre at mikrobolgeenergi sendes ut enten oppstroms eller nedstroms.

I foreliggende tilfelle er tankene fylt med torkemiddel, aktivert alumina, men valgfritt kan en molekylarsikt, som Na^/AJ-C^^ ^s^^2^12^^2^ e-l--'-er en silisiummasse benyttes. Torkemiddelpartiklene er jevnt belagt med grafitt i en tynn hinne som er flere mikron tykk og i en mengde på ca. 0/01 vekt-%.

Tankene 10 og 11 er koplet sammen av et system av ledninger for sikring av at innkommende gass som skal torkes blir ledet til inntaket til det aktuelle lag og at torket gass trekkes ut fra det aktuelle lags utlop, med ledninger for å lede rensestromning som tappes fra den utgående stromning til det lag som til enhver tid regenereres og for lufting av rensegass til atmosfære etter at den har forlatt bunnen av det aktuelle lag. Dette ledningssystem omfatter en tilfbrselsledning 20 for våtgass, som leder våtgass til fireveis-ventilen 21 og deretter enten gjennom ledning 22 eller ledning 23 til toppen av tanken 10 hhv. 11. Tilsvarende ledningsforbindelser 24 og 25 foreligger mellom de to tankers utlop. Stromning langs disse ledninger til utlopsledningen 26 styres av tilbakeslagsventilene 27 og 28. En annen ledning 29 forbinder ledningene 24 og 25 via en rensegass-målende og trykk-reduserende dyse 30, som styrer volumet av rensegasstromningen som tappes fra den utgående gass for regenerering av det torkerlag som befinner seg på regenereringssyklus. Ledningen 29 leder rensestromningen gjennom dysen

30 til utlopene 4 og 5 for tankene 10 og 11. En utlopsledning 36 for rensegass forbinder ledningene 22 og 23 via utlopsven-tiler 34,35, for lufting av rensegassen til atmosfære via lufteledningen 37 og en lyddemper 38. Apparatet for utvikling og tilforsel av mikrobolgeenergi til .sorpsjonslaget i hver tank for regenerering er anordnet mellom de to tankene og omfatter en mikrobolgegenerator 40, en forover/refleks-monitor 41, en mikrobolgeisolator 42 og en bolgelederbryter 43, som leder mikrobolgeenergien gjennom et av de to sett av bolgeledere 44,45, mikrobolgeavstemmere 46, 47 og mikrobolge-trykkvinduer 48,49, gjennom hvilke mikrobolgeenergien passerer via overgangsseksjonene 50,51 til sorpsjonsmidlet i den ene av de to tankene 10,11.

Hver tank 10,11 er også forsynt med en temperaturbryter 52,53.

Dersom tank 10 er koplet på torkesyklus og tank 11 på re-generasjonssyklus, vil driften av torkeren være som folger: Våtgass ved ledningstrykk 1,757-24,607 kp/cm trer gjennom ledning 20 og ledes av ventil 21 til ledning 22 til tank 10. Gassen passerer deretter ned gjennom lag 9 til utlopet, hvor den ledes gjennom ledning 24, forbi den åpne ventilen 27 til utlopsledningen 26. Ventilene 28 og 34 er lukket og hindrer stromning i ledning 25 fra ledning 24, bortsett fra via ledning 29 og dysen 30, og i ledning 36 fra ledning 22, mens ventilen 35 er åpen og tillater rensestromning fra tanken 11 til lufteledningen 37. En del av den utgående gass ledes deretter gjennom ledning 29 og dysen 30, hvor gassens trykk reduseres til atmosfæretrykk som folge av den åpne ledning 37, til ledning 25 og til bunnen 5 av den andre tanken 11, som er koplet for regenerering. Gassen passerer deretter opp gjennom lag 9 til inntak 3 og derfra gjennom ledningen 36 og blir luftet til atmosfære gjennom rensegassutldpsledningen 37 og lyddemperen 38.

Mens dette finner sted, blir mikrobolgeenergi produsert i mikrobolgegeneratoren 40 og ledet gjennom forover/refleks-monitoren 41 og isolatoren 42 til bryteranordningen 43, hvor mikrobolgeenergien ledes til tank 11 gjennom mikrobølgelederen 45,

mikrobolgeavstemmeren 47, trykkvinduet 49 og overgangsseksjonen 51. Mikrobolgeenergien blir sorbert av mikrobolge- .'sorpsjons-

midlet, grafitt, som sender den til vannet som er holdt tilbake i torkemidlet, og vannet blir drevet ut som vanndamp.

Rensegasstromningen blir målt og dens trykk blir redusert ved hjelp av dysen 30. Rensegassen passerer via ledningene 29 og 25 til tank 11 ved utlopet 5 og spyler den desorberte vanndamp ut av tanken 11 gjennom innlopet 3 og forbi utlopsventilen 35 i ledning 36 til lufteledningen 37 og lyddemperen 38, hvor den luftes til atmosfære. Når alt vann er drevet ut av tanken 11, vil en stor andel av mikrobolgeenergien reflekteres tilbake gjennom bølgelederen 51 mot mikrobblgegeneratoren 40. Inntaks- og utlopssiktene 6 hindrer at energien trer ut i en annen retning. Monitoren 41 registrerer den hoye andel av reflektert energi og stenger av mikrobolgegeneratoren 40. Temperatur bryteren 53 fungerer som hjelpeanordning for å stenge av mikrobolgegeneratoren i tilfelle av monitorsvikt.

Når den fastsatte syklustid er gått, aktiviseres en elektrisk bryter, som forst stenger ventilen 35, slik at tanken 11 kan settes under trykk igjen. Etter en fastsatt tidsperiode, som tillater tilstrekkelig tid til at tanken 11 igjen blir satt under trykk, aktiviseres en motor for dreining av fireveis-ventilen 21 180°, slik at innkommende gass ledes til ledning 23 og til toppen av andre tank 11 på tbrkesyklus, mens ventilene 27 og 35 samtidig lukkes og ventilen 28 åpnes. Ventilen 34 blir nå åpnet for trykkutligning i tank lo og for åpning av rense-systemet mot atmosfære. Nå passerer rensestrbmning gjennom ledning 29, dysen 30 og ledning 24 til bunnen 4 av tank 10, som nå befinner seg på regenereringssyklus. Når ventilen 21 betje-nes, blir mikrobblgegeneratoren 40 satt på og de genererte mik-robølger ledes gjennom forover/refleks-monitoren 41 og isolatoren 42 til omkoplingsanordningen 43. Sistnevnte retter nå mik-robølgene til tanken 10, gjennom mikrobølgelederen 44, mikro-bblgeavstemmeren 46, trykkvinduet 48 og overgangsseksjonen 50, til adsorpsjonslaget 9. Mikrobolgeenergien blir absorbert av mikrobblge-absorpsjonsmidlet, grafitt, som sender den til det frie vann som er adsorbert på torkemidlet 9 i tanken 10, og vannet drives bort som vanndamp. Rensegassen, som kommer via dysen 30, ledning 29 og ledning 24 til bunnen av tanken 10, spyler den desorberte vanndamp ut fra tanken 10 gjennom inntaket 2, utlopsventilen 34, ledningene 36 og 37 og lyddemperen 38 til atmosfære.

Når alt vann er drevet ut fra tanken 10, vil en stor andel av energien reflekteres tilbake gjennom bølgelederen til mikrobolgegeneratoren. Inntaks- og utlopssiktene 6 hindrer at energien trer ut i en annen retning. Monitoren 41 registrerer den hoye andel av reflektert energi og stenger automatisk av generatoren. Temperaturbryteren 52 virker som hjelpeanordning og stenger av generatoren i tilfelle av monitorsvikt. Deretter blir ventilene 21,27,28,34 og 35 igjen betjent på slutten av den fastsatte torkeperiode og syklusen gjentas.

Når tanken 10 eller 11 er koplet for regenerering, blir mikrobolgegeneratoren 40 aktivisert og torkemiddellaget blir desorbert, samtidig som det utsettes for rensestromningen i den tid det tar å regenerere torkemidlet fullstendig. Denne tid kan være betydelig kortere enn torkesyklustiden, som selvsagt ikke bestemmes av en fast syklustid, men av fuktighetsnivået i gassen i laget, som nevnt ovenfor, hvorpå mikrobolgegeneratoren blir stengt av.

Rensegasstromningen fortsettes bare tilstrekkelig lenge

til å avkjøle torkemidlet til romtemperatur, som gir den mest effektive adsorpsjon. Daretter blir også gasstromningen automatisk avstengt ved lukking av rensegassventilene 34 og 35, det brukte lag blir igjen satt under trykk og klargjort for neste syklus. Normalt er en halv til en time tilstrekkelig for gjen-nomføring av fullstendig regenerering av et brukt lag, og en halv til 1 time er tilstrekkelig for avkjøling av laget.

Andre tidsperioder kan selvsagt benyttes, avhengig av det anvendte torkemiddel.

Torkeren med en enkelt tank som er vist i fig. 2 omfatter

et enkelt tankskall 60, hvori det er anbrakt en sentral barrie-re 61, som deler tanken i to kamre 62 og 63, som hver er forsynt med et inntak 64 hhv. 65 i en ende og et utlop 66 hhv. 67 i den andre enden. Tvers over utløpene i hver tank er det anbrakt stottesikter av rustfritt stål 68, fremstilt av trådnetting eller perforert stålplate. Hensikten med disse sikter er å holde tilbake torkemiddelpartikler i kamrene og hindre utsending av mikrobolgeenergi oppstroms eller nedstroms.

Kamrene er fylt med torkemiddel 68, f.eks. aktivert alumina. Torkemiddelpartiklene er blandet med grafitt i en mengde på 0,05 vekt-%.

Kamrene 62,63 er koplet sammen av et system av ledninger som sikrer tilforsel av innkommende gass som skal torkes til inntaket i et av lagene og uttrekking av torket gass fra utlopet for et av lagene, med ledninger for rensestromning som er tappet fra den utgående gass til toppen av det lag som er koplet for regenerering og for lufting av rensegassen til atmosfære etter at den har forlatt bunnen av det aktuelle lag. Dette ledningssystem omfatter en tilforselsledning 80 for våtgass, som leder våtgass til fireveis-ventilen 81 og deretter gjennom ledningen 82 eller 83 til toppen av kammer 62 hhv. 63. Lignen-de ledningsforbindelser 84 og 85 foreligger mellom de to kam-renes utlop. Stromning i disse ledninger til utløpet 86 styres av omkoplingsventilene 87 og 88. En annen ledning 89 leder fra forbindelsen mellom ledningene 84 og 85 til en rensegass-måle-ventil 90, som styrer volumet av rensegass som tappes fra den utgående torre gass for regenerering av det torkemiddellag som skal regenereres. Ledning 89 leder rensegassen gjennom den trykkreduserende dyse 72 til en av ledningene 73,74 og tilbakeslagsventilene 75,76 og videre til utløpene 66 og 67 for kamrene 62 og 63. En rensegass-utlopsledning 92 leder fra fireveis-ventilen 81, gjennom rensegass-utlopsventilen 91 og til atmosfære.

Ved bunnen av tanken 60 er det anordnet en mikrobolge-gene-reringsanordning som omfatter en mikrobolgegenerator 100, fra hvilken mikrobolgeenergien rettes gjennom en forover/refleks-monitor 101 og en isolator 102 til en omkoplingsanordning 103. Sistnevnte anordning leder mikrobølgene til det kammer som skal regenereres, enten 62 eller 63, gjennom mikrobølgeledere 104, 105, mikrobolgeavstemmere 106,107, trykkvinduer 108,109 og over-gangsseksjoner 110,110. Mikrobolgeenergien blir absorbert av mikrobolge-absorpsjonsmidlet, grafitt, som sender den til det frie vann som er adsorbert på torkemidlet, og vannet spyles ut som vanndamp av rensegassenp som passerer gjennom rensegass-utlopsventilen 91 og til atmosfære. Inntaks- og utlopssiktene 68 hindrer energien fra å tre ut noe annet sted enn tilbake. gjennom bølgelederne, mot mikrobolgegeneratoren. Monitoren 101 vil registrere den hoye andel av reflektert energi i kamret når alt vann er drevet ut, og vil stenge av mikrobolgegeneratoren 100. Temperaturbryterne 112,113 virker som hjelpeanordninger for å stenge av generatoren 100 i tilfelle av monitorsvikt.

Hvis kammer 62 er på torkesyklus og kammer 63 på regenereringssyklus, vil driften av torkeren bli som folger: Våtgass med ledningstrykk, 1,75 til 24,607 kp/cm 2, trer inn gjennom ledning 80 og blir av ventil 81 ledet til ledning 82 til kamret 62. Gassen passerer deretter ned gjennom laget 78 til utlopet, hvor den ledes gjennom ledning 84, den åpne ventil 87 til utlopsledningen 86. Ventilene 88 og 75 er lukket og hindrer stromning i ledningene 85 hhv. 73. En del av den utgående gass blir styrt av ventil 90 til ledning 89,gjennom dysen 72, hvor gassens trykk reduseres til atmosfæretrykk som folge av den åp-ne rensegassventil 90, til ledning 74, gjennom den åpne ventilen 76 (ventil 75 er lukket og hindrer stromning i ledning 73) til bunnen av det andre kammer 63, som regenereres. Gassen passerer deretter oppad gjennom laget til inntaket 65 og deretter gjennom ledning 83 til fireveis-ventilen 81. Gassen luftes til atmosfære gjennom rensegassutlopsledningen 92 og ventilen 91.

Mens dette finner sted, blir mikrobolgeenergi produsert av mikrobolgegeneratoren 100 og rettet gjennom forover/refleks-monitoren 101 og isolatoren 102 til omkoplingsanordningen 103, hvor mikrobølgene rettes til kammer 63 gjennom mikrobolgelede-ren 105, mikrobolgeavstemmeren 107, trykkvinduet 109 og overgangsseksjonen 111. Mikrobolgeenergien blir absorbert av mikrobblge-absorpsjonsmidlet, grafitt, som sender den til vannet i torkemidlet, og vannet blir drevet bort som damp. Rensegasstromningen måles gjennom ventilen 70 og dens trykk reduseres i dysen 72. Rensegassen passerer via ledninger 89,74 til kamret 63 ved utlopet 67, spyler den desorberte vanndamp ut fra kamret 63 og via utlopsledningen 92 forbi utlopsventilen 91 og lyddemperen 98, hvor gassen luftes til atmosfære. Når alt

.vann er drevet ut fra kamret 63, vil en stor andel av mikro-bølgeenergien reflekteres tilbake gjennom bølgelederen 105 mot mikrobblgegeneratoren 100. Inntaks- og utlbpssiktene 68 vil hindre energien fra å tre ut i en annen retning. Monitoren 101

vil registrere den hoye andel av reflektert energi og vil stenge av mikrobolgegeneratoren 100. Temperaturbryteren 113 virker som hjelpeanordning og stenger av mikrobblgegeneratoren ved monitorsvikt.

Når den fastsatte syklustid er gått, aktiviseres en elektrisk bryter, som forst lukker rensegass-utlopsventilen 91 for at kammer 63 igjen skal settes under trykk. Ca. 30 sekunder senere koples fireveis-ventilen 81 180°, slik at innkommende gass ledes til ledning 83, til toppen av det andre kammer 63 på tbrkesyklus, samtidig som ventilene 87 og 76 lukkes og ventilene 75, 88 og 91 åpnes. Rensegasstrbmning passerer nå gjennom ledning 89, dysen 72 og ledning 73, gjennom ventilen 75 til bunnen 66 av kammer 62, som nå befinner seg på regenereringssyklus. Når ventilen 81 aktiviseres, blir mikrogenerato-ren 100 satt på, og de genererte mikrobblger ledes gjennom for-over/ref leks-monitoren 101 og isolatoren 102 til omkoplingsanordningen 103. Omkoplingsanordningen leder mikrobblgene til kammer 62, gjennom mikrobølgelederen 104, mikrobblgeavstemme-ren 106, trykkvinduet 108 og overgangsseksjonen 110, til adsorpsjonslaget 9. Mikrobolgeenergien blir absorbert av mikrobblge-absorpsjonsmidlet, grafitt, som sender den til det frie vann som er adsorbert på torkemidlet 9 i tankkamret 62, og vannet drives ut i form av vanndamp. Rensegassen som passerer via ventil 90, dyse 72, ledningene 89,73 til bunnen av kamret 62, spyler den desorberte vanndamp ut fra kamret, gjennom ledningen 82 og ventilen 81 og deretter ut i atmosfære via ledning 91 og ventil 92.

Når alt vann er drevet ut av kamret 62, vil en stor andel av mikrobolgeenergien reflekteres tilbake gjennom bblgelederen mot mikrobolgegeneratoren. Inntaks- og utlbpssiktene 68 hindrer energien fra å tre ut i en annen retning. Monitoren 101 registrerer den hoye andel av reflektert energi og vil automatisk stenge av generatoren 100. Temperaturbryteren 112 virker som hjelpeanordning og stenger av generatoren i tilfelle av monitorsvikt. Deretter blir ventilene 81,87,88,75 og 76 igjen koplet om etter den fastsatte tbrkeperiode og syklusen gjentas.

Når kammer 62 eller 63 er koplet for regenereringssyklus, blir mikrobblgegeneratoren 100 aktivisert og torkemiddellaget blir desorbert, samtidig som det utsettes for rensestrbmningen i den tid som kreves for fullstendig regenerering av torkemidlet. Denne tid kan være betydelig kortere enn torkesyklustiden, som selvsagt ikke bestemmes av en fast tidssyklus, men av fuktighetsnivået i gassen i laget, som tidligere nevnt, hvorpå mikrobolgegeneratoren stenges av.

Rensegasstromningen fortsettes bare i tilstrekkelig lang tid til avkjoling av torkemiddellaget til romtemperatur, som gir mest effektiv adsorpsjon. Deretter blir også rensegasstromningen automatisk avstengt ved lukking av rensegassutlopsventi-len 91. Laget settes under trykk igjen og gjores klart for neste syklus. Normalt er en halv til en time tilstrekkelig for fullstendig regenerering av et brukt lag, og en halv til en time er tilstrekkelig til avkjoling av laget. Like fullt kan andre tidsperioder brukes, avhengig av det anvendte torkemiddel.

Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen kan gjennomfores ved bruk av et valgfritt torkemiddel eller adsorpsjonsmiddel som er gjennomtrengelig for mikrobolgeenergi. Slike torkemidler og adsorpsjonsmidler viser bare gjennomtrengelighet ved forholdsvis lave temperaturer. Ved forhoyede temperaturer på 1093-16,48°C og mer er de fleste torkemidler eller adsorpsjonsmidler ikke gjennomtrengelige for mikrobolgeenergi. Ved lave temperaturer, under 260°C er alle gjennomtrengelige. Mellom 260°C og 1093°C går gjennomtrengeligheten tapt av mange torke- og adsorpsjonsmidler. Folgelig gjennomfores fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen ved en temperatur, ved hvilken ad-sorpsjons- eller torkemidlet er gjennomtrengelig, fortrinnsvis under 260°C.

Tbrke- eller adsorpsjonsmidlet har fortrinnsvis sterkt bundet hydratiseringsvann, slik som molekylarsikter eller alumina. Andre eksempler er silisiummasse, Mobil Sorbeads, magnesium-sulfat, kalsiumsulfat, zeolitter, både naturlige og syntetiske, som chabasitter, analcitt og de syntetiske zeolitter som er omtalt i US patentskriftene 2 306 610, 2 442 191 og 2 522 426.

Adsorpsjonen kan gjennomfores ved atmosfæretrykk. Men ettersom adsorpsjonens hastighet og utstrekning oker med trykket, foretrekkes vanligvis at adsorpsjonen gjennomfores ved overtrykk, generelt fra ca. 2,1 til ca. 703 kp/cm. På den annen side gjennomfores regenerering mer effektivt ved redusert trykk. I de fleste tilfelle vil det derfor være hensiktsmessig å bruke redusert trykk under den delen av syklusen. Hvis ad-sorps jonen gjennomfores ved overtrykk, gjennomfores regenerering hensiktsmessig ved eller under atmosfæretrykk, f.eks. ved 0,007 til 0,7 kp/cm o, f.eks. ved hjelp av en vakuumpumpe, vann-pumpe eller dampejektor.

Stromningshastigheten vil avhenge av de spesielle krav i forbindelse med den aktuelle anordning. Jo raskere stromning, desto hyppigere syklusveksling og/eller desto storre behov for tSrkemiddelvolum. Stromningshastigheter opp til 226,5 m 3 i minuttet kan lett gjennomfores uten tap av effektivitet ved de fleste torkemidler.

Regenereringen av det brukte tbrkemiddel ifolge oppfinnelsen blir effektivt fullfort ved bruk av mikrobolgeenergi som absorberes via mikrobolge-absorpsjonsmidlet. Den tilforte energi-mengde er tilstrekkelig til å aktivisere og fjerne i det vesentlige all adsorbert fuktighet for maksimal driftseffektivitet. Dersom maksimal driftseffektivitet er unodig, er det selvsagt ikke nodvendig å gjennomfore regenereringen så langt som til i det vesentlige fullstendig regenerering. Men for så vidt som adsorpsjonseffektiviteten avtar når adsorpsjonsmidlet tar opp fuktighet, er det i nesten alle tilfelle onskelig å regenerere fullstendig, dersom det er mulig.

Det vil være innlysende at betegnelsen "fullstendig regenerering" er brukt i normal forstand. Det er naturligvis umulig å fjerne alt fuktighetsinnhold fra et adsorpsjonsmiddel, selv om mikrobolgeenergi tilfores i lang tid.

Torkerens stbrrelse og driftsbetingelser for en gitt våtgass kan lett bestemmes av fagfolk. De variabler som skal styres omfatter frekvensen og intensiteten av den tilforte mikrobolgeenergi, tbrkemiddelvolumet, volum og mengde av mikrobolgeabsorpsjonsmidlet, varigheten av regenereringssyklusen og fuktig-hetsinriholdet i torkemidlet som nås under tbrkesyklusen. Neden-stående beregning er ment som et eksempel.

Det forutsettes en anordning med to tankkamre med en inn-vendig diameter på 30,48 cm og en total lengde på 129,54 cm av det effektive lag, dvs. et torkemiddellag med et volum på 0,09 m 3 i "hver tank. Det forutsettes videre at det anordnes et lag av aktivert alumina med grafitt som mikrobolge-absorpsjonsmiddel i en mengde på 1 vekt-% av torkemidlet.

Den innkommende stromning passerer mot bunnen av tanken gjennom aluminalaget og rensestromningen i motstrom passerer fra utlopsenden.

Det er vanlig å konstruere en varmeregenerert torker på basis av at det totale fuktighetsinnhold i den innkommende luft under tørkeperioden er mindre enn 5 vekt-% av torkemidlets vekt i laget, forutsatt en regulert stromning av mettet luft. Med andre ord forutsettes at praktisk talt alt vann adsorberes av forste tredjedel av laget på inntakssiden og at det gjennomsnitlige vanninnhold i denne del av laget er 15 vekt-%.

I dette tilfelle er en tredjedel av laget en tredjedel av

3 3

0,09 m eller 0,03 m . Torkemidlets vekt i denne del av laget er 24,5 kg og vekten av vannet som skal samles er 15% av 24,5 kg, dvs. 3,7 kg.

Det forutsettes videre vanligvis at den maksimale luftinn-taks temper a tur er 37,78°C, med mindre det foreligger mer nøy-aktige data for en gitt anvendelse. I dette tilfelle vil mettet luft ved 37,78°C inneholde 0,0447 kp/cm<3>. For en times torkesyklus kan dette lag således makte en stromningshastighet pa:

Hvis inntakstrykket er 7,03 kp ' :m , kan inntaksstromnings-hastigheten være:

Det fremgår således av beregningen at et slikt lag har meget stor stromningshastighets-kapasitet.

Beregningen av rensestromningen for et slikt lag vil bli som folger: For en regenereringssyklus på en time, med 2 min. for trykksenkning, 4 min. for gjenopprettelse av trykket og 4 min. forsinkelse for lagene blir koplet om, ville det opp-stå tapt regenereringstid på 10 min. av en total syklustid på 60 min. Mikrobølgegeneratoren kan drives under trykkreduksjonen, slik at den tiden ikke gpr tapt og det faktiske tidstap bare blir 8 min.

Under de gjenstående 52 min, av syklusen blir laget oppvarmet og deretter avkjølt. Bare ca. halvparten av tidsperioden vil være effektiv for regenerering, slik at rensestrømningen må være i stand til å føre med seg 3,7 kg fuktighet i løpet av 26 min. med en utløpsgass-temperatur på 95,56°C. Det forutsettes at gassen bare er 80% effektiv når det gjelder å ta fuktighet fra tørkemidlet og derfor har en relativ fuktighet på 80%. Under disse forhold vil hver 28,3 liter av rensegass inneholde :

0,80 x 96,4 = 77,18 gr fuktighet.

Rensestrømningen må da være:

Basert på en inntaksstrømning på 1075 liter/min., utgjør en rensestrømning på 52,35 liter/min. ca. $% av inntaksstrøm-ningen.

Varmebehovene beregnes på følgende måte:

Vekten av tørkemiddelet i den oppvarmede del av laget er

2 9 kg. Den varme som kreves for oppvarming av denne tørke-middelvekt til 93,33 fra 37,78°C er 1688 kJ.

Den varme som kreves for desorpsjon av 3,7 kg vann er 12543 kJ.

Laget kan avkjøles effektivt i løpet av 26 minutter, hvilket gir 26 min. for oppvarming.

Den varme som kreves for å varme opp rensegassen fra 37,78°C til 95,56°C under denne oppvarmingsperiode er 101,2 kJ.

De totale behov, når man regner med ca. 5% varmetap, er da 1504 8 kJ. For å tilveiebringe denne varmemengde i løpet av 26 min. må det sørges for en fyringskapasitet på:

Hvis hele laget skulle varmes opp til 148,89°C, som i en konvensjonell enhet, og hvis syklustiden skulle overholdes, ville den nødvendige varme for oppvarming av hele tørkemiddel-laget (87,09 kg) fra 37,78 til 148,89° være 101,30 kJ. Denne varmemengde kunne ikke gjernes i løpet av 26 min. av 54 l/m rensegass, slik at rensegassen måtte økes til ca. 1700 l/m. Oppvarmingsperioden er 26 min. og den varme som kreves for oppvarming av rensegassen blir: 6170 kJ.

Det totale varmebehov, når man regner med 10% varmetap som følge av den høyere temperatur, er np ca. 31750 kJ, en økning på 111%. Dessuten må varmeelementene nå ha en varme-kapasitet på:

en økning på 111%.

Disse større varmeelementer medfører en sterk økning av produksjonsomkostningene og den ekstra kraft som kreves til regenerering, bevirker en sterk økning av drivomkostningene.

Det er naturligvis mulig å tilveiebringe en fullt oppvarmet tørker som inneholder 87,09 kg tørkemiddel i hver tank med mindre varmeelementer, f.eks. 10,4 kW. Under disse om-stendigheter må syklustiden forlenges, slik at man får lenger oppvarmings-og avkjølingsperioder, og den innkommende strøm-ningshastighet må reduseres proporsjonalt for at laget ikke skal overmettes. En tørker med samme størrelse, som drives med en to timers tørkesyklus, kunne således brukt 10,4 kW varmeelementer, men mptte bare reguleres for 5,38 m /min., hvil-

ket betyr en kapasitetsreduksjon på 50%.

Tørkerne ifølge oppfinnelsen kan brukes til tørking av alle slags gasser, som for mindre strømninger av komprimerte gasser i instrumentluft, indifferent gass og rensesystemer for tørking av forholdsvis store volumer komprimert gass eller luft for industrielle eller laboratorieformål,og for forholdsvis stor kapasitet til produksjon av luft eller gasser med dugg-punkt under null.

Det nodvendige volum av torkemiddellaget vil strekke til for å gi den nodvendige kapasitet i lagets oppvarmede parti til normal drift. Det vil også være nodvendig å anordne et tilstrekkelig volum reservelag uten varmeelement av hensyn til eventuelle ekstrabehov som folge av midlertidig overbelast-ning av utstyret, fordi det tilfores gass med usedvanlig hoyt fuktighetsinnhold eller fordi det tilfores gass med storre stromningshastighet.

Tbrkeanordningene ifolge oppfinnelsen kan omfatte fuktig-hets indikator er og fuktighetskontrollsystemer av forskjellige typer for måling av den utgående stromning og styring av syk-lusskiftet mellom brukte og regenererte lag. Uttagnings- og påfyllingsporter for torkemidlet kan anordnes for lettere et-tersyn av torkemidlet og det kan også anordnes utlopsfiltere for at torkemiddelpartikler ikke skal kunne fores fra laget

i

til andre deler av anordningene

Under drift vil torkerne ifolge oppfinnelsen gi gass med

et lavt fuktighetsinnhold til betydelig lavere driftsomkost-ninger enn en konvensjonell varme-reaktivert torker. Reduk-sjonen i oppvarmingskapasitet reduserer den nodvendige avkjb-lingstid for laget, og også behovet for rensegass kan reduseres, sammenlignet med en konvensjonell torker.

Skjbnt oppfinnelsen er beskrevet under spesiell henvisning til en tbrkemiddeltbrker og en fremgangsmåte for tbrking av gasser, vil fagfolk uten videre forstå at apparatet ved et egnet valg av adsorpsjonsmiddel også kan benyttes til adsorpsjon av en eller flere polare gassformede komponenter fra en gassblanding med andre polare og/eller ikke-polare gasser. I et slikt tilfelle kan den adsorberte polare komponent også fjernes fra adsorpsjonsmidlet ved tilforsel av mikrobolgeenergi og i tillegg, valgfritt, ved redusert trykk under regenereringen. Fremgangsmåten kan således benyttes for separasjon av fuktighet og/eller ozon og/eller karbondioksyd eller karbonmonoksyd fra petroleum-hydrokarbonstrbmmer og andre gass-blandinger som inneholder det samme, for separasjon av fuktighet og/eller ozon og/eller karbondioksyd eller karbonmonoksyd fra nitrogen, for separasjon av fuktighet og/eller ozon og/eller karbondioksyd eller karbonmonoksyd fra mettede hydro-karboner o.1. Fagfolk vil være kjent med adsorpsjonsmidler som kan benyttes for dette formål.

I mange tilfelle kan adsorpsjonsmidler som egner seg til fjernelse av fuktighet fra luft også benyttes selektivt for adsorpsjon av en eller flere polare gasskomponenter fra en

blanding av slike. Det gjelder f.eks.. aktivert kull, glassvatt, adsorberende vatt, metalloksyder og leiretyper,, som attapulgitt og bentonitt, fullers jord, benkull og naturlige og syntetiske zeolitter. En zeolitts selektivitet avhenger av materialets porestorrelse. Tilgjengelig litteratur viser den selektive adsorpsjonsevne av tilgjengelige zeolitter, slik at valget av et materiale for et spesielt formål blir nokså enkelt og ikke utgjor en del av oppfinnelsen.

I enkelte tilfelle kan adsorpsjonsmidlet benyttes for å separere et flertall materialer i en enkelt omgang. Aktivert alumina vil f .eks. adsorbere polare gasser., som vanndamp, karbondioksyd og etanoldamp, i motsetning til Mobil Sorbeads,

som bare vil adsorbere vanndamp i en slik blanding.

Apparatet som benyttes for dette formål vil være det samme som det som er beskrevet og vist i fig. 1 og 2. Fremgangsmåten vil også være som beskrevet, skjont hensiktsmessig modifisert i overensstemmelse med proporsjonene av de komponenter som skal fraskilles, driftstrykket og driftstemperaturen og volumet av tilgjengelig adsorpsjonsmiddel.

Det skal dog bemerkes at fremgangsmåten er spesielt egnet for torking av gasser og at dette utgjor det foretrukne utfo-re Ise seksempel av oppfinnelsen.

Folgende eksempel representerer en foretrukket fremgangsmåte for drift av en torker ifolge oppfinnelsen.

Eksempel

En to-lags mikrobolge-reaktiviserbar torker av den type som er vist i fig. 1, med to torkemiddellag med 121,92 cm lengde og inneholdende 68,039 kg aktivert alumina og 1,0% grafitt benyttes til torking av atmosfæreluft med 90-100% relativ fuktighet ved 37,78-21,11°C ved et inntakstrykk på 6,3 kp/cm<3>. Luf-tens overflatestromningshastighet er 1,331 m 3 i minuttet og inn-taksstrbmningen 10,8 st. cm /min. Torkesyklusen var på 1 time med 2 min. til trykkreduksjon/ 4 min. for gjenopprettelse av trykk og 4 min. forsinkelse for omkopling av lagene. Mikrobblgegeneratoren ble drevet under trykkreduksjonen og under regenerering var temperaturen av den utgående rensegass 95,56°C og dens relative fuktighet .80%. Rensestromningen er på 0,054 st.

cm /min., regenereringstiden 26 min. og avkjblingstiden 26 min.

I hver omgang har mikrobblge-generasjonssystemet i det vesentlige fullstendig regenerert laget på det tidspunkt da syklusen avsluttes med et trygt fuktighetsnivå i den utgående gass. Det er mulig å regulere sykluslengden, slik at den til-passes variasjoner i fuktighetsnivået av den innkommende luft, slik at tbrkemidlets levetid bevares ved at antallet regenere-ringer reduseres vesentlig, uten merkbar påvirkning på den fullstendige regenerering.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for å fjerne en første gass fra .en blanding av denne med en andre gass ved at gassblandingen kontinuerlig får strømme gjennom et sorpsjonsmiddellag, som har en større selektiv affinitet for første gass, hvor gassblandingen ledes i kontakt med og fra den ene til den andre ende av det første lag av sorpsjonsmidlet, slik at første gass sorberes og etter hvert som sorpsjonen av første gass fortsetter, danner en konsentrasjonsgradient av første gass i første lag som progressivt avtar fra den ene til den andre ende av laget, og som opptar fra en vesentlig andel av første sorpsjonsmiddellags sorpsjons-kapasitet for første gass til mindre enn 20% av denne kapasitet i den andre ende, slik at det produseres en utgående gass som har en konsentrasjon av første gass under et fastsatt maksimum, hvor første gass som er sorbert på andre sorpsjonslag fjernes ved at en rensestrømning av utgående gass får passere i kontakt med sorpsjonslaget, hvor rensestrømningen stanses, hvorpå gassblandingen igjen ledes i kontakt med sorpsjonslaget, karakterisert ved at det med sorpsjonsmidlet kombineres et mikrobølgeabsorpsjonsmiddel som er i stand til å absorbere mikrobølgeenergi i tilstrekkelig mengde til å aktivere og desorbere den sorberte første gass på sorpsjonsmidlet, hvorpå første gass desorberes ved at -det under rensestrømningen tilføres mikrobølgeenergi med en frekvens i området fra ca. 0,03 til ca. 3000 giga Hz ved en temperatur ved hvilken sorpsjonsmidlet er gjennomtrengelig for mikrobølgeenergi, hvor mikrob.ølgeenergien selektivt absorberes av mikrobølge-absorpsjonsmidlet og deretter aktiverer første gass som sorbert på sorpsjonsmidlet, og som derved desorberes, hvorpå tilførselen av mikrobølge-energi stanses når desorpsjon av første gass er i det vesentlige fullført og før hydratiseringsvann fjernes fra sorpsjonsmidlet.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at mikrobølgeenergien tilføres ved en temperatur under ca. 260°C.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det som mikrobølgeabsorpsjonsmiddel anvendes grafitt.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at mikrobølgeabsorpsjonsmidlet blandes med sorbsjonsmiddelet.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at mikrobølgeabsorpsjonsmiddelet på-føres som belegg på sorpsjonsmiddelet.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 , karakterisert ved at mikrobølgeabsorpsjonsmaterialet adsorberes på sorbsjonsmiddelet.

7. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det benyttes minst to sorpsjonsmiddellag og at adsorpsjonen gjennomføres på et sorpsjonslag, mens et annet sorbsjonslag desorberes, slik at adsorpsjonen gjennomføres kontinuerlig og alltid er igang ved minst ett av sorpsjons-middellagene.

8. Apparat for reduksjon av konsentrasjonen av en første gass i en blanding av denne og en andre gass til under en begrenset maksimumkonsentrasjon, omfattende et lag av gassorbsjonsmiddel (9) med en selektiv affinitet for den første gass, en innløpsledning. (22, 23, 82, 83) for føring av gassblandingen til en innløpsende (2, 3, 64, 65) for laget av sorpsjonsmiddel, og en utløpsledning (24, 25, 29, 84, 85) for utføring av gass fra en utløps-ende av laget og anordningen (29) for tilførsel av rense- •gass for å fjerne desorbert første gass eller .damp fra laget (9), karakterisert ved at en generator (40, 100) er innrettet til å utsette laget for mikrobølgestråling og at laget (9) . omfatter . et ..sorpsjonsmiddel som slipper gjennom mikrobølgeenergi:.! kom-binasjon med -et absorpsjonsmateriale for mikrobølgeenergi •.som bevirker desorpsjon av .den første gass. eller ..damp fra laget.

9. Apparat-som angitt i krav 8, kararkteri-sert ved at mikrobølgegeneratoren (40, 100) .for tilførsel av mikrobølgeenergi omfatter et.magnetronrør.

10. -Apparat som angitt i krav 8, -,k .a r .a-k ti e r i-s e r t ved at mikrobølgegeneratoren-(40, 100) for •tilførsel av mikrobølgeenergi, omfatter et amplitronrør.