SK5588Y1 - Apparatus for processing gases, in particular the drying gas or biogas - Google Patents

Apparatus for processing gases, in particular the drying gas or biogas Download PDF

Info

Publication number
SK5588Y1
SK5588Y1 SK96-2009U SK962009U SK5588Y1 SK 5588 Y1 SK5588 Y1 SK 5588Y1 SK 962009 U SK962009 U SK 962009U SK 5588 Y1 SK5588 Y1 SK 5588Y1
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
electrode
gas
hollow body
solid bed
bed
Prior art date
Application number
SK96-2009U
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK962009U1 (en
Inventor
Roland Ulf
Markus Kraus
Frank-Dieter Kopinke
Frank Holzer
Original Assignee
Helmholtz Zentrum Fur Umweltforschung Gmbh Ufz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Helmholtz Zentrum Fur Umweltforschung Gmbh Ufz filed Critical Helmholtz Zentrum Fur Umweltforschung Gmbh Ufz
Publication of SK962009U1 publication Critical patent/SK962009U1/en
Publication of SK5588Y1 publication Critical patent/SK5588Y1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • B01D53/261Drying gases or vapours by adsorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16Alumino-silicates
    • B01J20/18Synthetic zeolitic molecular sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16Alumino-silicates
    • B01J20/18Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B01J20/186Chemical treatments in view of modifying the properties of the sieve, e.g. increasing the stability or the activity, also decreasing the activity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28054Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J20/28057Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34Regenerating or reactivating
    • B01J20/3408Regenerating or reactivating of aluminosilicate molecular sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34Regenerating or reactivating
    • B01J20/3416Regenerating or reactivating of sorbents or filter aids comprising free carbon, e.g. activated carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34Regenerating or reactivating
    • B01J20/3441Regeneration or reactivation by electric current, ultrasound or irradiation, e.g. electromagnetic radiation such as X-rays, UV, light, microwaves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/18Gas cleaning, e.g. scrubbers; Separation of different gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106Silica or silicates
    • B01D2253/108Zeolites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2256/00Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/24Hydrocarbons
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/10Single element gases other than halogens
    • B01D2257/104Oxygen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/30Sulfur compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/50Carbon oxides
    • B01D2257/504Carbon dioxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/70Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708Volatile organic compounds V.O.C.'s
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/80Water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/40083Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
    • B01D2259/40088Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
    • B01D2259/40098Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating with other heating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/80Employing electric, magnetic, electromagnetic or wave energy, or particle radiation
    • B01D2259/818Employing electrical discharges or the generation of a plasma
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/42Materials comprising a mixture of inorganic materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/59Biological synthesis; Biological purification

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

The technical solution relates to an apparatus for separating components of gas mixture through adsorption on the solid bed and the possibility of thermal regeneration of the solid bed. The device contains a hollow body (1) forming an area for adsorption in the hollow body (1) arranged in bed (4) solid, which is capable of at least one gaseous compound at least partially absorb, the first hole (2) likely to mislead the gaseous mixture into the hollow body ( 1), the second hole (3) liable to pay a gaseous mixture of hollow body (1) and at least one electrode (5, 6), which is associated with high-frequency (HF) generator (8) with a frequency between 1 and 50 MHz. The device is characterized in that at least one electrode (5, 6) constitutes part of the gas tight hollow body (1) and / or is it electrically conductive connection, and / or at least a portion of one electrode (5, 6) is arranged inside the bed (4) next to a solid second hole (3) is in bed (4) solid placed sensor (15) moisture.

Description

Technické riešenie sa týka zariadenia na spracovanie plynných zmesí s cieľom odstrániť vybrané súčasti, obsahujúce lôžko pevnej látky s adsorpčnou zložkou, ktoré je schopné tieto zložky aspoň prechodne obohatiť, ktoré sa nachádza aspoň čiastočne v oblasti vplyvu aspoň jednej elektródy na privedenie vysokofrekvenčnej (VF) energie, ktorá je opäť, výhodne cez elektronický prispôsobovací obvod, spojená s VF zdrojom napätia, aby sa pevné lôžko zohrievalo dielektrický.The present invention relates to an apparatus for the treatment of gaseous mixtures for the removal of selected components comprising a bed of solids with an adsorption component capable of at least temporarily enriching these components which is at least partially in the area of the effect of at least one high frequency (RF) energy which is again connected, preferably via an electronic adaptation circuit, to an RF voltage source to heat the fixed bed dielectric.

Najmä sa môže zariadenie používať na sušenie plynov, výhodne zemného plynu a bioplynu, tým, že sa v prvej fáze voda adsorpčne odstraňuje a v ďalšej fáze sa voda prostredníctvom tepelnej desorpcie odstraňuje z pevného lôžka, pričom pevné lôžko sa ohrieva priamo dielektrický pomocou VF energie.In particular, the apparatus may be used for drying gases, preferably natural gas and biogas, by removing the water adsorption in the first phase and subsequently removing the water from the fixed bed by thermal desorption, whereby the fixed bed is heated directly dielectric by RF energy.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Oddeľovanie látok pomocou adsorpcie a následnej tepelnej regenerácie adsorbérového materiálu je široko rozšírený proces v chemických technikách postupov. Táto úloha sa uplatňuje najmä pri spracovaní zemného plynu a bioplynu, aby bolo možné tieto podľa technických špecifikácií privádzať do existujúcich plynových zásobovacích sietí.The separation of substances by adsorption and subsequent thermal regeneration of the adsorber material is a widespread process in chemical techniques. This task applies in particular to the processing of natural gas and biogas so that they can be fed to existing gas supply networks according to the technical specifications.

Sušenie plynu sa napríklad nevyhnutne vyžaduje, aby sa pri zvýšení tlaku zabránilo kondenzačným efektom. Navyše môže prostredníctvom spolupôsobenia vody a iných zložiek plynu (napr. H2S v prípade bioplynu) dochádzať k nežiaducej korózii.For example, gas drying is necessarily required to avoid condensation effects when the pressure is increased. In addition, unwanted corrosion can occur through the interaction of water and other gas components (eg H 2 S in the case of biogas).

Technické použitie zemného plynu a bioplynu navyše vyžaduje v mnohých prípadoch odstránenie sírnych zlúčenín, oxidu uhličitého alebo kyslíka, ako aj iných zložiek.In addition, the technical use of natural gas and biogas requires in many cases the removal of sulfur compounds, carbon dioxide or oxygen, as well as other components.

Na sušenie plynu sú podľa stavu techniky k dispozícii v zásade predovšetkým tri spôsobové princípy: kondenzačný spôsob, adsorpčný a absorpčný spôsob sušenia plynu, ako napr. glykolové pranie.In principle, according to the prior art, three method principles are available for gas drying: a condensation method, an adsorption and an absorption method for gas drying, such as e.g. glycol washing.

Zariadenie podľa technického riešenia súvisí s adsorpčným spôsobom na delenie plynov. Základný princíp spočíva však v tom, že príslušné časti plynu sa viažu na adsorbéri. To sa deje spravidla pri relatívne nízkej teplote, väčšinou okolitej teplote. Vo výsledku opúšťa prúd plynu lôžko pevnej látky, v ktorom je zodpovedajúca zložka ochudobnená. Aby sa zabezpečilo kvázi nepretržité vedenie procesu, musia sa adsorpčne komponenty znova regenerovať. K tomu najustálenejšie spôsoby spočívajú na desorpcii pomocou zníženia tlaku alebo zvýšenie teploty. Po regenerácii a odvedení desorbovanej látky je opäť pevné lôžko k dispozícii pre adsorpčné čistenie, resp. delenie plynu.The device according to the invention relates to an adsorption method for gas separation. The basic principle, however, is that the respective parts of the gas bind to the adsorber. This is usually done at a relatively low temperature, mostly ambient temperature. As a result, the gas stream leaves the bed of solids in which the corresponding component is depleted. The adsorption components must be regenerated again to ensure quasi-continuous process control. To this end, the most stable methods are based on desorption by reducing the pressure or increasing the temperature. After regeneration and removal of the desorbed material, the solid bed is again available for adsorption cleaning and / or cleaning. gas separation.

Ďalšia možnosť odstránenia niektorých zložiek plynu zo zmesi spočíva v tom, že sa tieto látky reaktívne premenia. Na to sa spravidla používajú katalytické reakcie. Príkladom je odstraňovanie stopového kyslíka zo zemného plynu, alebo bioplynu za použitia katalyzátora z ušľachtilého kovu, ktorý katalyzuje oxidáciu. Tento proces sa uskutočňuje väčšinou pri zvýšenej teplote.A further possibility of removing some of the gas components from the mixture is that they are reactively converted. Catalytic reactions are generally used for this purpose. An example is the removal of trace oxygen from natural gas or biogas using a noble metal catalyst that catalyzes oxidation. This process is usually carried out at elevated temperature.

Zariadenie podľa technického riešenia má slúžiť na to, že v lôžku pevnej látky, ktoré slúži na spracovanie plynných zmesí, sa efektívne dodáva energia, aby sa iniciovali desorpčné a reakčné procesy.The device according to the invention is intended to ensure that an energy bed is efficiently supplied to the bed of solids used for the treatment of gaseous mixtures in order to initiate desorption and reaction processes.

Technicky etablované sú spôsoby so zmenou teploty, ale ohrev vrstvy pevnej látky v porovnaní s ohrevom tekutých médií je komplikovanejší, pretože vedenie tepla vnútri lôžka je spravidla oveľa menšie. Tak je doprava tepla medzi časticami obmedzená, pretože sa výhodne uskutočňuje cez kontaktné plochy. Ak sa zavádza teplo cez steny alebo vykurovacie prvky, tak pôsobí prechod tepla cez hraničné plochy do násypu obmedzene.Techniques are known to change the temperature, but the heating of the solid layer as compared to the heating of liquid media is more complicated because the heat conduction inside the bed is generally much less. Thus, the transfer of heat between the particles is limited, since it is preferably effected through the contact surfaces. If heat is introduced through walls or heating elements, the passage of heat across the boundary surfaces into the embankment has a limited effect.

Alternatívne sa lôžka pevnej látky ohrievajú cez prúd nosného plynu. Tu je každopádne veľmi malá tepelná kapacita plynu pre dosiahnuteľné rýchlosti nahrievania limitujúca. Koncentrácia uvoľnených škodlivých látok je napojená na prúd nosného plynu, potrebného na ohrev. To vedie k zriedeniu, ktoré je v mnohých prípadoch nežiaduce. Napríklad sa môže nasledujúca katalytická oxidácia organických škodlivých látok, ktorá sa vykonáva z adsorbéra ohrevom, na základe zriedenia uskutočňovať už nie autotepelne, to znamená energeticky efektívne.Alternatively, the solid beds are heated through a carrier gas stream. In any case, the very low heat capacity of the gas is limiting for the achievable heating rates. The concentration of the released harmful substances is connected to the carrier gas stream necessary for heating. This leads to dilution, which in many cases is undesirable. For example, the subsequent catalytic oxidation of organic pollutants, which is carried out from the adsorber by heating, can be carried out on a dilution basis no longer autothermally, i.e. energy efficient.

Tepelná regenerácia s vodnou parou, ktorá často prichádza do úvahy v prípade aktívneho uhlia, zaťaženého organickými látkami, nie je pre predložené použitie na spracovanie plynu vhodná.Thermal recovery with water vapor, which is often the case in the case of activated charcoal loaded with organic substances, is not suitable for the present use for gas treatment.

O priamom dielektrickom ohreve pevných médií sa diskutuje už roky ako inovatívnej a úspech sľubujúcej alternatíve ku konvenčným spôsobom. Podstatná prednosť tohto spôsobu spočíva v tom, že prívod energie nie je viazaný na fluidné pomocné médium (napr. prúd nosného plynu), ale sa uskutočňuje priamo „bez prúdu látky“. Zatiaľ sa však mohol mikrovlnný (MV) ohrev presadiť iba v niektorých čiastkových oblastiach. Príčinou toho je skutočnosť, že homogenita dosiahnutého teplotného profiluje akceptovateľná len pre malé objemy (v rozsahu cm3) a že pre mnoho médií hĺbky prenikania MV žiarenia sú príliš malé na technické použitie. Navyše matrica obsahujúca vodu svojou meniacou sa vlhkosťou významne mení svoje dielektrické vlastnosti, Okrem toho je v mikrovlnnom rozsahu možnosť samotnej energetickej väzby väčšinou spojená s prítomnosťou vody. To vedie k tomu, že suché materiály alebo materiály s veľmi nízkou vlhkosťou častoDirect dielectric heating of solid media has been debated for years as an innovative and promising alternative to conventional ways. An essential advantage of this method is that the energy supply is not coupled to a fluid auxiliary medium (e.g. a carrier gas stream), but is carried out directly "without a stream of material". Meanwhile, microwave (MV) heating could only be enforced in some sub-regions. This is due to the fact that the homogeneity of the temperature profile achieved is acceptable only for small volumes (in the cm3 range) and that for many media the penetration depths of MV radiation are too low for technical use. In addition, the water-containing matrix by its varying humidity significantly changes its dielectric properties. In addition, in the microwave range, the possibility of the energy bond itself is mostly associated with the presence of water. This leads to dry or very low moisture materials often

SK 5588 ΥΙ nemôžu byť ohrievané mikrovlnami. Navyše nie je spravidla možné, elektromagnetické vlny počas procesu s meniacou sa vlhkosťou adsobéru stále účinne aplikovať. Výsledkom je spravidla odraz elektromagnetických vín po vyschnutí materiálu, takže vypustená energia už nevedie k ohrevu pevného lôžka.55 they cannot be heated by microwaves. Moreover, it is generally not possible to effectively apply electromagnetic waves during the process with varying humidity of the adapter. As a rule, the result is the reflection of the electromagnetic wines after the material has dried, so that the released energy no longer leads to the heating of the fixed bed.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Úlohou predloženého technického riešenia je opísané nevýhody podľa stavu techniky prekonať a dať k dispozícii zariadenie, ktoré umožňuje lôžko pevnej látky rôznych materiálov s rôznou vlhkosťou a polaritou ohrievať energeticky efektívne a v prípade potreby rovnomerne, aby sa umožnili tepelne iniciované procesy ako desorpcia všeobecne, najmä regenerácia pevných lôžok, používaných na sušenie plynu, ako aj katalytické premeny adsorbovateľnosti substancií.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to overcome the disadvantages of the prior art to overcome and make available a device which allows a solid bed of different materials with different moisture and polarity to heat energy efficiently and evenly if necessary to allow thermally initiated processes beds used for gas drying, as well as catalytic conversions of the adsorbability of the substances.

Úloha technického riešenia sa rieši podľa nezávislého nároku. Závislé nároky obsahujú výhodné formy uskutočnenia,The task of the technical solution is solved according to the independent claim. The dependent claims include preferred embodiments,

Podľa technického riešenia sa dáva k dispozícii zariadenie na oddeľovanie zložiek plynnej zmesi prostredníctvom adsorpcie na lôžku pevnej látky, ktoré obsahuje plynotesné duté teleso, ktoré tvorí reakčný priestor na adsorpciu, v plynotesnom telese usporiadané lôžko pevnej látky, ktoré je určené adsorbovať aspoň jednu plynnú zložku aspoň čiastočne, prvý otvor, ktorý je určený na zavádzanie plynnej zmesi do dutého telesa, druhý otvor, ktorý je určený na odvádzanie plynnej zmesi z plynotesného dutého telesa a aspoň jednu elektródu, ktorá je spojená s vysokofrekvenčným (VF) generátorom, pričom aspoň jedna elektróda vytvára časť plynotesného dutého telesa a/alebo aspoň časť aspoň jednej elektródy je usporiadaná vnútri lôžka pevnej látky a pričom priľahlo k druhému otvoru je v lôžku pevnej látky umiestnený senzor vlhkosti. Pojem „plynotesné“ sa tu v nasledujúcom rozumie tak, že parazitný, zásobník nechcene opúšťajúci prúd plynu je veľmi malý v porovnaní s prúdom plynu vstupujúceho cez na to navrhnuté otvory. Najmä obsahuje prúd plynu, nechcene opúšťajúci zásobník, menej ako 10 %, výhodne menej ako 3 %, ešte výhodnejšie menej ako 0,3 % prúdu plynu, vstupujúceho cez na to navrhnuté otvory.According to the invention, there is provided an apparatus for separating the components of a gaseous mixture by adsorption onto a solid bed which comprises a gas-tight hollow body forming a reaction space for adsorption, a solid bed arranged in the gas-tight body. partially, a first orifice for introducing the gas mixture into the hollow body, a second orifice for discharging the gas mixture from the gas-tight hollow body, and at least one electrode which is connected to a radio frequency (RF) generator, wherein at least one electrode forms a portion of the gas-tight hollow body and / or at least a portion of the at least one electrode is disposed within the solid bed, and adjacent to the second opening a moisture sensor is disposed in the solid bed. In the following, the term "gas-tight" is understood to mean that the parasitic container inadvertently leaving the gas flow is very small compared to the gas flow entering through the openings provided therefor. In particular, the gas stream inadvertently leaving the container contains less than 10%, preferably less than 3%, even more preferably less than 0.3% of the gas flow entering through the openings provided therefor.

Podľa technického riešenia pozostáva usporiadanie tiež z reakčného priestoru, ktorý má aspoň jeden vstup a aspoň jeden výstup pre prúd plynu a v ktorom j e usporiadané lôžko pevnej látky, ktoré môže aspoň čiastočne adsorbovať aspoň jednu plynnú zložku. Lôžko pevnej látky sa nachádza aspoň čiastočne v oblasti vplyvu aspoň jednej elektródy, ktorá je opäť spojená s VF generátorom. Medzi aspoň jednou elektródou a VF generátorom je výhodne umiestnený elektronický prispôsobovací obvod, ktorý umožňuje prispôsobenie meniacej sa impedancie lôžka pevnej látky na vnútorný odpor VF generátora.According to the invention, the arrangement also consists of a reaction chamber having at least one inlet and at least one outlet for the gas stream and in which a solid bed is arranged which can at least partially adsorb the at least one gas component. The solid bed is located at least partially in the area of impact of the at least one electrode, which is again connected to the RF generator. Preferably, an electronic matching circuit is provided between the at least one electrode and the RF generator, which allows the varying solid bed impedance to be adapted to the internal resistance of the RF generator.

Výhodne sú prvý otvor a druhý otvor usporiadané na plynotesnom dutom telese vzájomne protiľahlo. Pri prvom otvore môžu byť voliteľne usporiadané prostriedky na privádzanie plynnej zmesi a pri druhom otvore prostriedky na odvádzanie plynnej zmesi. Prostriedky na privádzanie a odvádzanie plynnej zmesi sú vybavené tak, aby boli schopné zabezpečiť kontinuálny prúd plynu.Preferably, the first opening and the second opening are arranged on the gas-tight hollow body opposite each other. Optionally, means for introducing the gaseous mixture may be provided at the first opening and means for removing the gaseous mixture at the second opening. The means for supplying and discharging the gas mixture are equipped so as to be able to provide a continuous gas flow.

Prvý a druhý otvor pri plynotesnom dutom telese slúži v podstate na prívod a odvod prúdu plynu. Preto je prierez otvorov porovnateľne malý oproti celkovému povrchu dutého telesa. Výhodne je plocha prierezu prvého alebo druhého otvoru menšia ako 20 %, výhodne menšia ako 10 %, ešte výhodnejšie menej ako 5 % povrchu plynotesného dutého telesa. Podľa technického riešenia môže duté teleso mať ďalšie otvory, napríklad na upevnenie senzorov alebo podobne.The first and second apertures of the gas-tight hollow body essentially serve to inlet and outlet the gas stream. Therefore, the cross-section of the holes is comparatively small compared to the total surface of the hollow body. Preferably, the cross-sectional area of the first or second aperture is less than 20%, preferably less than 10%, even more preferably less than 5% of the surface of the gas-tight hollow body. According to the invention, the hollow body may have further openings, for example for mounting sensors or the like.

Plynotesné duté teleso je podľa technického riešenia aspoň z 50 %, výhodne zo 70 %, ešte výhodnejšie z 90 % vyplnené lôžkom pevnej látky. U lôžka pevnej látky ide výhodne o sypané lôžka z pevných častíc.According to the invention, the gas-tight hollow body is at least 50%, preferably 70%, even more preferably 90% filled with a solid bed. The solid bed is preferably loose solid bed.

V iných výhodných variantoch sa však používajú aj pevné látky ako keramické tvarové telesá, najmä výhodne ako voštmové telesá. Zásadne sú v tejto súvislosti vhodné všetky usporiadania, ktoré realizujú postačujúci kontakt prúdu plynu s pevnými telesami. Ďalej sa však pre všetky varianty používa jednotný pojem lôžko pevnej látky.However, in other preferred variations, solids are also used as ceramic moldings, particularly preferably as honeycomb molds. In principle, all arrangements which make sufficient contact of the gas stream with the solid bodies are suitable in this context. Furthermore, a uniform concept of a solid bed is used for all variants.

Vo výhodnom usporiadaní je aspoň jedna elektróda, umiestnená tak v plynotesnom dutom telese, že je usporiadaná v lôžku pevnej látky alebo pozdĺž lôžka pevnej látky z minimálne 50 %, výhodne z minimálne 70 %, ešte výhodnejšie z minimálne 90 %. Tým prepína aspoň jedna elektróda lôžka pevnej látky podľa technického riešenia pozdĺž jeho najväčšieho priestorového rozpätia aspoň z minimálne 50 %, výhodne z minimálne 70 %), ešte výhodnejšie z minimálne 90 %.In a preferred embodiment, the at least one electrode is positioned in a gas-tight hollow body such that it is arranged in the solid bed or along the solid bed at least 50%, preferably at least 70%, even more preferably at least 90%. Thereby, at least one solids electrode according to the invention switches over its greatest spatial span (at least at least 50%, preferably at least 70%), even more preferably at least 90%.

V ďalšom výhodnom usporiadaní je aspoň jedna elektróda umiestnená kolmo k osi reaktorového telesa.In another preferred embodiment, the at least one electrode is disposed perpendicular to the axis of the reactor body.

V tomto prípade zaujíma aspoň jedna elektróda podľa technického riešenia aspoň 50 %, výhodne minimálne 70 %, ešte výhodnejšie minimálne 90 % prierezu lôžka pevnej látky.In this case, the at least one electrode according to the invention occupies at least 50%, preferably at least 70%, even more preferably at least 90% of the cross-section of the solid bed.

Vo výhodnej forme uskutočnenia ide pri plynotesnom dutom telese v jeho vonkajšom tvare o cylinder.In a preferred embodiment, the gas-tight hollow body in its outer shape is a cylinder.

V ďalšej výhodnej forme uskutočnenia sa jedná o kváder. Výhodné formy uskutočnenia sú ďalej charakterizované tým, že sa prierez kolmo na smer prúdenia cez reaktor nemení podstatne (výhodne menej ako 30 %, ešte výhodnejšie menej ako 10 %). Vynález však nieje viazaný na jeden konkrétny tvar plynotesného dutéhoIn another preferred embodiment, it is a block. Preferred embodiments are further characterized in that the cross-section perpendicular to the direction of flow through the reactor does not change substantially (preferably less than 30%, even more preferably less than 10%). However, the invention is not limited to one particular shape of a gas-tight hollow

SK 5588 Υ1 telesa a tým na lôžko pevnej látky, sú možné aj iné ľubovoľné geometrie, bez toho, aby sa obmedzovala schopnosť funkcie usporiadania.SK 5588 Υ1 other arbitrary geometries are possible without limiting the function of the arrangement.

Základná plocha a krycia plocha cylindrovitého plynotesného dutého telesa sú vo výhodnom usporiadaní vypracované ako izolujúce konštrukčné časti, pričom izolujúce konštrukčné časti sú navrhnuté aj perforované a tým môžu byť plynopriepustné. Izolujúci znamená v tejto súvislosti, že schopnosť VF vedenia materiálov je zanedbateľná. V ďalšom výhodnom usporiadaní sú prvý otvor alebo druhý otvor umiestnené na (izolujúcej) základovej ploche, resp. (izolujúcej) krycej ploche cylindrovitého plynotesného dutého telesa, resp. sa tieto otvory vo svojom celku realizujú pomocou perforovaných materiálov.The base surface and the cover surface of the cylindrical gas-tight hollow body are preferably designed as insulating components, the insulating components being designed and perforated and thus can be gas-permeable. In this context, insulating means that the RF conductivity of materials is negligible. In another preferred embodiment, the first or second aperture is located on the (insulating) base surface, respectively. (insulating) cover surface of the cylindrical gas-tight hollow body, respectively; these openings as a whole are realized by perforated materials.

Vo výhodnom variante podľa technického riešenia je aspoň jedna elektróda s dutým telesom, najmä s tienením, resp. vonkajším plášťom reaktora, spojená elektricky vodivo. Vo výhodnom variante podľa technického riešenia je duté teleso alebo časť dutého telesa samotnej elektródy podľa technického riešenia. V inom výhodnom variante podľa technického riešenia predstavuje aspoň jedna elektróda základnú plochu cylindrovitého alebo kvádrovitého dutého telesa. Výhodne môže táto elektróda byť usporiadaná plynopriepustne alebo perforované.In a preferred variant according to the invention, the at least one electrode has a hollow body, in particular with a shielding or a hollow body. an outer jacket of the reactor, electrically conductive connected. In a preferred variant according to the invention, the hollow body or part of the hollow body of the electrode itself is according to the technical solution. In another preferred variant according to the invention, the at least one electrode constitutes the base surface of the cylindrical or cuboid hollow body. Advantageously, the electrode may be gas-permeable or perforated.

Výhodne sa elektródy používajú párovo. Podľa technického riešenia sa elektródy potom zásobujú vysokofrekvenčným striedavým napätím, pričom jedna z elektród sa označuje ako studená elektróda a jedna elektróda ako horúca elektróda. Ako studená elektróda sa pritom definuje uzemnená elektróda. V obzvlášť výhodnom variante uskutočnenia je studená elektróda spojená elektricky vodivo s vonkajším plášťom dutého telesa, resp. vonkajší plášť predstavuje sám studenú elektródu.Preferably, the electrodes are used in pairs. According to the invention, the electrodes are then supplied with a high-frequency AC voltage, one of which is referred to as a cold electrode and one of the electrodes as a hot electrode. A grounded electrode is defined as the cold electrode. In a particularly preferred embodiment, the cold electrode is electrically conductively connected to the outer casing of the hollow body, respectively. the outer sheath is itself a cold electrode.

V ďalšom usporiadaní technického riešenia sú usporiadané viac ako dve elektródy, ktoré sú zásobované vysokofrekvenčným striedavým napätím. Výhodne sú použité jedna horúca a viac studených elektród.In a further embodiment of the invention, more than two electrodes are provided which are supplied with a high frequency AC voltage. Preferably, one or more hot electrodes are used.

Studené a horúce elektródy sú výhodne spojené s elektronickým regulačným obvodom a medzi oboma elektródami sa nachádza lôžko pevnej látky alebo aspoň časť lôžka pevnej látky.The cold and hot electrodes are preferably connected to an electronic control circuit and between the two electrodes there is a solid bed or at least a portion of the solid bed.

Ako elektródy sa používajú výhodne tyčové alebo doskové elektródy. Vo zvlášť výhodnom uskutočnení technického riešenia sa používajú paralelné doskové elektródy. Paralelné doskové elektródy zabezpečujú pre homogénne lôžka pevnej látky teplotný profil s veľmi malým gradientom a sú tým navyše vhodné pre homogénny ohrev.Rod or plate electrodes are preferably used as electrodes. In a particularly preferred embodiment of the invention, parallel plate electrodes are used. The parallel plate electrodes provide a very low gradient temperature profile for the homogeneous solid bed and are moreover suitable for homogeneous heating.

Podľa technického riešenia sa môžu elektródy usporiadať aj koaxiálne. Koaxiálne usporiadanie je navyše vhodné, aby znížilo elektromagnetické vyžarovanie do okolia.According to the invention, the electrodes can also be arranged coaxially. Moreover, the coaxial arrangement is suitable to reduce electromagnetic radiation to the environment.

V tomto prípade sa nachádza lôžko pevnej látky medzi vonkajšou cylindrickou plášťovou elektródou, ktorá je výhodne zapojená ako studená elektróda, a tyčovou alebo rúrkovitou vnútornou elektródou, ktorá výhodne funguje ako horúca elektróda. Zapojenie teda predstavuje cylindrický kondenzátor. Hoci radiálne smerom von ubúdajúca elektrická sila poľa vedie k nehomogénnemu ohrevu, môže sa pomocou procesov transportu tepla v pevnom lôžku zabezpečovať dostatočná teplotná stálosť cez pevné lôžka.In this case, a solid bed is located between the outer cylindrical sheath electrode, which is preferably connected as a cold electrode, and the rod or tubular inner electrode, which preferably functions as a hot electrode. The circuit is thus a cylindrical capacitor. Although the radially outwardly decreasing electric field strength leads to inhomogeneous heating, sufficient heat stability through the fixed beds can be ensured by heat transfer processes in the fixed bed.

Voľba geometrie elektród, od ktorých sú možné ešte ďalšie varianty, sa určuje prostredníctvom požiadaviek príslušného procesu (potrebná teplotná homogenita, mechanické požiadavky na zapojenie, rýchlosti ohrevu, ktoré sa majú docieliť, atď.). Výhodne sa obe elektródy oddeľujú pomocou izolujúcich, prípadne perforovaných konštrukčných častí.The choice of electrode geometry, from which further variants are possible, is determined by the requirements of the respective process (necessary temperature homogeneity, mechanical wiring requirements, heating rates to be achieved, etc.). Preferably, both electrodes are separated by insulating or perforated components.

Elektródy sú podľa technického riešenia spojené s VF generátorom, ktorý poskytuje vysokofrekvenčné napätie s frekvenciou medzi 1 a 50 MHz, cez elektronický prispôsobovací obvod, takzvaný Matchbox. Elektronický prispôsobovací obvod umožňuje doladenie meniacej sa impedancie lôžka pevnej látky na vnútorný odpor VF generátora a umožňuje tým bezreflexný prenos VF energie z generátora do lôžka pevnej látky. Tým existuje v protiklade ku konvenčným mikrovlnným zariadeniam možnosť veľmi energeticky efektívneho ohrevu lôžka pevnej látky a odovzdaná VF energia sa môže takmer úplne premeniť na procesné teplo. Zvlášť výhodné je použitie frekvencií, ktoré sú uvoľnené pre priemyselnú, vedeckú a medicínsku oblasť, ako napríklad ISM frekvencie 13,56 alebo 27 MHz.According to the invention, the electrodes are connected to a RF generator that provides a high frequency voltage with a frequency of between 1 and 50 MHz through an electronic matching circuit, the so-called Matchbox. The electronic matching circuit enables the varying impedance of the solids bed to be tuned to the internal resistance of the RF generator and thus allows the reflectionless transmission of the RF energy from the generator to the solid bed. Thereby, in contrast to conventional microwave devices, there is the possibility of a very energy-efficient heating of the solid bed and the transferred RF energy can almost completely be converted into process heat. Especially preferred is the use of frequencies that are freed for the industrial, scientific and medical fields, such as ISM frequencies of 13.56 or 27 MHz.

Výhodne obsahuje zapojenie ďalej aspoň jeden teplotný senzor s optickými vláknami, ktoré je spojené s hodnotiacim prístrojom. Výhodne sa ďalej nachádzajú v prítokovej oblasti a/alebo odtokovej oblasti plynnej zmesi senzory na charakterizáciu zloženia plynu. Vo výhodnom variante usporiadania sú jednotlivé senzory a vyhodnocovacie prístroje spojené s osobným počítačom so systémom riadenia procesu. Vo výhodnom variante zariadenia je pred koncom lôžka pevnej látky umiestnený senzor vlhkosti, ktoré detekuje stav zaťaženia adsorbéra a udáva nastávajúce prerazenie čela zaťaženia vodou.Preferably, the wiring further comprises at least one temperature sensor with optical fibers which is connected to the evaluation device. Advantageously, sensors for characterizing the gas composition are further provided in the inlet region and / or outflow region of the gas mixture. In a preferred embodiment, the individual sensors and evaluation devices are connected to a personal computer with a process control system. In a preferred variant of the device, a moisture sensor is provided in front of the end of the solid bed, which detects the load state of the adsorber and indicates the impending water front of the load front.

Voliteľne sa na prítoku k reaktoru alebo vo vstupnej oblasti reaktora nachádza prostriedok na pridanie a/alebo dávkovanie prenosového média. Prostriedok pre dodávanie prenosového média sa môže používať na iniciáciu termochromatografického pulzu. Výhodne sa ako prenosové médium používa voda. Termochromatografický pulz nie je vhodný len na tepelnú desorpciu adsorbovateľnosti organických plynných zložiek alebo na inicializáciu katalyzovaných reakcií. Termochromatografický pulz sa môže používať aj pre sušiace procesy, keď lôžko pevnej látky nebolo zaťažené až po dosiahnutie záťažovej kapacity. V tom prípade môžu vodné injekcie a vznikajúci pulz viesť k prídavnému vynášaniu vody z pevného lôžka.Optionally, means for adding and / or dispensing the transfer medium are provided at the inlet to the reactor or in the inlet region of the reactor. The transfer medium delivery means may be used to initiate a thermochromatographic pulse. Preferably, water is used as the transfer medium. The thermochromatographic pulse is not only suitable for thermal desorption of the adsorbability of organic gaseous components or for initiating catalyzed reactions. The thermochromatographic pulse can also be used for drying processes when the solid bed has not been loaded until the load capacity has been reached. In this case, water injections and the resulting pulse may result in additional water being removed from the fixed bed.

SK 5588 Υ1SK 5588 Υ1

Ako materiály lôžka pevnej látky sa používajú adsorpčné látky, ako napríklad aktívne uhlie, zeolit rôzne štruktúry alebo pórovitý oxidy kovu, ako aj ich zmesi. Majú výhodne vysokú pórovitosť s veľkým merným povrchom (typicky viac ako 100 m2/g, viac ako výhodne 200 m2/g). V mnohých prípadoch sa týmto materiálom pred zlisovaním primiešava spojovací prostriedok, aby sa dosiahla lepšia mechanická stabilita. V nasledujúcom sa tieto zmesové materiály však označujú zjednodušene ako sorpčné aktívne zložky.Adsorbents such as activated carbon, zeolites of various structures or porous metal oxides, as well as mixtures thereof, are used as solid bed materials. They preferably have a high porosity with a large specific surface area (typically more than 100 m 2 / g, more preferably 200 m 2 / g). In many cases, the material is blended with a fastener prior to compression to achieve better mechanical stability. In the following, however, these mixed materials are referred to simply as sorbent active ingredients.

Vo výhodnom variante na sušenie plynu sa jedná o hydrofilný zeolit, zvlášť výhodné sú pritom zeolity 3A, 4A, NaY a 13X. V inom výhodnom variante sa na odstraňovanie hydrofóbnych látok, ako napríklad nepolámych organických zlúčenín z prúdu plynu používajú hydrofóbne materiály. Zvlášť výhodné je tu použitie materiálu lôžka pevnej látky, ktoré obsahuje dealuminizovaný Y-zeolit s vysokým pomerom Si/Al.In a preferred variant for gas drying, it is a hydrophilic zeolite, zeolites 3A, 4A, NaY and 13X being particularly preferred. In another preferred variation, hydrophobic materials are used to remove hydrophobic materials such as non-polar organic compounds from the gas stream. Particularly preferred herein is the use of a solid bed material that contains dealuminized Y-zeolite with a high Si / Al ratio.

V prípade plánovanej reaktívnej premeny predtým adsorbovanej plynnej zložky je výhodné použitie prídavnej zložky katalyzátora v lôžku pevnej látky. Ako katalyzátory sa používajú napríklad ušľachtilé kovy, výhodne platina alebo perowskit alebo iné oxidové materiály. Katalyzátory sú výhodne nanesené na pórovité nosné materiály. Tieto porézne materiály majú typickú pórovitosť medzi 0,2 a 0,7.In the case of a planned reactive conversion of a previously adsorbed gaseous component, it is preferable to use an additional catalyst component in the solid bed. The catalysts used are, for example, noble metals, preferably platinum or perowskite or other oxide materials. The catalysts are preferably applied to porous support materials. These porous materials typically have a porosity of between 0.2 and 0.7.

Pevná látka, ktorá sa používa ako adsorbér a/alebo katalyzátor, je najmä granulát alebo iný sypaný materiál, pričom priemery zŕn ležia výhodne v milimetrovej oblasti. Podľa technického riešenia sú obzvlášť vhodné preosievaním v rozsahu od 0,1 do 10 mm, výhodne od 1 do 5 mm, ešte výhodnejšie od 1 do 3 mm.The solid to be used as an adsorber and / or catalyst is in particular a granulate or other bulk material, the grain diameters preferably being in the millimeter area. According to the invention they are particularly suitable for sieving in the range from 0.1 to 10 mm, preferably from 1 to 5 mm, even more preferably from 1 to 3 mm.

Výhodne sa z plynnej zmesi odstraňuje anorganická alebo organická plynná zložka. Napríklad sa môžu z čistenej plynnej zmesi odstraňovať oxid uhličitý, kyslík a sírne zlúčeniny.Preferably, an inorganic or organic gas component is removed from the gas mixture. For example, carbon dioxide, oxygen and sulfur compounds can be removed from the gas mixture to be purified.

Zvlášť výhodne sa zariadenia podľa technického riešenia používajú na sušenie plynných zmesí. Zvlášť výhodne odstraňovanou látkou je pritom voda.Particularly preferably, the devices according to the invention are used for drying gaseous mixtures. The substance to be removed is particularly preferably water.

Regenerácia adsorbéra sa pritom môže uskutočňovať napríklad prostredníctvom rádiových vín, pričom sa môže dosahovať redukcia tlaku v zariadení. V tomto uskutočnení technického riešenia obsahuje zariadenie prídavný prostriedok na vytváranie rádiových vín.The regeneration of the adsorber can be carried out, for example, by means of radio waves, whereby a pressure reduction in the plant can be achieved. In this embodiment, the device comprises an additional means for generating radio waves.

Opísané zariadenie umožňuje nad stav techniky vyčnievajúce množstvo volieb použitia, z ktorých sa exemplárne v nasledujúcom niektoré opisujú, aby bolo možné bližšie opísať funkciu zariadenia a úlohu jednotlivých zložiek.The device described above permits a number of application options, some of which are described in the following, in order to describe the function of the device and the role of the individual components in more detail.

Rozumie sa, že technické riešenie nie je obmedzené na špecifické zariadenia, zloženie a podmienky, ako sú tu opísané, pretože tieto sa môžu meniť. Ďalej sa rozumie, že doposiaľ použitá terminológia slúži výlučne na účel opisu osobitných foriem uskutočnenia a nemá obmedzovať rozsah ochrany technického riešenia. Ako boli doteraz v opise vrátane pripojených nárokov použité, zahŕňajú slovné tvary v jednotnom čísle zodpovedajúce pojmy v množnom čísle, ak kontext jednoznačne neudáva niečo iné. Napríklad obsahuje vzťah na „prostriedok na dávkovanie prenosového média“ jednotlivý prostriedok alebo viac prostriedkov, ktoré môžu byť opäť identické alebo rôzne.It is understood that the technical solution is not limited to the specific equipment, composition and conditions as described herein, as these may vary. It is further understood that the terminology used hitherto serves solely to describe specific embodiments and is not intended to limit the scope of protection of the invention. As used throughout the specification, including the appended claims, the singular forms "a," "an," and "the" include plural referents unless the context clearly indicates otherwise. For example, the reference to "transmission medium dosing means" includes a single or multiple means, which may again be identical or different.

Zariadenie umožňuje rôzne módy zavádzania energie a najmä zahrievania pevného lôžka a realizáciu rôznych teplotných profilov. Predovšetkým je možné pevné lôžka v porovnaní s alternatívami podľa stavu techniky zahrievať, homogénne a neviazané na nosnom plyne, pričom sa môžu spracovávať aj technicky relevantné objemy v litrovom meradle a meradle kubických metrov. Výhodne predstavuje objem lôžka pevnej látky v zariadení podľa technického riešenia 0,001 až 100 kubických metrov, výhodne 0,01 až 10 kubických metrov.The device allows different modes of energy input and in particular heating of the fixed bed and implementation of different temperature profiles. In particular, the fixed beds can be heated, homogeneously and not bound to the carrier gas, as compared to the alternatives of the prior art, and technically relevant volumes can also be processed on a liter scale and a cubic meter scale. Preferably, the volume of solid bed in the apparatus according to the invention is 0.001 to 100 cubic meters, preferably 0.01 to 10 cubic meters.

Navyše je ako voľba tiež možné, ako už bolo opísané, prostredníctvom vstrekovania prenosového média iniciovať pevné lôžka prechádzajúce spriahnuté pulz-látkový prúd-teplota, takzvaný termochromatografický pulz. K tomu sa do prúdu plynu vstrekuje prenosové médium, výhodne voda, a aspoň čiastočne adsorbuje na materiále pevného lôžka. To vedie k zvýšenej absorpcii VF energie v zodpovedajúcej oblasti pevného lôžka, čo opäť vedie k zosilnenému nahrievaniu. Tým dochádza k desorpcii prenosového média a k ďalšiemu transportu s prúdom plynu. Ak sa dosahujú chladnejšie oblasti pevného lôžka, tak sa znova uskutočňuje adsorpcia a lokálne prehrievanie. Tento proces kontinuálne pokračuje, kým termochromatografický pulz neprebehne pevné lôžka a nedosiahne výstup reaktora. Selektívne zvýšenie teploty umožňuje dosiahnuť požadované tepelne iniciované procesy ako napríklad regeneráciu pevného lôžka pri sušení plynu alebo adsorpčnom oddeľovaní plynu a katalytickú premenu adsorbovateľnosti plynných zložiek veľmi energeticky efektívne.In addition, as already described, it is also possible, as already described, to initiate fixed beds passing through the coupled pulse-material current-temperature, the so-called thermochromatographic pulse, by injecting the transfer medium. For this purpose, a transfer medium, preferably water, is injected into the gas stream and adsorbed at least partially on the bed material. This leads to increased absorption of RF energy in the corresponding region of the fixed bed, which in turn leads to increased heating. This results in desorption of the transmission medium and further transport with the gas stream. If cooler regions of the fixed bed are reached, adsorption and local overheating are again performed. This process continues continuously until the thermochromatographic pulse passes through the fixed beds and reaches the reactor outlet. The selective temperature increase makes it possible to achieve the desired thermally initiated processes such as solid bed regeneration during gas drying or gas adsorption separation and catalytic conversion of the adsorbability of the gaseous components very energy efficient.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Technické riešenie bude bližšie vysvetlené prostredníctvom konkrétnych príkladov uskutočnenia znázornených na výkresoch, na ktorých predstavuje obr. 1 zariadenie podľa technického riešenia na spracovanie plynov, najmä na sušenie zemného plynu alebo bioplynu, obr. 2 výhodnú geometriu elektród na realizáciu dielektrického ohrevu lôžka pevnej látky, obr. 3a sušenie plynu cez lôžko pevnej látky zeolitu 13X pri izbovej teplote, obr. 3b tepelnú regeneráciu pevného lôžka (zeolit 13X) prostredníctvom vysokofrekvenčného ohrevu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows an apparatus according to the invention for the treatment of gases, in particular for the drying of natural gas or biogas; FIG. 2 shows a preferred electrode geometry for realizing the dielectric heating of the solid bed; FIG. 3a shows the drying of gas through a bed of solid zeolite 13X at room temperature, FIG. 3b heat recovery of the fixed bed (zeolite 13X) by means of high frequency heating.

SK 5588 Υ1 obr. 4a sušenie plynu cez sypané lôžko zeolitu NaY pri izbovej teplote a obr. 4b tepelnú regeneráciu pevného lôžka (zeolit NaY) prostredníctvom vysokofrekvenčného ohrevu.SK 5588 Υ1 fig. 4a shows drying of the gas through a loose bed of NaY zeolite at room temperature, and FIG. 4b heat recovery of the fixed bed (NaY zeolite) by means of high frequency heating.

Príklady uskutočneniaEXAMPLES

Príklad uskutočnenia pre usporiadanie podľa technického riešenia je uvedený na obrázku 1. Obrázok 1 ukazuje zariadenie podľa technického riešenia na sušenie plynov s nasledujúcimi súčasťami. Kvádrovité duté teleso 1 je naplnené lôžkom 4 pevnej látky. Cez prvý otvor 2 prúdi plynná zmes do lôžka 4 pevnej látky. Cez druhý otvor 3 opúšťa vysušený plyn duté teleso 1. Horúca elektróda 6 je umiestnená v strede lôžka 4 pevnej látky pozdĺž pozdĺžnej osi dutého telesa 1. Studená elektróda 5 predstavuje čiastočne vonkajší plášť kvádrovitého dutého telesa 1. Ako základná plocha a krycia plocha kvádra sú usporiadané perforované konštrukčné časti 14, ktoré navzájom izolujú elektródy 5 a 6. Elektródy 5 a 6 sú cez elektronický prispôsobovací obvod 7 spojené s VF generátorom 8 na napájanie VF napätím. Cez teplotný senzor 9 s optickými vláknami, ktorý je spojený s hodnotiacim prístrojom 10, sa kontroluje teplota v lôžku 4 pevnej látky. Pred druhým otvorom 3, krátko pred tým, ako plyn opäť opustí lôžko 4 pevnej látky, je umiestnený senzor 15 vlhkosti. Senzory na charakterizáciu zloženia 12 plynu sú usporiadané tak v oblasti prívodu, ako aj odvodu plynu. Jednotlivé senzory a vyhodnocovacie prístroje sú spojené s osobným počítačom 13 so systémom riadenia procesu. Prostriedok na dávkovanie prenosového média 11 na iniciáciu termochromatografického pulzu je umiestnený na začiatku lôžka 4 pevnej látky.An exemplary embodiment for an arrangement according to the invention is shown in Figure 1. Figure 1 shows an apparatus according to the invention for gas drying with the following components. The cuboid hollow body 1 is filled with a solid bed 4. A gas mixture flows through the first opening 2 into the solid bed 4. Through the second aperture 3 the dried gas leaves the hollow body 1. The hot electrode 6 is located in the center of the solid bed 4 along the longitudinal axis of the hollow body 1. The cold electrode 5 represents a partially outer sheath of the cuboid hollow body 1. perforated components 14 which insulate the electrodes 5 and 6 from each other. The electrodes 5 and 6 are connected to an RF generator 8 via an electronic matching circuit 7 to supply the RF voltage. The temperature in the bed 4 of the solid is monitored by means of a fiber optic temperature sensor 9 which is connected to the evaluation apparatus 10. A moisture sensor 15 is located in front of the second opening 3, shortly before the gas leaves the solid bed 4 again. Sensors for characterizing the gas composition 12 are arranged in both the gas inlet and outlet areas. The individual sensors and evaluation devices are connected to a personal computer 13 with a process control system. A means for dispensing the transfer medium 11 for initiating the thermochromatographic pulse is located at the beginning of the solid bed 4.

Obrázok 2 ukazuje výhodnú geometriu elektród na realizáciu dielektrického ohrevu lôžka 4 pevnej látky. Paralelné doskové elektródy sa môžu usporiadať paralelne so smerom prúdenia. Pritom je horúca elektróda 6 umiestnená v lôžku 4 pevnej látky. Vonkajší plášť dutého telesa 1 predstavuje čiastočne studenú elektródu 5 (obrázok 2a). Alternatívny variant ukazuje obrázok 2b. Paralelné doskové elektródy sú umiestnené vertikálne na smer prúdenia, lôžko 4 pevnej látky je umiestnené medzi elektródami. Prúd plynu dosahuje a opúšťa lôžko 4 pevnej látky tým, že prúdi cez elektródy 5 a 6. pre to sú elektródy 5 a 6 usporiadané plynopriepustne, resp. perforované. Paralelné doskové elektródy zabezpečujú pre homogénne lôžko pevnej látky teplotný profil s veľmi malým gradientom a sú tak najviac vhodné pre homogénny ohrev.Figure 2 shows the preferred electrode geometry for realizing the dielectric heating of the solid bed 4. The parallel plate electrodes can be arranged parallel to the flow direction. In this case, the hot electrode 6 is disposed in the solid bed 4. The outer sheath of the hollow body 1 represents a partially cold electrode 5 (Figure 2a). An alternative variant is shown in Figure 2b. The parallel plate electrodes are positioned vertically upstream, the solid bed 4 being positioned between the electrodes. The gas stream reaches and exits the solid bed 4 by flowing through the electrodes 5 and 6. perforated. The parallel plate electrodes provide a temperature profile with a very small gradient for a homogeneous solid bed and are thus most suitable for homogeneous heating.

V ďalšom uskutočnení sa elektródy usporiadajú koaxiálne (obrázok 2c). Tyčovitá alebo rúrkovitá elektróda 6 sa pritom obklopuje studenou plášťovou elektródou 5. Lôžko 4 pevnej látky sa nachádza medzi plášťovou elektródou 5 a vnútornou elektródou 6. Koaxiálne usporiadanie tejto konštrukcie je najviac vhodné, aby znížilo elektromagnetické vyžarovanie do okolia.In another embodiment, the electrodes are arranged coaxially (Figure 2c). The rod or tubular electrode 6 is thereby surrounded by a cold sheath electrode 5. The solid bed 4 is located between the sheath electrode 5 and the inner electrode 6. The coaxial arrangement of this structure is most suitable to reduce the electromagnetic radiation to the environment.

Príklad použitia 1Example of use 1

V príklade použitia 1 sa zariadenie používa na sušenie prúdu plynu počas určitého časového intervalu a následne na regeneráciu adsorpčného lôžka, ktoré pozostáva zo zeolitu typu 13X, tepelne homogénnym nahriatím prostredníctvom VF energie. Obrázok 3 ukazuje výsledky.In example 1, the device is used to dry the gas stream for a certain period of time and subsequently to regenerate the adsorption bed, which consists of a 13X type zeolite, by thermally homogeneous heating by means of RF energy. Figure 3 shows the results.

V laboratórnom pokuse bolo použitých 0,8 g zeolitu 13X so zrnitosťou medzi 1 a 3 mm. Zeolit bol prúdom plynu zaťažený až na priemernú vlhkosť 6,4 hmotn. %, čím usušený prúd plynu lôžko opustil (obrázok 3a). V predloženom prípade bolo lôžko čiastočne priepustné, aby bolo možné lepšie monitorovať desorpciu. Tento spôsob postupu sa odlišuje od toho, ktorý je v praxi uprednostňovaný na sušenie plynu. Tu by sa malo usilovať o prúdenie cez pevné lôžko s čo najlepším kontaktom medzi prúdom plynu, ktorý sa má sušiť, a adsopčnými časticami. Ľahké stúpnutie teploty pri sušení je možné rozšíriť na adsorpčné teplo vody u pri zeolite. Veľkosť m reprezentuje hmotnostný tok vody, Tprobe udáva teplotu vzorky v meracom mieste v strede lôžka pevnej látky. Rozdiel medzi vstupnou hodnotou mm a Wnach zodpovedá teda efektívnosti sušenia.In a laboratory experiment, 0.8 g of zeolite 13X with a grain size of between 1 and 3 mm was used. The zeolite was loaded up to an average humidity of 6.4 wt. %, whereby the dried gas stream left the bed (Figure 3a). In the present case, the bed was partially permeable to better monitor desorption. This method of operation differs from that which is preferred in practice for gas drying. Here, the flow through the fixed bed should be sought with the best possible contact between the gas stream to be dried and the adsorbent particles. The slight increase in temperature during drying can be extended to the adsorption heat of water at zeolite. Size m represents the mass flow of water, T probe indicates the temperature of the sample at the measuring point in the center of the solid bed. The difference between the input value mm and Wnac h thus corresponds to the drying efficiency.

V priebehu regeneračnej fázy (tepelné sušenie pevného lôžka) sa vzorka ohrieva prostredníctvom rádiových vín (celkový výkon systému asi 100 W, vysoké straty v dôsledku malej veľkosti prístroja). Stúpame teploty bolo naprieč vzorkou rovnomerné a relatívne rýchlo sa dosiahla plató hodnota asi 150 °C (obrázok 3b). Pri tejto teplote sa uskutočnil účinný odvod vody z pevného lôžka a regeneratívne sušenie adsorbéra 13X, ktorý následne opäť môže byť používaný na sušenie plynu. Pri tomto pokuse bola zostatková vlhkosť zeolitu asi 1,6 hmotn. %.During the regeneration phase (fixed bed heat drying), the sample is heated by radio wines (total system power of about 100 W, high losses due to the small size of the apparatus). The rising temperatures were uniform across the sample and a plateau value of about 150 ° C was reached relatively quickly (Figure 3b). At this temperature effective effluent from the fixed bed and regenerative drying of the adsorber 13X were carried out, which in turn can be used again for gas drying. In this experiment, the residual moisture of the zeolite was about 1.6 wt. %.

Príklad použitia 2Application example 2

V príklade použitia 2 sa používajú aj zariadenia podľa technického riešenia, aby sa prúd plynu odvlhčil a adsorbér po prieniku vody na základe dosiahnutia záťažovej kapacity adsorbéra tepelne vyčistil. Regenerácia sa v tomto prípade realizuje prostredníctvom iniciácie termochromatografického pulzu. Obrázok 4 ukazuje výsledky.In the application example 2, the devices according to the invention are also used in order to dehumidify the gas stream and to heat-clean the adsorber after the water has penetrated by reaching the load capacity of the adsorber. In this case, the regeneration is effected by initiating a thermochromatographic pulse. Figure 4 shows the results.

V tomto prípade bol zaťažený NaY zeolit (5,7 g, zrnitosť 1 až 2 mm) pri izbovej teplote. Konečné zaťaženie bolo asi 26 hmotn. %. Obrázok 4a ukazuje jasne efektívne sušenie, až do dosiahnutia záťažovej kapacity pri asi 800 min, je možné zaznamenať prienik vody a vstupná vlhkosť sa dosahuje aj na výstupe reaktora.In this case, the NaY zeolite (5.7 g, particle size 1 to 2 mm) was loaded at room temperature. The final load was about 26 wt. %. Figure 4a shows clearly efficient drying, until the load capacity is reached at about 800 min, water penetration can be recorded and the inlet moisture is also achieved at the reactor outlet.

SK 5588 ΥίSK 5588 Υί

Ľahké stúpnutie teplôt na viacerých meracích miestach v lôžku pevnej látky o 5 až 10 K je možné opäť vztiahnuť na uvoľňovanú adsorpčnú entalpiu. Indexy teploty vyznačujú polohu senzorov v pevnom lôžku v smere pretekania. Nasledujúce stúpnutie teplôt prostredníctvom adsorpčného tepla vyznačuje postupovanie čela vody v zeolitovom lôžku.A slight temperature increase of 5 to 10 K at several measuring points in the solid bed can again be related to the released adsorption enthalpy. Temperature indices indicate the position of the sensors in the fixed bed in the flow direction. The subsequent temperature rise through adsorption heat indicates the water front of the zeolite bed.

Regenerácia adsorbéra sa vykonáva rádiovými vlnami, pričom na začiatku pevného lôžka vzniká termochromatografický pulz, ktorý ako čelo teploty prebieha násyp. Výberové zvýšenie teploty v pulze (asi 100 K na oboch prvých, na obrázku 4b znázornených meracích miestach) umožňuje najmä energeticky účinné sušenie pevného lôžka. Stredná zostatková vlhkosť zeolitu po sušení predstavovala 1,5 hmotn. %, čo umožňuje obnovené sušenie plynu. V prípade potreby sa môžu dosahovať aj nižšie zostatkové vlhkosti adsorbéra.The regeneration of the adsorber is carried out by means of radio waves, whereby at the beginning of the fixed bed a thermochromatographic pulse is generated, which as the front of the temperature runs through the embankment. The selective temperature increase in the pulse (about 100 K at the first two measurement locations shown in Figure 4b), in particular, allows the energy-efficient drying of the fixed bed. The average residual moisture of the zeolite after drying was 1.5 wt. %, which allows the gas to be dried again. If necessary, lower residual moisture of the adsorber can also be achieved.

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS

Claims (37)

1. Zariadenia na oddeľovanie zložiek plynnej zmesi prostredníctvom adsorpcie na lôžku pevnej látky a možnosti tepelnej regenerácie lôžka pevnej látky, obsahujúce:1. Apparatus for separating constituents of a gaseous mixture by means of adsorption to a solid bed and the possibility of thermal regeneration of a solid bed, comprising: - duté teleso (1), ktoré tvorí priestor na adsorpciu,- a hollow body (1) which forms the space for adsorption, - v dutom telese (1) usporiadané lôžko (4) pevnej látky, ktoré je spôsobilé aspoň jednu plynnú zložku aspoň čiastočne absorbovať,- a solid bed (4) arranged in the hollow body (1) which is capable of at least partially absorbing at least one gaseous component, - prvý otvor (2), ktorý je spôsobilý zavádzať plynnú zmes do dutého telesa (1),- a first opening (2) capable of introducing the gas mixture into the hollow body (1), - druhý otvor (3), ktorý je spôsobilý plynnú zmes odvádzať z dutého telesa (1) aa second opening (3), which is capable of discharging the gaseous mixture from the hollow body (1), and - aspoň jednu elektródu (5, 6), ktorá je spojená s vysokofrekvenčným (VF) generátorom (8) s frekvenciou medzi 1 a 50 MHz, vyznačujúce sa tým, že aspoň jedna elektróda (5, 6) vytvára časť plynotesného dutého telesa (1) a/alebo je s ním elektricky vodivo spojená a/alebo aspoň časť aspoň jednej elektródy (5, 6) je usporiadaná vnútri lôžka (4) pevnej látky a že vedľa druhého otvoru (3) je v lôžku (4) pevnej látky umiestnený senzor (15) vlhkosti.- at least one electrode (5, 6) which is connected to a radio frequency (RF) generator (8) with a frequency between 1 and 50 MHz, characterized in that at least one electrode (5, 6) forms part of a gas-tight hollow body (1) and / or is electrically conductively connected thereto and / or at least a portion of the at least one electrode (5, 6) is arranged inside the solid bed (4) and that a sensor is located next to the second opening (3) in the solid bed (4) (15) moisture. 2. Zariadenie podľa nároku 1,v y značujúce sa tým, že lôžko (4) pevnej látky vypĺňa plynotesné duté teleso (1) aspoň z 50 %, výhodne zo 70 %, ešte výhodnejšie z 90 %.Device according to claim 1, characterized in that the solid bed (4) fills the gas-tight hollow body (1) by at least 50%, preferably 70%, even more preferably 90%. 3. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa t ý m, že prvý otvor (2) a druhý otvor (3) sú usporiadané na plynotesnom dutom telese (1) vzájomne protiľahlo.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first opening (2) and the second opening (3) are arranged opposite each other on the gas-tight hollow body (1). 4. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že pri prvom otvore (2) je usporiadaný aspoň jeden prostriedok na privádzanie plynnej zmesi.Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one means for supplying the gaseous mixture is provided at the first opening (2). 5. Zariadenia podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že pri druhom otvore (3) je usporiadaný aspoň jeden prostriedok na odvádzanie plynnej zmesi.Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that at least one means for evacuating the gaseous mixture is provided at the second opening (3). 6. Zariadenie podľa nároku 4 alebo 5,vyznačujúce sa tým, že prostriedky na privádzanie a prostriedky na odvádzanie plynnej zmesi sú vytvorené na realizáciu kontinuálneho prúdu plynu.Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the means for introducing and the means for discharging the gas mixture are designed to realize a continuous gas flow. 7. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že aspoň jedna elektróda (5, 6) lôžka (4) pevnej látky prepína pozdĺž jeho najväčšieho priestorového rozmeru z minimálne 50 %, výhodne z minimálne 70 %, ešte výhodnejšie z minimálne 90 %.Device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one electrode (5, 6) of the solid bed (4) switches along its largest spatial dimension by at least 50%, preferably at least 70%, even more preferably at least 90%. %. 8. Zariadenia podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že plynotesné duté teleso (1) je vytvorené ako cylinder alebo ako kváder.Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the gas-tight hollow body (1) is designed as a cylinder or a cuboid. 9. Zariadenie podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že aspoň jedna elektróda (5, 6) vytvára základnú plochu cylindrovitého alebo kvádrovitého dutého telesa (1).Apparatus according to claim 8, characterized in that the at least one electrode (5, 6) forms the base surface of the cylindrical or cuboid hollow body (1). 10. Zariadenie podľa nároku 8 alebo 9, vyznačujúce sa tým, že aspoň jedna elektróda (5, ó) je plynopriepustná a/alebo perforovaná.Device according to claim 8 or 9, characterized in that the at least one electrode (5, 6) is gas permeable and / or perforated. 11. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že aspoň jedna elektróda (5, 6) je spojená s prostriedkom na napájanie vysokofrekvenčným napätím.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electrode (5, 6) is connected to a means for supplying a high-frequency voltage. 12. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že aspoň jedna elektróda (5, 6) je dosková elektróda.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one electrode (5, 6) is a plate electrode. 13. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 1 až 12, vyznačujúce sa tým, že aspoň jedna elektróda (5, 6) je tyčová elektróda.Device according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the at least one electrode (5, 6) is a rod electrode. 14. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že zariadenie má dve elektródy (5, 6).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has two electrodes (5, 6). 15. Zariadenie podľa nároku 14, vyznačujúce sa tým, že jedna z dvoch elektród je studená uzemnená elektróda (5) a jedna z dvoch elektród je horúca elektróda (6).Device according to claim 14, characterized in that one of the two electrodes is a cold grounded electrode (5) and one of the two electrodes is a hot electrode (6). 16. Zariadenie podľa nároku 14 alebo 15, vyznačujúce sa tým, že elektródy (5, 6) sú usporiadané paralelne.Device according to claim 14 or 15, characterized in that the electrodes (5, 6) are arranged in parallel. 17. Zariadenie podľa nároku 14 alebo 15, vyznačujúce sa tým, že elektródy (5, 6) sú usporiadané koaxiálne.Device according to claim 14 or 15, characterized in that the electrodes (5, 6) are arranged coaxially. SK 5588 Υ1SK 5588 Υ1 18. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že zariadenie má viac ako dve elektródy (5,6).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device has more than two electrodes (5, 6). 19. Zariadenie podľa nároku 18, vyznačujúce sa tým, že zariadenie má jednu horúcu elektródu (6) a viac studených elektród (5).Device according to claim 18, characterized in that the device has one hot electrode (6) and a plurality of cold electrodes (5). 20. Zariadenia podľa niektorého z nárokov 15 až 19, vyznačujúce sa tým, že studená elektróda (5) je s dutým telesom (1) spojená elektricky vodivo.Apparatus according to one of Claims 15 to 19, characterized in that the cold electrode (5) is electrically conductively connected to the hollow body (1). 21. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 15 až 20, vyznačujúce sa tým, že studená elektróda (5) je aspoň z 50 %, výhodne z najmenej 70 %, ešte výhodnejšie z aspoň 90 % samotné plynotesné duté teleso (1).Apparatus according to one of claims 15 to 20, characterized in that the cold electrode (5) is at least 50%, preferably at least 70%, even more preferably at least 90%, of the gas-tight hollow body (1) itself. 22. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že v lôžku (4) pevnej látky je usporiadaný teplotný senzor (9) s optickým vláknom.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a temperature sensor (9) with an optical fiber is arranged in the solid bed (4). 23. Zariadenie podľa nároku 22, vyznačujúce sa tým, že teplotný senzor (9) s optickými vláknami je spojený s vyhodnocovacím prístrojom (10).Device according to claim 22, characterized in that the temperature sensor (9) with the optical fibers is connected to an evaluation device (10). 24. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že pri prvom otvore (2) a/alebo druhom otvore (3) je v prúde plynu usporiadaný senzor (12) na charakterizáciu plynnej zmesi.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a sensor (12) for characterizing the gas mixture is arranged in the gas stream at the first orifice (2) and / or the second orifice (3). 25. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým,žeVF generátor (8) zabezpečuje napätie s frekvenciou 13,56 alebo 27 MHz.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the RF generator (8) provides a voltage of 13.56 or 27 MHz. 26. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že vedľa prvého otvoru (2) je usporiadaný prostriedok na pridanie prenosového média (11) na inicializáciu termochromatografického pulzu.Device according to one of the preceding claims, characterized in that means for adding a transmission medium (11) for initiating the thermochromatographic pulse are arranged next to the first opening (2). 27. Zariadenie podľa nároku 26, vyznačujúce sa tým, že prenosové médium (11) je voda.Device according to claim 26, characterized in that the transmission medium (11) is water. 28. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že lôžko (4) pevnej látky je adsorpčný materiál, výhodne aktívne uhlie, zeolit rôznej štruktúry, porézne oxidy kovov alebo ich zmesi.Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the solid bed (4) is an adsorbent material, preferably activated carbon, a zeolite of various structures, porous metal oxides or mixtures thereof. 29. Zariadenie podľa nároku 28, vyznačujúce sa tým, že adsorpčný materiál je hydrofilný, výhodne hydrofilný zeolit, najmä zeolit 3A, zeolit 4A, zeolit NaY alebo zeolit 13X.Apparatus according to claim 28, characterized in that the adsorbent material is a hydrophilic, preferably hydrophilic zeolite, in particular zeolite 3A, zeolite 4A, zeolite NaY or zeolite 13X. 30. Zariadenie podľa nároku 28, vyznačujúce sa tým, že adsorpčný materiál je hydrofóbny, výhodne dealuminizovaný Y-zeolit s vysokým pomerom Si/AI.Device according to claim 28, characterized in that the adsorbent material is a hydrophobic, preferably dealuminized Y-zeolite with a high Si / Al ratio. 31. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 28 až 30, vyznačujúce sa tým, že adsorpčný materiál má vysokú pórovitosť s mernými povrchmi väčšími ako 100 m2/g, výhodne väčšími ako 200 m2/g.Apparatus according to one of claims 28 to 30, characterized in that the adsorbent material has a high porosity with specific surfaces greater than 100 m 2 / g, preferably greater than 200 m 2 / g. 32. Zariadenie podľa niektorého z nárokov 28 až 31,vyznačujúce sa tým, že adsorpčný materiál je sypká hmota so zrnitosťou od 0,1 do 10 mm, výhodne od 1 do 5 mm, ešte výhodnejšie od 1 do 3 mm.Apparatus according to one of claims 28 to 31, characterized in that the adsorbent material is a bulk material with a particle size of 0.1 to 10 mm, preferably 1 to 5 mm, even more preferably 1 to 3 mm. 33. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že zložky adsorbované z prúdu plynu sú anorganický alebo organický plyn, výhodne oxid uhličitý, kyslík, prchavé organické zlúčeniny alebo sírne zlúčeniny a/alebo voda.Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the components adsorbed from the gas stream are inorganic or organic gas, preferably carbon dioxide, oxygen, volatile organic compounds or sulfur compounds and / or water. 34. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že lôžko (4) pevnej látky obsahuje katalyzátor.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the solid bed (4) comprises a catalyst. 35. Zariadenie podľa nároku 34, vyznačujúce sa tým, že katalyzátor je vzácny kov, výhodne platina alebo paládium, alebo perowskit.Apparatus according to claim 34, characterized in that the catalyst is a noble metal, preferably platinum or palladium, or perowskite. 36. Zariadenie podľa nároku 34 alebo 35, vyznačujúce sa tým, že katalyzátor je nanesený na poréznych nosných materiáloch s poréznosťou medzi 0,2 a 0,7.The apparatus of claim 34 or 35, wherein the catalyst is supported on porous support materials with a porosity between 0.2 and 0.7. 37. Zariadenie podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že objem lôžka (4) pevnej látky predstavuje 0,001 až 100 kubických metrov, výhodne 0,01 až 10 kubických metrov, ešte výhodnejšie 0,1 až 10 kubických metrov.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the volume of the solid bed (4) is 0.001 to 100 cubic meters, preferably 0.01 to 10 cubic meters, even more preferably 0.1 to 10 cubic meters. 4 výkresy4 drawings
SK96-2009U 2008-09-11 2009-09-10 Apparatus for processing gases, in particular the drying gas or biogas SK5588Y1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202008012371U DE202008012371U1 (en) 2008-09-11 2008-09-11 Apparatus for treating gases, in particular for drying natural gas or biogas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK962009U1 SK962009U1 (en) 2010-04-07
SK5588Y1 true SK5588Y1 (en) 2010-11-08

Family

ID=40092978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK96-2009U SK5588Y1 (en) 2008-09-11 2009-09-10 Apparatus for processing gases, in particular the drying gas or biogas

Country Status (12)

Country Link
AT (1) AT11393U1 (en)
CZ (1) CZ20413U1 (en)
DE (1) DE202008012371U1 (en)
DK (1) DK200900139U3 (en)
ES (1) ES1071151Y (en)
FR (1) FR2935616B3 (en)
HU (1) HU3715U (en)
IT (1) ITUD20090018U1 (en)
PL (1) PL65610Y1 (en)
RU (1) RU94874U1 (en)
SK (1) SK5588Y1 (en)
UA (1) UA48850U (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010001180B4 (en) * 2010-01-25 2019-06-13 Helmholtz-Zentrum Für Umweltforschung Gmbh - Ufz Process and apparatus for drying a solid
DE102010011347B4 (en) 2010-03-12 2012-03-01 Dge Dr.-Ing. Günther Engineering Gmbh Process for the adsorptive drying of purified biogas and regeneration of loaded adsorbents
ES2372948B1 (en) * 2011-12-01 2012-08-13 Ozeano Urdina S.L. METHOD FOR MAINTAINING A STABLE RELATIVE HUMIDITY IN STORAGE AND TRANSPORTATION ENCLOSURES OF LOST PRODUCTS.
DE102013111331A1 (en) * 2013-10-14 2015-04-16 Erk Eckrohrkessel Gmbh Composite material, method for reducing the content of a low molecular weight substance in a carrier gas, method for transferring heat and method for carrying out a catalytic reaction
DE102013223233A1 (en) 2013-11-14 2015-05-21 Helmholtz-Zentrum Für Umweltforschung Gmbh - Ufz Method and device for the selective removal of components from gas mixtures
CN104772005B (en) * 2015-04-10 2016-08-24 浙江大学 Conduction charcoal binding plasma electric discharge concentrates degradable organic pollutant device and method
DE102016107547B3 (en) 2016-04-22 2017-09-28 Helmholtz-Zentrum Für Umweltforschung Gmbh - Ufz Method and apparatus for non-invasive dielectric heating of solids
KR101909151B1 (en) * 2016-11-28 2018-10-18 한국건설기술연구원 Heat renewable porous absorbent coating electrode for removal of volatile material manufacturing mehtod and electrode by the same
DE102021107185A1 (en) 2021-02-18 2022-08-18 Fricke Und Mallah Microwave Technology Gmbh METHOD AND DEVICE FOR DIELECTRIC HEATING OF FROZEN SOLIDS
CN113019117A (en) * 2021-03-05 2021-06-25 上海电力大学 DBD plasma reaction device and CO conversion2Plasma system

Also Published As

Publication number Publication date
HU0900172V0 (en) 2009-10-28
SK962009U1 (en) 2010-04-07
FR2935616B3 (en) 2011-01-07
DE202008012371U1 (en) 2008-12-04
ES1071151Y (en) 2010-04-29
PL118471U1 (en) 2010-03-15
FR2935616A3 (en) 2010-03-12
DK200900139U3 (en) 2010-01-08
UA48850U (en) 2010-04-12
AT11393U1 (en) 2010-10-15
RU94874U1 (en) 2010-06-10
PL65610Y1 (en) 2011-09-30
CZ20413U1 (en) 2010-01-07
HU3715U (en) 2010-03-01
ITUD20090018U1 (en) 2010-03-12
ES1071151U (en) 2010-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK5588Y1 (en) Apparatus for processing gases, in particular the drying gas or biogas
Nahm et al. Thermal and chemical regeneration of spent activated carbon and its adsorption property for toluene
JP4466422B2 (en) Volatile organic compound processing equipment
Das et al. Removal of volatile organic compound by activated carbon fiber
EP0019879B1 (en) Heat-reactivatable adsorbent gas fractionator and process
Mao et al. Constant power and constant temperature microwave regeneration of toluene and acetone loaded on microporous activated carbon from agricultural residue
KR101323108B1 (en) Honeycomb rotor type vocs removal system with horizontally polarized microwave radiation
Hossain et al. Nonthermal plasma in practical-scale honeycomb catalysts for the removal of toluene
JP2007054774A (en) Apparatus for treating voc and cartridge for apparatus for treating voc
Nguyen et al. Practical-scale honeycomb catalytic reactor coupled with non-thermal plasma for high-throughput removal of isopropanol
Roland et al. Selective dielectric heating for efficient adsorptive-catalytic cleaning of contaminated gas streams
KR20200133994A (en) Adsorption-desorption apparatus having multi layer moving bed and method of processing volatile organic compounds using same
DE102006062651B4 (en) Method and device for thermochromatographic heating of solid beds
JP5720658B2 (en) Volatile organic compound processing equipment
JPH10305207A (en) Simplified gas adsorptive recovery method
CN110681375B (en) Activated carbon heating reactor and method for regenerating activated carbon
Robers et al. Desorption of odor‐active compounds by microwaves, ultrasound, and water
JP2006291930A (en) Method and device for exhaust emission control
Weissenberger et al. Microwave-enhanced regeneration of adsorbents
Chang et al. Development of an innovative circulating fluidized-bed with microwave system for controlling NOx
CN211026357U (en) Activated carbon heating reactor
Kraus et al. Modeling of a thermo-chromatographic pulse (TCP) as radio-frequency (RF)-induced selective heating effect
Kraus et al. Migrating Temperature “Thermo-Chromatographic” Pulses (TCP) Initiated by Radio-Frequency (RF) Heating
CN217909777U (en) Gas treatment equipment
Roland et al. Selectivity of dielectric heating: Temperature-programmed desorption (TPD) experiments and initiation of thermo-chromatographic pulses