WO2018153502A1 - Gasreinigungsvorrichtung für ein inertgasgehäuse - Google Patents

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WO2018153502A1
WO2018153502A1 PCT/EP2017/058449 EP2017058449W WO2018153502A1 WO 2018153502 A1 WO2018153502 A1 WO 2018153502A1 EP 2017058449 W EP2017058449 W EP 2017058449W WO 2018153502 A1 WO2018153502 A1 WO 2018153502A1
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gas
reactor
expansion module
expansion
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PCT/EP2017/058449
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Thomas Bultmann
Gerhard SPREITZER
Hermann Josef Weissacher
Christian RÜBEKOHL
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M. Braun Inertgas-Systeme Gmbh
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    • B01D53/047—Pressure swing adsorption
    • B01D53/0476—Vacuum pressure swing adsorption

Definitions

  • Inert gas housings are used in industrial manufacturing processes for the production of high quality products in a protected atmosphere.
  • Such inert gas encloses a receiving space, taking into account permissible leaks, gas-tight.
  • the desired inert gas for example nitrogen or argon, can be introduced into the receiving space.
  • impurities of the inert gas arise. For example, due to chemical reactions, H2O or oxygen can form.
  • solvents are also introduced into the receiving space. Furthermore, it is conceivable that dust particles arise.
  • a gas cleaning is provided.
  • the gas cleaning is usually arranged outside the receiving space and is connected via a gas discharge and a gas supply line with the receiving space in connection. Via the gas discharge gas is transported out of the receiving space and moved into the gas cleaning. In the gas purification reactors, the unwanted substances are then removed. The purified inert gas is then transported back into the receiving space via the gas supply line.
  • a gas cleaning for an inert gas housing with a base module and at least one expansion module is proposed, wherein in each case at least one reactor for purifying a gas stream coming from the inert gas is arranged both in the base module and in the expansion module, and wherein the at least one reactor of the basic module with the at least one Reactor of the expansion module via gas supply lines and gas discharge lines are connected in parallel or in series.
  • the basic module forms a base unit, which is equipped with a specific cleaning capacity. If this cleaning capacity is not sufficient for the upcoming cleaning task, one or more expansion modules can be combined with the basic module.
  • the reactors of the basic module and of the expansion module or modules can be connected in parallel. In this way, the total available cleaning capacity is increased. Additionally or alternatively, an adaptation to the pending or modified cleaning task can be made. If, for example, in an existing plant first solvent was worked freely and then a solvent-bound Finished ungslui is installed, so the gas cleaning according to the invention can also be adjusted here in a simple manner.
  • a serial flow through the reactors in the base module and an expansion module or between the expansion modules is made.
  • the solvent is first in a 1. Reactor cleaned. Subsequently, for example, water and oxygen can be cleaned out in a second reactor.
  • connection of the gas supply lines and leads of the basic module and the expansion module or modules is preferably via detachable couplings, for example via screw-flange connections. In this way, a quick retrofitting of the system can be made without consuming burning and welding tasks are required.
  • the basic module and the expansion module are preferably designed as housing units which can be handled separately. In this way, the installation of the system succeeds in a simple manner.
  • both the basic module and the expansion modules can form prefabricated units that can be brought directly to the desired installation location. There, only the pipe connections between the individual modules and optionally the electrical connection must be made.
  • the gas supply lines and the gas outlets of the basic module and of the expansion module have connections by means of which the gas supply lines and / or the gas discharge lines of the basic module and the extension module can be coupled, and / or the gas supply lines and / or the gas discharges of the extension modules can be coupled.
  • the base module and / or the expansion module or modules has a frame composed of vertical profiles and horizontal profiles, and wherein at least a part of the sides of the frame are closed or closable by means of trim parts, then a cost and simply constructed constructions for the Basic module or expansion modules offered. When the trim parts have been removed, the frame is easily accessible for maintenance or installation purposes. The individual components of the systems can be reliably fastened to the vertical and horizontal profiles.
  • a possible variant of the invention is such that the basic module forms a baying side, on which the expansion module can be attached with a baying side, and / or that the expansion module forms baying sides on opposite sides, for further expansion modules.
  • the individual modules can be placed together to save space in a row. Electrical and / or fluid transporting connection lines can be protected via the attachment sides and routed between the modules over a short distance.
  • a variant of the invention provides that a branch line discharges from the gas supply line of the basic module and / or at least one expansion module indirectly or indirectly leads directly to the reactor. If it is additionally provided in this case that a filter is arranged between the branch line and the reactor, then particles can be removed from the volume flow which comes from the inert gas housing.
  • At least the base module and / or an expansion module has a measuring unit which has an oxygen sensor, a volumetric flow sensor and / or a moisture sensor for measuring the gas flow upstream of the reactor.
  • the measuring signal of the measuring unit is fed to a central control, which evaluates this.
  • specific individual components of the basic module and the expansion modules can then be selectively controlled by the controller.
  • the basic module and / or at least one expansion module may have two reactors, and for one of the two reactors to be selectively switchable into flow-conducting connection with the gas supply line and the gas discharge line by means of an actuating unit.
  • the reactors can be driven alternately.
  • the other reactor can be regenerated or replaced.
  • a possible variant of the invention provides that a fan is assigned to the basic module and / or at least one expansion module for conveying the gas flow through the reactor. Accordingly, for example, the plant construction may be such that a fan is associated with the base module and each expansion module. This leads to a high level of operational safety. It is also conceivable that not all modules a fan is assigned, but that two or more modules share a fan, in which case this fan is assigned to either the basic module or the expansion module.
  • a possible embodiment variant of the invention may be characterized in that the reactor (s) is / are formed in the base module and / or in at least one expansion module for at least partial removal of oxygen and / or water from the gas stream or for at least partial removal of solvent from the gas stream. It has been shown that it is advantageous for the clarity of the system when a module is designed with reactors for oxygen and H2O cleaning.
  • Another module such as the base module or the expansion module, may be equipped with one or more solvent removal reactors. This creates a kit, in which the one or more after the upcoming cleaning task "Solvent cleaning modules" must be taken into account or whether alone “H2O / O2 cleaning modules" can be used.
  • the basic module and at least one expansion module in each case has an exhaust gas line which is connected to the reactor and via which the substances purified in the reactor (for example O 2 , H 2 O, solvent) are removed from the reactor, and in that Exhaust pipes of the basic module and the expansion module (s) are connected to each other via interfaces for the collected removal of the substances, then a further simplified system construction can be achieved.
  • the exhaust pipes are then guided over the above-mentioned Anreihcampus between the modules.
  • a possible variant of the invention may be such that a pump is arranged in the basic module or an expansion module, by means of which the reactors of the basic module and of the at least one indirectly or directly connected expansion module can be evacuated. Then you do not have to assign a pump to each module, which also reduces the investment costs.
  • a simple and central control of the gas cleaning according to the invention is achieved in a simple manner by assigning a control unit to the basic module, which has a central processing unit, wherein the control unit carries signal lines, in particular a signal bus, to electrical units of the basic module and of the expansion module or modules are.
  • the control unit can be mounted, for example in the form of a housing on the base module.
  • FIG. 1 shows a perspective side view of a basic module of a gas purification
  • FIG. 2 a gas cleaning with a basic module and an expansion module connected thereto
  • FIG. 3 shows the illustration according to FIG. 1, but with trim parts removed from the basic module
  • FIG. 4 shows the basic module according to FIGS. 1 and 3 in top view
  • FIG. 5 shows a further embodiment of a gas purification system with a basic module and five connected expansion modules
  • FIG. 6 shows the gas cleaning according to FIG. 5, but with the trim parts of the basic module and the expansion modules being removed
  • FIG. 7 shows a flow chart for the gas purification according to FIGS. 5 and 6 and FIG. 7
  • FIG. 8 shows a further flow chart for a gas purification according to the invention.
  • FIG. 1 shows a basic module 10 of a gas purification.
  • This basic module 10 has a frame 20.
  • the frame 20 is composed of four vertical profiles 21 and 8 horizontal profiles. The horizontal profiles thereby forming depth struts 22 and width strut 23.
  • Verstellfmergede 24 are attached in the lower corner of the frame 20 .
  • the vertical sides of the frame 20 can be clad with side walls 26.
  • the upper side of the frame is closed with a top wall 25. Both the top wall 25 and the side walls 26 may be dismantled for maintenance or assembly purposes.
  • a control unit 30 can be grown on one side of the basic module 10.
  • the control unit 30 has a housing 31. This may for example be equipped with one or more doors 32 to make the interior of the housing 31 accessible.
  • FIG. 2 shows the basic module 10 according to FIG. 1.
  • An expansion module 60 is attached to the basic module 10.
  • the expansion module 60 may include a frame 20.
  • the base module 10 has an Anreihseite.
  • the expansion module 60 is equipped on opposite sides with one Anreihseite each.
  • the basic module 10 and the expansion module 60 are lined up in the region of their Anreih friendship.
  • the frame racks 20 in the region of the Anreih friendship with respect to their local vertical profiles 21, and the depth struts 22 are identical. This results in a uniform interface, which can also be easily sealed if necessary.
  • Particularly preferred are the same frame racks 20 and identical side walls 26 and top walls 25 used.
  • only one expansion module 60 is installed with the basic module 10. This expansion module 60 thus simultaneously forms the termination module 70.
  • the basic module 10 is described in greater detail, the side walls 26 and the top wall 25 being removed for better clarity.
  • the basic module 10 has a gas supply line 1 1 and a gas discharge line 19. These two lines can be performed in the ceiling area of the basic module 10.
  • the gas supply line 1 1 has in the range of Anreihseite a port 1 1 .1.
  • This connection 1 1 .1 lies within the area of the frame 20 enclosed by the two vertical profiles 21 and the depth struts 22.
  • a branch line 1 1 branches off from the gas supply line 11.
  • the branch line 1 1 .2 leads to a filter 12, which is designed as a particle filter.
  • the filter 12 is not shown in Figure 3 for reasons of clarity, however, clearly visible in Figure 4.
  • the filter 12 merges into a pipe section which is designed as a measuring unit 13. Accordingly, the measuring unit 13 has an oxygen sensor 13.1. It is also conceivable to use two or more oxygen sensors 13.1. In particular, it is possible, for example, to use an oxygen sensor 13.1 which has a ppm measuring range. It is also conceivable to use an oxygen sensor 13.1 which has a percentage Measuring range has. Particularly advantageous is the use of an oxygen sensor 13.1, which measures in the ppm range and another oxygen sensor 13.1 with a percent measuring range. Here then the respectively suitable sensor, depending on the operating state of the gas cleaning, can be used. In inert gas recirculation mode, the ppm oxygen sensor 13.1 is regularly checked.
  • the oxygen sensor 13.1 is used with a percentage measuring range for monitoring purposes.
  • a volumetric flow sensor 13.2 and / or a humidity sensor 13.3 can be provided to the measuring unit 13.
  • the distributor 14 creates a spatial connection between the pipe section of the measuring unit 13 and two reactors 15.1, 15.2.
  • the reactors 15.1, 15. 2 are each assigned a valve following the distributor 14. This valve can be opened or closed as desired. Accordingly, either one of the two reactors 15.1, 15.2 can be brought into spatial connection with the gas supply line 1 1. Of the two reactors 15.1, 15.2 goes from a fan 16 supply. This is led to a blower 17.
  • a cooler 17.1 is provided.
  • a coolant supply 17.2 and a coolant discharge 17.3 is connected.
  • a blower outlet 17.4 is provided, which opens into a connecting line 18.
  • a filter 18.1 is integrated, which is also designed as a particle filter. From the filter 18.1 goes from a connecting line 18.2, which is guided to the gas discharge 19.
  • the gas discharge line 19, like the gas supply line 1 1, has a connection 19. 1, which is held in the region of the attachment side of the frame 20.
  • the control of the basic module 10 takes place via the control unit 30. Accordingly, the control unit 30 routes signal lines, for example a signal bus, out of the control unit 30 to the basic module 10. Furthermore, it can be provided that the power supply of the basic module 10 is performed directly via the control unit 30. It is also conceivable that a separate power supply in the basic module 10 is integrated. This power supply is then preferably from a power supply of the Control unit 30 fed. In this way, no separate line to the base module 10 for the power supply outside the basic module 10 must be placed. Rather, this can be performed by the control unit 30 directly into the area enclosed by the frame 20 area.
  • FIG. 3 further shows that a pump 80 is integrated in the basic module 10.
  • This pump 80 is used to evacuate the reactors 15.1, 15.2, as will be explained later.
  • the pump 80 can also be used for pressure control of the inert gas housing
  • the extension modules 60 can be constructed in a similar manner over a wide range as the basic module 10. This is illustrated in more detail in FIGS. 5 and 6. Below, therefore, only the differences between the basic module 10 and the expansion modules 60 will be discussed.
  • the expansion modules 60 also have a gas supply line 1 1 and a gas discharge 19.
  • the gas supply line 1 1 and the gas discharge line 19 have at the opposite Anreihcampus the expansion module 60 ports 1 1 .1, 19.1. Via the connections 11.1, 19.1, a pipe connection to either the gas supply line 1 1 of the basic module 10 or to the gas supply line 1 1 of a further extension module 60 lined up can be produced on both sides of the expansion module 60.
  • the gas supply line 1 1 via a branch line 1 1 .2 in a filter 12 via. It is again provided a pipe guide area, which may have a measuring unit 13. Likewise, two reactors 15.1, 15.2 are connected via a distributor 14. There is also provided a blower supply 16 and a fan 17 with cooler 17.1. Finally, a connection line 18 and a filter 18.1 is also provided following the blower 17, wherein a connecting line 18.2 led to the gas discharge 19 from the filter 18.1.
  • Each expansion module 60 preferably has an electrical sub-distribution, which is connected to the control unit 30, so that the control signals can also be supplied to the expansion modules 60, preferably via the signal bus.
  • the power supply can also be routed centrally from the control unit 30, as in the case of the basic module 10.
  • five expansion modules 60 are connected to the basic module 10, the last expansion module 60 being designed as a termination module 70.
  • the basic module 10 has the pump 80 for evacuating the reactors 15.1, 15. 2.
  • With the pump 80 and the reactors 15.1, 15.2 of the expansion modules 60 can be evacuated.
  • a corresponding piping is provided. This is led to all reactors 15.1, 15.2 not only of the basic module 10 but also of the expansion modules 60 and the termination module 70.
  • an extension module 60 can be attached to the baying side of the basic module 10.
  • the gas supply line 1 1 and the gas discharge 19 in the region of the Anreihcampus by means of the terminals 1 1 .1, 19.1 fluid-tightly coupled together.
  • a further expansion modules 60 can be grown. Again, the gas supply line 1 1 and the gas discharge 19 are in the range of Anreihseite connected to each other again.
  • further extension modules 60 and finally also the last in-line extension module 60, which then forms a termination module 70 can be coupled.
  • connection 11.1 and 19.1 on the free side of the end module 70 are connected in a suitable manner to the inert gas housing, so that a gas-conducting connection is created between the working space of the inert gas housing and the gas supply lines 11 and the gas discharge lines 19. From the above, it can be seen that either an expansion module 60 or a plurality of expansion modules 60 can be attached to the base module 10, depending on which system capacity is required.
  • FIG. 7 shows a flow chart for the gas purification according to FIG. 6. With reference to this figure, the function will be explained below.
  • the working gas from the inert gas reaches the gas inlet 1 1 of the end module 70. From there, the working gas flows into all gas supply lines 1 1 of the extension modules 60 and 10 of the basic module then the working gas flows through the branch lines 1 1 .2, the filter 12 and the manifold 14 in the respective connected reactor 15.1, 15.2.
  • the promotion of the working gas is effected by the blower 17. These suck the working gas through the fan 16 supply.
  • the cleaning of the working gas takes place.
  • oxygen and water are separated from the working gas in the reactors 15.1, 15.2.
  • the purified working gas is then compressed via the blower 17 and fed to the coolers 17.1. Here, there is a removal of heat from the working gas, due to its compression in the blower 17.
  • the purified and cooled working gas then flows via the connecting lines 18 to the filters 18.1. From there it reaches the gas outlets 19 via the connection lines 18. 2. In the gas outlets 19, the working gas is collected again and returned from the closure module 70 via its connection 19. 1 into the inert gas housing. In this way the cycle is closed.
  • the gaseous substances are discharged via exhaust pipes 50.
  • the basic module 10 and all expansion modules 60 as well as the termination module 70 each have an exhaust pipe 50.
  • the exhaust pipes 50 have in the region of the Anreihcampus of the basic module 10 and the expansion modules 60 each interfaces 50.1. About these interfaces 50.1, the exhaust pipes 50 be coupled together at the Anreihcampus. In this way, the gaseous substances can be transported through the series-connected exhaust pipes 50 to the termination module 70.
  • the termination module 70 has a connection
  • the exhaust pipe 50 can be connected to a central domestic exhaust.
  • the cleaned substances can be released into the environment.
  • each expansion module 60, the termination module 70 and the base module 10 each have a condensate drain 51. Similar to the exhaust pipes 50 and the condensate drains 51 are coupled together in the region of the Anreihdroit. In this way, a collected discharge of the condensate can be made.
  • the condensate drains are led to a condensate manifold 51 .1. This is guided in the area under the bottom of the frame 20 of the base module 10, the end module 70 and the expansion modules 60, as shown in Figure 3 symbolized. Below the basic module 10, a condensate collecting trough can be provided. Here, the condensate is collected uniformly and can be disposed of.
  • FIG. 7 further illustrates that the reactors 15. 1, 15. 2 of the basic module and the expansion modules 60 and of the end module 70 are connected to the pump 80 via a collecting line 81. If the connected reactors 15.1, 15.2 are exhausted during operation, the flow path to these exhausted reactors 15.1, 15.2 is blocked and the other reactor 15.1,
  • FIG. 7 further shows that a regeneration gas connection 80. 1 is provided on the basic module 10 for this purpose.
  • This regeneration gas connection 80.1 can be fed from the basic module 10 via a suitable piping, which can also be guided over the Anreihdroit serially the individual reactors 15.1, 15.2.
  • the reactors 15.1, 15.2 have been regenerated, then these regenerated reactors 15.1, 15.2 are first connected in series via suitable line connections to the bus 81 of the basic module 10.
  • the pump 80 then sucks out the remaining in the exhausted reactors 15.1, 15.2 residues of the working gas.
  • a working gas connection 80.2 is provided.
  • Working gas can be supplied to the gas outlets 19 of the basic module 10 and the expansion modules 60 or the closure module 70 in series via a suitable casing symbolized in FIG. 7. From here, the working gas then enters the inert gas housing. In this way, an initial filling of the inert gas housing can be made with working gas. If the inert gas is sufficiently filled with working gas, the working gas port 80.2 is blocked. Thereafter, the gas cleaning is then run in the circulation, as explained above.
  • a control gas connection 80.3 is provided on the basic module 10.
  • a control gas can be routed to the base module 10 and via a suitable piping serially to the expansion module 60 and the termination module 70.
  • the piping can also be done via the Anreihdroit.
  • Pneumatic units in the base module 10, the expansion modules 60 and / or the termination module 70 can be supplied with the control gas.
  • FIG. 8 shows a further embodiment variant of a gas purification.
  • two expansion modules 60 and a termination module 70 are connected to a base module 10.
  • the juxtaposition takes place analogous to the baying, as described in relation to Figure 6. To avoid repetition, reference is therefore made to the above statements and only the differences are discussed.
  • the gas supply lines 1 1 of the basic module 10 are connected to the gas discharge line 1 1 of the extension module 60 connected in series.
  • the gas supply line 19 of the second expansion module 60 to the Gas discharge 1 1 of the termination module 70 connected.
  • the gas supply line 1 1 of the first expansion module 60 is connected to the gas supply line 1 1 of the termination module 70.
  • the reactors 15.1, 15.2 of the basic module 10 and of the first expansion module 60 and the termination module 70 are designed for the separation of solvent from the working gas coming from the inert gas housing. Accordingly, in the optionally connected reactor 15.1, 15.2 of the first expansion module 60 or of the termination module 70, solvent is cleaned out. Subsequently, the solvent-free working gas is supplied to the second expansion module 60 and the base module 10. In this second expansion module 60 and the basic module 10, the reactors 15.1, 15.2 are designed to purify oxygen and water from the working gas. Following the second expansion module 60 and the base module 10, the purified working gas is then finally fed to the inert gas housing.
  • a gas cleaning for an inert gas is proposed, with a base module 10 and at least one expansion module 60, wherein both in the base module 10 and in the expansion module 60 each at least one reactor 15.1, 15.2 for cleaning a arranged from the inert gas housing gas stream is arranged.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gasreinigung für ein Inertgasgehäuse mit einem Grundmodul (10) und zumindest einem Erweiterungsmodul (60), wobei sowohl im Grundmodul (10) als auch im Erweiterungsmodul (60) jeweils zumindest ein Reaktor (15.1, 15.2) zur Reinigung eines vom Inertgas-Gehäuse kommenden Gasstroms angeordnet ist, und wobei der wenigstens eine Reaktor (15.1,15.2) des Grundmoduls (10) mit dem zumindest einen Reaktor (15.1,15.2) des Erweiterungsmoduls (60) über Gaszuleitungen (11) und Gasableitungen (19) zueinander parallel und/oder in Reihe geschaltet sind. Eine solche Gasreinigung ist auf einfache Weise an eine bauliche Veränderung des Inertgasgehäuses anpassbar.

Description

GASREINIGUNGSVORRICHTUNG FÜR EIN INERTGASGEHÄUSE
Inertgasgehäuse dienen in industriellen Fertigungsprozessen zur Herstellung hochwertiger Produkte in geschützter Atmosphäre. Solche Inertgasgehäuse umschließen einen Aufnahmeraum, unter Berücksichtigung zulässiger Leckagen, gasdicht. In den Aufnahmeraum kann das gewünschte Inertgas, beispielsweise Stickstoff oder Argon, eingeleitet werden. Nachdem der Arbeitsraum komplett mit dem Inertgas befüllt ist und entsprechend Umgebungsluft aus diesem evakuiert wurde, steht er zu Fertigungszwecken bereit. Während des Produktionsprozesses entstehen Verunreinigungen des Inertgases. Beispielsweise können aufgrund chemischer Reaktionen H2O bzw. Sauerstoff entstehen. Bei bestimmten Fertigungsprozessen werden auch Lösungsmittel in den Aufnahmeraum eingebracht. Weiterhin ist es denkbar, dass Staubpartikel entstehen. Damit diese Stoffe das Ergebnis des Fertigungsprozesses nicht negativ beeinflussen, müssen sie aus dem Inertgas herausgereinigt werden. Hierzu wird eine Gasreinigung zur Verfügung gestellt. Die Gasreinigung ist meist außerhalb des Aufnahmeraums angeordnet und steht über eine Gasableitung und eine Gaszuleitung mit dem Aufnahmeraum in Verbindung. Über die Gasableitung wird Gas aus dem Aufnahmeraum heraustransportiert und in die Gasreinigung hineinbewegt. In den Reaktoren der Gasreinigung werden dann die unerwünschten Stoffe herausgereinigt. Das gereinigte Inertgas wird dann wieder über die Gaszuleitung in den Aufnahmeraum hineintransportiert.
Solche Systeme sind bekannt. Die Gasreinigung ist ausreichend groß dimensioniert, dass eine zuverlässige Reinigung des Inertgas-Volumens, welches im Aufnahmeraunn gehalten ist, gesäubert werden kann. Nun kann es vorkonnnnen, dass die Produktionsanlage eine räumliche Erweiterung des Aufnahmeraums erfordert. In diesem Fall muss auch die Gasreinigung in ihrer Kapazität angepasst werden. Entsprechend wird die bestehende Gasreinigung demontiert und eine neue, entsprechend größer dimensionierte Gasreinigung installiert.
Bei dieser Vorgehensweise entstehen erhebliche Kosten für die Umrüstung der Gasreinigung.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Gasreinigung bereitzustellen, die kostengünstig und auf einfache Weise an eine Erweiterung des Inertgasgehäuses angepasst werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Dementsprechend wird eine Gasreinigung für ein Inertgasgehäuse mit einem Grundmodul und zumindest einem Erweiterungsmodul vorgeschlagen, wobei sowohl im Grundmodul als auch im Erweiterungsmodul jeweils zumindest ein Reaktor zur Reinigung eines vom Inertgasgehäuse kommenden Gasstroms angeordnet ist, und wobei der wenigstens eine Reaktor des Grundmoduls mit dem zumindest einen Reaktor des Erweiterungsmoduls über Gaszuleitungen und Gasableitungen zueinander parallel oder in Reihe geschaltet sind.
Erfindungsgemäß wird mithin ein Bausatz zur Verfügung gestellt. Dabei bildet das Grundmodul eine Basiseinheit, die mit einer bestimmten Reinigungskapazität ausgestattet ist. Wenn diese Reinigungskapazität für die anstehende Reinigungsaufgabe nicht ausreicht, so können mit dem Grundmodul ein oder mehrere Erweiterungsmodule kombiniert werden. Beispielsweise lassen sich erfindungsgemäß dabei die Reaktoren des Grundmoduls und des oder der Erweiterungsmodule parallel schalten. Auf diese Weise wird die gesamte zur Verfügung stehende Reinigungskapazität erhöht. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine Anpassung an die anstehende oder geänderte Reinigungsaufgabe vorgenommen werden. Wenn beispielsweise in einer bestehenden Anlage zunächst Lösungsmittel frei gearbeitet wurde und dann ein lösungsmittelgebundener Fertig ungsprozess installiert wird, so lässt sich die erfindungsgemäße Gasreinigung auch hier auf einfache Weise anpassen. In diesem Fall wird eine serielle Durchströmung der Reaktoren im Grundmodul und einem Erweiterungsmodul oder zwischen den Erweiterungsmodulen vorgenommen. Dabei wird zunächst das Lösungsmittel in einem 1 . Reaktor ausgereinigt. Anschließend können beispielsweise Wasser und Sauerstoff in einem 2. Reaktor herausgereinigt werden.
Die Verbindung der Gaszuleitungen und -Ableitungen des Grundmoduls und des oder der Erweiterungsmodule erfolgt vorzugsweise über lösbare Kupplungen, beispielsweise über schraubbare Flanschverbindungen. Auf diese Weise lässt sich eine schnelle Umrüstung der Anlage vornehmen, ohne dass dabei aufwändige Brenn- und Schweißaufgaben erforderlich sind.
Das Grundmodul und das oder die Erweiterungsmodule sind vorzugsweise als separat handhabbare Gehäuseeinheiten ausgebildet. Auf diese Weise gelingt die Installation der Anlage auf einfache Weise. Insbesondere können sowohl das Grundmodul, als auch die Erweiterungsmodule vorgefertigte Einheiten bilden, die direkt an den gewünschten Aufstellort gebracht werden können. Dort müssen lediglich noch die Rohrverbindungen zwischen den einzelnen Modulen und gegebenenfalls die elektrische Verbindung hergestellt werden.
Insbesondere kann es hierzu, gemäß einer Variante der Erfindung, vorgesehen sein, dass die Gaszuleitungen und die Gasableitungen des Grundmoduls und des oder der Erweiterungsmodule Anschlüsse aufweisen, mittels denen die Gaszuleitungen und/oder die Gasableitungen des Grundmoduls und des Erweiterungsmoduls koppelbar sind, und/oder die Gaszuleitungen und/oder die Gasableitungen der Erweiterungsmodule koppelbar sind.
Wenn vorgesehen ist, dass das Grundmodul und/oder das oder die Erweiterungsmodule ein Rahmengestell aufweist, das aus Vertikalprofilen und Horizontalprofilen zusammengesetzt ist, und wobei zumindest ein Teil der Seiten des Rahmengestells mittels Verkleidungsteilen verschlossen oder verschließbar sind, dann wird eine kostengünstige und einfach aufgebaute Konstruktionen für das Grundmodul bzw. die Erweiterungsmodule geboten. Bei abgenommen Verkleidungsteilen ist das Rahmengestell zu Wartungs- oder Installationszwecken gut zugänglich. An den Vertikal- und Horizontalprofilen können die einzelnen Komponenten der Anlagen zuverlässig befestigt werden.
Eine mögliche Erfindungsvariante ist dergestalt, dass das Grundmodul eine Anreihseite bildet, an der das Erweiterungsmodul mit einer Anreihseite anbaubar ist, und/oder dass das Erweiterungsmodul an gegenüberliegenden Seiten Anreihseiten bildet, zur Anreihung weiterer Erweiterungsmodule. Auf diese Weise können die einzelnen Module platzsparend in einer Reihe aneinander gestellt werden. Über die Anreihseiten können elektrische und/oder Fluid transportieren Verbindungsleitungen geschützt und auf kurzem Weg zwischen den Modulen geführt werden.
Um die Parallelschaltungen der Reaktoren des Grundmoduls und/oder des oder der Erweiterungsmodule auf einfache Weise mit geringem Verrohrungsaufwand verwirklichen zu können, sieht eine Variante der Erfindung vor, dass von der Gaszuleitung des Grundmoduls und/oder zumindest eines Erweiterungsmoduls eine Zweigleitung abführt, die mittelbar oder unmittelbar zum Reaktor führt. Wenn hierbei zusätzlich vorgesehen ist, dass zwischen der Zweigleitung und dem Reaktor ein Filter angeordnet ist, dann können Partikel aus dem Volumenstrom, welcher vom Inertgasgehäuse kommt, entfernt werden.
Für eine verbesserte Betriebssicherheit und einfache Steuerung der Anlage kann es vorgesehen sein, dass zumindest das Grundmodul und/oder ein Erweiterungsmodul eine Messeinheit aufweist, welche einen Sauerstoffsensor, einen Volumenstromsensor und/oder einen Feuchtigkeitssensor aufweist, zur Messung des Gasstroms in Strömungsrichtung vor dem Reaktor. Besonders bevorzugt wird das Meßsignal der Messeinheit einer zentralen Steuerung zugeleitet, die dieses auswertet. Abhängig vom Auswertergebnis können dann gezielt von der Steuerung gezielt einzelne Komponenten des Grundmoduls und der Erweiterungsmodule angesteuert werden. Es ist dann in diesem Fall nicht zwingend notwendig, dass jedem Grundmodul und jedem Erweiterungsmodul eine Messeinheit zugeordnet ist. Vielmehr macht man sich die Erkenntnis zu Nutze, dass bereits eine repräsentative Aussage getroffen werden kann, wenn beispielsweise nur im Grundmodul oder nur in einem Erweiterungsmodul eine Messeinheit angeordnet ist. Selbstverständlich können bei größeren Anlagenkonfigurationen auch nicht alle, aber mehrere Erweiterungsmodule eine Messeinheit aufweisen.
Um einen möglichst unterbrechungsfreien Anlagenbetrieb garantieren zu können, kann es vorgesehen sein, dass das Grundmodul und/oder zumindest ein Erweiterungsmodul zwei Reaktoren aufweist, und dass mittels einer Stelleinheit wahlweise einer der beiden Reaktoren in strömungsleitende Verbindung mit der Gaszuleitung und der Gasableitung schaltbar ist. Damit können die Reaktoren wechselweise gefahren werden. Wenn ein Reaktor im Reinigungsbetrieb steht, kann der andere Reaktor regeneriert oder getauscht werden.
Eine mögliche Erfindungsvariante sieht vor, dass dem Grundmodul und/oder wenigstens einem Erweiterungsmodul ein Gebläse zugeordnet ist, zur Förderung des Gasstroms durch den Reaktor. Dementsprechend kann beispielsweise die Anlagenkonstruktion so sein, dass dem Grundmodul und jedem Erweiterungsmodul ein Gebläse zugeordnet ist. Dies führt zu einer hohen Betriebssicherheit. Denkbar ist es auch, dass nicht allen Modulen ein Gebläse zugeordnet ist, sondern dass sich zwei oder mehrere Module ein Gebläse teilen, wobei dann dieses Gebläse entweder dem Grundmodul oder dem Erweiterungsmodul zugeordnet ist.
Eine mögliche Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass der oder die Reaktoren im Grundmodul und oder in wenigstens einem Erweiterungsmodul ausgebildet ist, zum zumindest teilweisen Entfernen von Sauerstoff und/oder Wasser aus dem Gasstrom oder zum zumindest teilweisen Entfernen von Lösungsmittel aus dem Gasstrom. Es hat sich gezeigt, dass es für die Übersichtlichkeit der Anlage vorteilhaft ist, wenn ein Modul mit Reaktoren zur Sauerstoff- und H2O-Reinigung ausgeführt ist. Ein weiteres Modul, beispielsweise das Grundmodul oder das Erweiterungsmodul, kann mit einem oder mehreren Reaktoren zum Entfernen von Lösungsmittel ausgestattet sein. Damit entsteht ein Bausatz, bei dem die nach anstehender Reinigungsaufgabe ein oder mehrere "Lösungsmittel-Reinigungsmodule" berücksichtigt werden müssen oder ob alleine „H2O/O2- Reinigungsmodule" Verwendung finden können.
Wenn vorgesehen ist, dass das Grundmodul und zumindest ein Erweiterungsmodul jeweils eine Abgasleitung aufweist, die an den Reaktor angeschlossen ist und über die die im Reaktor abgereinigten Stoffe (zum Beispiel O2, H2O, Lösungsmittel) aus dem Reaktor abgeführt werden, und dass die Abgasleitungen des Grundmoduls und des oder der Erweiterungsmodule über Schnittstellen aneinandergeschlossen sind, zur gesammelten Abfuhr der Stoffe, dann ist eine weiter vereinfachte Anlagenkonstruktion erreichbar. Insbesondere kann es hierbei auch vorgesehen sein, dass die Abgasleitungen dann über die oben erwähnten Anreihseiten zwischen den Modulen geführt sind.
Eine mögliche Erfindungsvariante kann dergestalt sein, dass im Grundmodul oder einem Erweiterungsmodul eine Pumpe angeordnet ist, mittels dem die Reaktoren des Grundmoduls und des zumindest einen mittelbar oder unmittelbar angeschlossenen Erweiterungsmoduls evakuierbar sind. Dann muss nicht jedem Modul eine Pumpe zugeordnet werden, was ebenfalls den Anlagenaufwand reduziert.
Eine einfache und zentrale Steuerung der erfindungsgemäßen Gasreinigung gelingt auf einfache Weise dadurch, dass dem Grundmodul eine Steuerungseinheit zugeordnet ist, die eine zentrale Recheneinheit aufweist, wobei von der Steuerungseinheit Signalleitungen, insbesondere ein Signal-Bus zu elektrischen Einheiten des Grundmoduls und des oder der Erweiterungsmodule geführt sind. Dabei kann die Steuerungseinheit beispielsweise in Form eines Gehäuses an dem Grundmodul angebaut sein.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 in perspektivischer Seitenansicht ein Grundmodul einer Gasreinigung, Figur 2 eine Gasreinigung mit einem Grundmodul und einem daran angeschlossenen Erweiterungsmodul,
Figur 3 die Darstellung gemäß Figur 1 , jedoch mit vom Grundmodul abgenommenen Verkleidungsteilen,
Figur 4 das Grundmodul gemäß den Figuren 1 und 3 in Ansicht von oben,
Figur 5 eine weitere Ausgestaltung einer Gasreinigung mit einem Grundmodul und fünf angeschlossenen Erweiterungsmodulen,
Figur 6 die Gasreinigung gemäß Figur 5, wobei jedoch die Verkleidungsteile des Grundmoduls und der Erweiterungsmodule abgenommen sind,
Figur 7 ein Flussbild für die Gasreinigung gemäß Figur 5 und 6 und
Figur 8 ein weiteres Flussbild für eine erfindungsgemäße Gasreinigung.
Figur 1 zeigt ein Grundmodul 10 einer Gasreinigung. Dieses Grundmodul 10 weist ein Rahmengestell 20 auf. Das Rahmengestell 20 ist aus vier Vertikalprofilen 21 und 8 Horizontalprofilen zusammengesetzt. Die Horizontalprofile bilden dabei Tiefenstreben 22 und Breitenstrebe 23. Im unteren Eckbereich des Rahmengestells 20 sind Verstellfüße 24 angebracht. Die vertikalen Seiten des Rahmengestells 20 können mit Seitenwänden 26 verkleidet werden. Die obere Seite des Rahmengestells ist mit einer Deckwand 25 verschließbar. Sowohl die Deckwand 25 als auch die Seitenwände 26 können zu Wartungszwecken oder zu Montagezwecken abgebaut werden. Dies ist in Figur 3 veranschaulicht. An eine Seite des Grundmoduls 10 kann eine Steuerungseinheit 30 angebaut werden. Die Steuerungseinheit 30 weist ein Gehäuse 31 auf. Dieses kann beispielsweise mit einer oder mehreren Türen 32 ausgestattet sein, um den Innenraum des Gehäuses 31 zugänglich zu machen. In der Steuerungseinheit 30 ist unter anderem eine zentrale Recheneinheit untergebracht. Figur 2 zeigt das Grundmodul 10 gemäß Figur 1 . An das Grundmodul 10 ist ein Erweiterungsmodul 60 angebaut. Das Erweiterungsmodul 60 kann ebenso wie das Grundmodul 10 ein Rahmengestell 20 aufweisen. Wie die Zeichnung zeigt, weist das Grundmodul 10 eine Anreihseite auf. Das Erweiterungsmodul 60 ist auf gegenüberliegenden Seiten mit jeweils einer Anreihseite ausgestattet. Das Grundmodul 10 und das Erweiterungsmodul 60 sind im Bereich ihrer Anreihseiten aneinandergereiht. Vorzugsweise sind die Rahmengestelle 20 im Bereich der Anreihseiten bezüglich ihrer dortigen Vertikalprofile 21 , sowie der Tiefenstreben 22 identisch ausgebildet. Auf diese Weise ergibt sich eine einheitliche Schnittstelle, die bedarfsweise auch einfach abgedichtet werden kann. Besonders bevorzugt sind gleiche Rahmengestelle 20 und identische Seitenwände 26 bzw. Deckwände 25 verwendet.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist mit dem Grundmodul 10 nur ein Erweiterungsmodul 60 verbaut. Dieses Erweiterungsmodul 60 bildet damit gleichzeitig das Abschlussmodul 70.
In den Figuren 3 und 4 ist das Grundmodul 10 näher detailliert, wobei zur besseren Übersichtlichkeit die Seitenwände 26 und die Deckwand 25 abgenommen sind. Wie die Darstellung zeigt, weist das Grundmodul 10 eine Gaszuleitung 1 1 und eine Gasableitung 19 auf. Diese beiden Leitungen können im Deckenbereich des Grundmoduls 10 geführt sein. Die Gaszuleitung 1 1 weist im Bereich der Anreihseite einen Anschluss 1 1 .1 auf. Dieser Anschluss 1 1 .1 liegt innerhalb des von den beiden Vertikalprofilen 21 und den Tiefenstreben 22 umschlossenen Bereichs des Rahmengestells 20. Von der Gaszuleitung 1 1 zweigt eine Zweigleitung 1 1 .2 ab. Die Zweigleitung 1 1 .2 führt zu einem Filter 12, der als Partikelfilter ausgebildet ist. Der Filter 12 ist in Figur 3 aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht gezeigt, jedoch in Figur 4 deutlich erkennbar. Der Filter 12 geht in eine Rohrstrecke über, die als Messeinheit 13 ausgebildet ist. Dementsprechend weist die Messeinheit 13 einen Sauerstoffsensor 13.1 auf. Denkbar ist auch die Verwendung von zwei oder mehreren Sauerstoffsensoren 13.1 . Insbesondere kann beispielsweise ein Sauerstoffsensor 13.1 verwendet sein, der einen ppm-Messbereich aufweist. Denkbar ist auch die Verwendung eines Sauerstoffsensors 13.1 , der einen Prozent- Messbereich aufweist. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Sauerstoffsensors 13.1 , der im ppm-Bereich misst und eines weiteren Sauerstoffsensors 13.1 mit einem Prozent-Messbereich. Hier kann dann der jeweils passende Sensor, abhängig von dem Betriebszustand der Gasreinigung, Verwendung finden. Im Inertgas-Umwälzbetrieb wird regelmäßig der ppm- Sauerstoffsensor 13.1 überprüft. Wenn beispielsweise zu Wartungszwecken eine Spülung des Inertgasgehäuses mit Atemluft vorgenommen wird, so wird der Sauerstoffsensor 13.1 mit einem Prozent-Messbereich zu Überwachungszwecken herangezogen. Weiterhin kann ein Volumenstromsensor 13.2 und/oder ein Feuchtesensor 13.3 vorgesehen sein. An die Messeinheit 13 ist ein Verteiler 14 angeschlossen. Der Verteiler 14 schafft eine räumliche Verbindung zwischen der Rohrstrecke der Messeinheit 13 und zwei Reaktoren 15.1 ,15.2. Den Reaktoren 15.1 , 15. 2 ist jeweils ein Ventil im Anschluss an den Verteiler 14 zugeordnet. Dieses Ventil kann wahlweise geöffnet oder geschlossen werden. Dementsprechend kann wahlweise einer der beiden Reaktoren 15.1 ,15.2 in räumlicher Verbindung mit der Gaszuleitung 1 1 gebracht werden. Von den beiden Reaktoren 15.1 ,15.2 geht eine Gebläsezufuhr 16 ab. Diese ist zu einem Gebläse 17 geführt. Im Anschluss an das Gebläse 17 ist ein Kühler 17.1 vorgesehen. An den Kühler 17.1 ist eine Kühlmittelzufuhr 17.2 und eine Kühlmittelabfuhr 17.3 angeschlossen. Im Anschluss an das Gebläse 17 ist eine Gebläseableitung 17.4 vorgesehen, die in eine Anschlussleitung 18 mündet. In die Anschlussleitungen 18 ist ein Filter 18.1 integriert, der ebenfalls als Partikelfilter ausgebildet ist. Von dem Filter 18.1 geht eine Verbindungsleitung 18.2 ab, die zu der Gasableitung 19 geführt ist. Die Gasableitung 19 weist ebenso wie die Gaszuleitung 1 1 einen Anschluss 19.1 auf, der im Bereich der Anreihseite des Rahmengestells 20 gehalten ist.
Die Steuerung des Grundmoduls 10 erfolgt über die Steuerungseinheit 30. Dementsprechend sind von der Steuerungseinheit 30 Signalleitungen, beispielsweise ein Signal-Bus aus der Steuerungseinheit 30 zum Grundmodul 10 geleitet. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Spannungsversorgung des Grundmoduls 10 unmittelbar über die Steuerungseinheit 30 vorgenommen wird. Denkbar ist es auch, dass eine eigene Spannungsversorgung im Grundmodul 10 integriert ist. Diese Spannungsversorgung wird dann vorzugsweise von einer Spannungsversorgung der Steuerungseinheit 30 gespeist. Auf diese Weise muss keine separate Leitung zu dem Grundmodul 10 für die Spannungsversorgung außerhalb des Grundmoduls 10 gelegt werden. Vielmehr kann diese von der Steuerungseinheit 30 direkt in den von dem Rahmengestell 20 umschlossenen Bereich geführt werden.
Figur 3 lässt weiter erkennen, dass eine Pumpe 80 im Grundmodul 10 integriert ist. Diese Pumpe 80 dient zum Evakuieren der Reaktoren 15.1 , 15.2, wie dies später näher erläutert wird. Weiterhin kann die Pumpe 80 auch zur Druckregelung des Inertgasgehäuses eingesetzt werden
Die Erweiterungsmodule 60 können in weiten Bereichen ähnlich aufgebaut sein, wie das Grundmodul 10. Dies ist in den Figuren 5 und 6 näher veranschaulicht. Nachstehend soll daher nur auf die Unterschiede zwischen dem Grundmodul 10 und den Erweiterungsmodulen 60 eingegangen werden Die Erweiterungsmodule 60 weisen ebenfalls eine Gaszuleitung 1 1 und eine Gasableitung 19 auf. Die Gaszuleitung 1 1 und die Gasableitung 19 weisen an den gegenüberliegenden Anreihseiten des Erweiterungsmoduls 60 Anschlüsse 1 1 .1 , 19.1 auf. Über die Anschlüsse 1 1 .1 , 19.1 kann auf beiden Seiten des Erweiterungsmoduls 60 eine Rohrleitungsverbindung entweder zu der Gaszuleitung 1 1 des Grundmoduls 10 oder zu der Gaszuleitung 1 1 eines weiteren angereihten Erweiterungsmoduls 60 hergestellt werden.
Ebenso wie beim Grundmodul 10 geht die Gaszuleitung 1 1 über eine Zweigleitung 1 1 .2 in einen Filter 12 über. Es ist wieder ein Rohrführungsbereich vorgesehen, der eine Messeinheit 13 aufweisen kann. Ebenso sind zwei Reaktoren 15.1 , 15.2 über einen Verteiler 14 angeschlossen. Es ist auch eine Gebläsezufuhr 16 und ein Gebläse 17 mit Kühler 17.1 vorgesehen. Schließlich ist auch im Anschluss an das Gebläse 17 eine Anschlussleitung 18 und ein Filter 18.1 vorgesehen, wobei vom Filter 18.1 eine Verbindungsleitung 18.2 zur Gasableitung 19 geführt.
Da der Aufbau des Grundmoduls 10 und des Erweiterungsmoduls 60 in der vorstehend beschriebenen Weise gleich aufgebaut sein können, kann über die Vereinheitlichung der Bauteile ein geringer Teileaufwand verwirklicht werden. Vorzugsweise weist jedes Erweiterungsmodul 60 eine elektrische Unterverteilung auf, die an die Steuerungseinheit 30 angeschlossen ist, damit die Steuerungssignale auch den Erweiterungsmodulen 60, vorzugsweise über den Signal-Bus zuleitbar sind. Auch die Spannungsversorgung kann wie beim Grundmodul 10 zentral von der Steuerungseinheit 30 kommend geführt sein.
In dem in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiel sind an das Grundmodul 10 fünf Erweiterungsmodule 60 angereiht, wobei das letzte Erweiterungsmodul 60 als Abschlussmodul 70 ausgebildet ist. Lediglich das Grundmodul 10 weist die Pumpe 80 zum Evakuieren der Reaktoren 15.1 , 15. 2 auf. Mit der Pumpe 80 können auch die Reaktoren 15.1 ,15.2 der Erweiterungsmodule 60 evakuiert werden. Hierzu ist eine entsprechende Verrohrung vorgesehen. Diese ist zu allen Reaktoren 15.1 , 15.2 nicht nur des Grundmoduls 10 sondern auch der Erweiterungsmodule 60 und des Abschlussmoduls 70 geführt.
Wie die Darstellung gemäß Figur 6 zeigt, kann an die Anreihseite des Grundmoduls 10 ein Erweiterungsmodul 60 angebaut werden. Dabei werden dann die Gaszuleitung 1 1 und die Gasableitung 19 im Bereich der Anreihseiten mittels der Anschlüsse 1 1 .1 ,19.1 fluiddicht aneinandergekoppelt. An der dem Grundmodul 10 gegenüberliegenden Seite des Erweiterungsmoduls 60 kann ein weiteres Erweiterungsmodule 60 angebaut werden. Auch hier werden wieder die Gaszuleitung 1 1 und die Gasableitung 19 im Bereich der Anreihseite aneinandergeschlossen. In gleicher Weise können weitere Erweiterungsmodule 60 und schließlich auch das letzte in der Reihe stehende Erweiterungsmodul 60, welches dann ein Abschlussmodul 70 bildet angekoppelt werden.
Die Anschlüsse 1 1 .1 und 19.1 an der freien Seite des Abschlussmoduls 70 werden in geeigneter Weise an das Inertgasgehäuse angeschlossen, sodass eine gasleitende Verbindung zwischen dem Arbeitsraum des Inertgasgehäuses und den Gaszuleitungen 1 1 bzw. den Gasableitungen 19 entsteht. Aus dem vorstehenden ergibt sich, dass an das Grundmodul 10 wahlweise ein Erweiterungsmodul 60 oder mehrere Erweiterungsmodule 60 angebaut werden können, je nachdem welche Anlagenkapazität gefordert wird.
In Figur 7 ist ein Flussbild für die Gasreinigung gemäß Figur 6 gezeigt. Unter Bezugnahme auf diese Figur wird nachstehend die Funktion näher erläutert.
Durch den Anschluss 1 1 .1 des Abschlussmoduls 70 gelangt das Arbeitsgas aus dem Inertgasgehäuse in die Gaszuleitung 1 1 des Abschlussmoduls 70. Von dort strömt das Arbeitsgas in alle Gaszuleitungen 1 1 der Erweiterungsmodule 60 und des Grundmoduls 10. Dann strömt das Arbeitsgas über die Zweigleitungen 1 1 .2, die Filter 12 und den Verteiler 14 in den jeweils angeschalteten Reaktor 15.1 , 15.2. Die Förderung des Arbeitsgases wird durch die Gebläse 17 bewirkt. Diese saugen das Arbeitsgas durch die Gebläsezufuhr 16 an. In den Reaktoren 15.1 , 15.2 des Grundmoduls 10 und der Erweiterungsmodule 60, die zueinander parallel geschalteten sind, erfolgt die Reinigung des Arbeitsgases. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in den Reaktoren 15.1 , 15.2 Sauerstoff und Wasser aus dem Arbeitsgas herausgetrennt. Das gereinigte Arbeitsgas wird dann über die Gebläse 17 komprimiert und den Kühlern 17.1 zugeführt. Hier erfolgt eine Abfuhr von Wärme aus dem Arbeitsgas, bedingt durch dessen Komprimierung in den Gebläsen 17. Das gereinigte und gekühlte Arbeitsgas strömt dann über die Anschlussleitungen 18 zu den Filtern 18.1 . Von dort gelangt es über die Verbindungsleitungen 18.2 in die Gasableitungen 19. In den Gasableitungen 19 wird das Arbeitsgas wieder gesammelt und vom Abschlussmodul 70 über dessen Anschluss 19.1 in das Inertgasgehäuse zurückgeführt. Auf diese Weise ist der Kreislauf geschlossen.
Bei der Reinigung des Arbeitsgases in den Reaktoren 15.1 , 15.2 fallen die herausgereinigten Stoffe (Sauerstoff und Wasser) an. Die gasförmigen Stoffe werden über Abgasleitungen 50 abgeführt. Wie Figur 6 erkennen lässt, weist das Grundmodul 10 und alle Erweiterungsmodule 60 sowie das Abschlussmodul 70 jeweils eine Abgasleitung 50 auf. Die Abgasleitungen 50 weisen im Bereich der Anreihseiten des Grundmoduls 10 und der Erweiterungsmodule 60 jeweils Schnittstellen 50.1 auf. Über diese Schnittstellen 50.1 können die Abgasleitungen 50 an den Anreihseiten miteinander gekoppelt werden. Auf diese Weise lassen sich die gasförmigen Stoffe durch die in Reihe geschalteten Abgasleitungen 50 zum Abschlussmodul 70 transportiert. Das Abschlussmodul 70 weist einen Anschluss
52.1 der Abgasleitung 50 an seiner freien Seite auf. Hier kann die Abgasleitung 50 an eine zentrale Hausabluft angeschlossen werden. Die abgereinigten Stoffe können so in die Umgebung abgegeben werden.
Die in den Reaktoren 15.1 , 15.2 abgetrennten flüssigen Stoffe (Wasser) werden über Kondensatableitungen 51 aus den Reaktoren 15.1 , 15.2 herausgeführt. Dabei weist jedes Erweiterungsmodul 60, das Abschlussmodul 70 und das Grundmodul 10 jeweils eine Kondensatableitung 51 auf. Ähnlich wie die Abgasleitungen 50 sind auch die Kondensatableitungen 51 im Bereich der Anreihseiten aneinandergekoppelt. Auf diese Weise kann eine gesammelte Abfuhr des Kondensats vorgenommen werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Kondensatableitungen zu einer Kondensat-Sammelleitung 51 .1 geführt. Diese ist im Bereich unter dem Boden des Rahmengestells 20 des Grundmoduls 10, des Abschlussmoduls 70 und der Erweiterungsmodule 60 geführt, wie dies in Figur 3 symbolisiert dargestellt ist. Unterhalb des Grundmoduls 10 kann eine Kondensat-Sammelwanne vorgesehen sein. Hier wird das Kondensat einheitlich gesammelt und kann entsorgt werden.
In Figur 7 ist weiter veranschaulicht, dass die Reaktoren 15.1 , 15.2 des Grundmoduls und der Erweiterungsmodule 60 sowie des Abschlussmoduls 70 über eine Sammelleitung 81 mit der Pumpe 80 verbunden sind. Wenn während des Betriebs die angeschalteten Reaktoren 15.1 , 15.2 erschöpft sind, so wird der Strömungsweg zu diesen erschöpften Reaktoren 15.1 , 15.2 gesperrt und der andere Reaktor 15.1 ,
15.2 in strömungsleitende Verbindung zu den Gaszuleitungen 1 1 geschaltet. Damit kann der unterbrechungsfreie Betrieb aufrechterhalten werden. Es ist dann auch möglich, den erschöpften Reaktor 15.1 , 15.2 zu regenerieren. Hierzu kann dann der Regenerationsbetrieb für diese Reaktoren 15.1 ,15.2 gestartet werden. Figur 7 lässt weiter erkennen, dass zu diesem Zweck ein Regenerations-Gasanschluss 80.1 am Grundmodul 10 vorgesehen ist. Dieser Regenerations-Gasanschluss 80.1 ist von dem Grundmodul 10 über eine geeignete Verrohrung, welche ebenfalls über die Anreihseiten geführt sein kann seriell den einzelnen Reaktoren 15.1 ,15.2 zuführbar. Wenn die Reaktoren 15.1 ,15.2 regeneriert wurden, dann werden diese regenerierten Reaktoren 15.1 , 15.2 zunächst über geeignete Leitungsverbindungen an die Sammelleitung 81 des Grundmoduls 10 in Reihe angeschaltet. Die Pumpe 80 saugt dann die in den erschöpften Reaktoren 15.1 , 15.2 verbliebenen Reste des Arbeitsgases heraus.
In gleicher Weise ist auch ein Arbeitsgas-Anschluss 80.2 vorgesehen. Über diesen kann Arbeitsgas zu den Gasableitungen 19 des Grundmoduls 10 und der Erweiterungsmodule 60 bzw. des Abschlussmoduls 70 seriell über eine geeignete, in Figur 7 symbolisierte Verrohrung zugeführt werden. Von hier gelangt das Arbeitsgas dann in das Inertgasgehäuse. Auf diese Weise kann eine initiale Befüllung des Inertgasgehäuses mit Arbeitsgas vorgenommen werden. Wenn das Inertgasgehäuse ausreichend mit Arbeitsgas gefüllt ist, so wird der Arbeitsgas-Anschluss 80.2 gesperrt. Danach wird dann die Gasreinigung im Umwälzbetrieb gefahren, wie dies oben erläutert wurde.
Schließlich ist am Grundmodul 10 auch ein Kontrollgas-Anschluss 80.3 vorgesehen. Über diesen kann ein Steuergas zum Grundmodul 10 und über eine geeignete Verrohrung seriell zu den Erweiterungsmodul 60 und dem Abschlussmodul 70 geführt werden. Die Verrohrung kann dabei ebenfalls über die Anreihseiten erfolgen. Mit dem Steuergas können Pneumatik-Einheiten in dem Grundmodul 10, den Erweiterungsmodulen 60 und/oder dem Abschlussmodul 70 versorgt werden.
In Figur 8 ist eine weitere Ausgestaltungsvariante einer Gasreinigung gezeigt. Wie diese Darstellung veranschaulicht, sind an ein Grundmodul 10 zwei Erweiterungsmodule 60 und ein Abschlussmodul 70 angeschlossen. Die Aneinanderreihung erfolgt dabei analog zu der Anreihung, wie sie in Bezug auf Figur 6 beschrieben wurde. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die obigen Ausführungen verwiesen und lediglich auf die Unterschiede eingegangen.
Wie Figur 8 erkennen lässt, ist die Gaszuleitungen 1 1 des Grundmoduls 10 mit der Gasableitung 1 1 des angereihten Erweiterungsmoduls 60 verbunden. In gleicher Weise ist die Gaszuleitung 19 des zweiten Erweiterungsmoduls 60 an die Gasableitung 1 1 des Abschlussmoduls 70 angeschlossen. Die Gaszuleitung 1 1 des ersten Erweiterungsmoduls 60 ist an die Gaszuleitung 1 1 des Abschlussmoduls 70 angeschlossen.
Die Reaktoren 15.1 ,15.2 des Grundmoduls 10 und des ersten Erweiterungsmoduls 60 und des Abschlußmoduls 70 sind zur Abscheidung von Lösungsmittel aus dem von dem Inertgasgehäuse kommenden Arbeitsgases ausgebildet. Dementsprechend wird in dem wahlweise angeschlossenen Reaktor 15.1 , 15.2 des ersten Erweiterungsmoduls 60 bzw. des Abschlußmoduls 70 Lösungsmittel heraus gereinigt. Anschließend wird das von Lösungsmittel befreite Arbeitsgas dem zweiten Erweiterungsmodul 60 und dem Grundmodul 10 zugefördert. In diesem zweiten Erweiterungsmodul 60 und dem Grundmodul 10 sind die Reaktoren 15.1 ,15.2 dazu ausgebildet Sauerstoff und Wasser aus dem Arbeitsgas herauszureinigen. Im Anschluss an das zweite Erweiterungsmodul 60 und das Grundmodul 10 wird das gereinigte Arbeitsgas dann schließlich dem Inertgasgehäuse zugefördert.
Aus den vorstehenden Erläuterungen wird deutlich, dass im Rahmen der Erfindung eine Gasreinigung für ein Inertgasgehäuse vorgeschlagen wird, mit einem Grundmodul 10 und zumindest einem Erweiterungsmodul 60, wobei sowohl im Grundmodul 10 als auch im Erweiterungsmodul 60 jeweils zumindest ein Reaktor 15.1 , 15.2 zur Reinigung eines vom Inertgas-Gehäuse kommenden Gasstroms angeordnet ist. Dabei ist der wenigstens eine Reaktor 15.1 , 15.2 des Grundmoduls 10 mit dem zumindest einen Reaktor 15.1 ,15.2 des Erweiterungsmoduls 60 über Gaszuleitungen 1 1 und Gasableitungen 19 zueinander parallel und/oder in Reihe geschaltet sind. Erfolgt eine Parallelschaltung, so wird eine Erhöhung der Kapazität erreicht. Erfolgt eine Schaltung in Serie, so können unterschiedliche Stoffe in den aneinandergereihten Modulen herausgefiltert werden. Wie vorstehend beschrieben, können beispielsweise in einem oder mehreren Modulen Lösungsmittel und in anderen, in Serie geschalteten Modulen Sauerstoff und/oder Wasser abgereinigt werden. Selbstverständlich ist auch eine Kombination einer Parallelschaltung und einer Seriellschaltung möglich, wie dies beispielsweise Figur 8 veranschaulicht. Auf diese Weise werden eine Kapazitätserhöhung und gleichzeitig die getrennte Reinigung erreicht. Die Erfindung ist nicht alleine auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr wird aus den vorstehenden Erläuterungen klar, dass mit dem Grundmodul 10 eine beliebige Anzahl von Erweiterungsmodulen 60 kombiniert werden können.

Claims

Ansprüche
1 . Gasreinigung für ein Inertgasgehäuse mit einem Grundmodul (10) und zumindest einem Erweiterungsmodul (60),
wobei sowohl im Grundmodul (10) als auch im Erweiterungsmodul (60) jeweils zumindest ein Reaktor (15.1 , 15.2) zur Reinigung eines vom Inertgas- Gehäuse kommenden Gasstroms angeordnet ist,
und wobei der wenigstens eine Reaktor (15.1 , 15.2) des Grundmoduls (10) mit dem zumindest einen Reaktor (15.1 , 15.2) des Erweiterungsmoduls (60) über Gaszuleitungen (1 1 ) und Gasableitungen (19) zueinander parallel und/oder in Reihe geschaltet sind.
2. Gasreinigung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Grundmodul (10) und das oder die Erweiterungsmodule (60) als separat handhabbare Gehäuseeinheiten ausgebildet sind.
3. Gasreinigung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuleitungen (1 1 ) und die Gasableitungen (19) des Grundmoduls (10) und des oder der Erweiterungsmodule (60) Anschlüsse (1 1 .1 , 19.1 ) aufweisen, mittels denen die Gaszuleitungen (1 1 ) und/oder die Gasableitungen (19) des Grundmoduls (10) und des Erweiterungsmoduls (60) koppelbar sind,
und/oder die Gaszuleitungen (1 1 ) und/oder die Gasableitungen (19) der Erweiterungsmodule (60) koppelbar sind.
4. Gasreinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Grundmodul (10) und/oder das oder die Erweiterungsmodule (60) ein Rahmengestell (20) aufweist, das aus Vertikalprofilen (21 ) und Horizontalprofilen zusammengesetzt ist, und wobei zumindest ein Teil der Seiten des Rahmengestells (20) mittels Verkleidungsteilen verschlossen oder verschließbar sind.
5. Gasreinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Grundmodul (10) eine Anreihseite bildet, an der das Erweiterungsmodul (60) mit einer Anreihseite anbaubar ist,
und/oder dass das Erweiterungsmodul (60) an gegenüberliegenden Seiten Anreihseiten bildet, zur Anreihung weiterer Erweiterungsmodule (60).
6. Gasreinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass von der Gaszuleitung (1 1 ) des Grundmoduls (10) und/oder zumindest eines Erweiterungsmoduls (60) eine Zweigleitung (1 1 .2) abführt, die mittelbar oder unmittelbar zum Reaktor (15.1 , 15.2) führt.
7. Gasreinigung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Zweigleitung (1 1 .2) und dem Reaktor (15.1 , 15.2) ein Filter (12) angeordnet ist.
8. Gasreinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest das Grundmodul (10) und/oder ein Erweiterungsmodul (60) eine Messeinheit (13) aufweist, welche einen Sauerstoffsensor (13.1 ), einen Volumenstromsensor (13.2) und/oder einen Feuchtigkeitssensor (13.3) aufweist und/oder einen Lösungsmittelsensor, zur Messung des Gasstroms in Strömungsrichtung vor dem Reaktor (15.1 , 15.2).
9. Gasreinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Grundmodul (10) und/oder zumindest ein Erweiterungsmodul (60) zwei Reaktoren (15.1 , 15.2) aufweist, und dass mittels einer Stelleinheit wahlweise einer der beiden Reaktoren (15.1 , 15.2) in strömungsleitende Verbindung mit der Gaszuleitung (1 1 ) und der Gasableitung (19) schaltbar ist.
10. Gasreinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Grundmodul (10) und/oder wenigstens einem Erweiterungsmodul (60) ein Gebläse (17) zugeordnet ist, zur Förderung des Gasstroms durch den Reaktor (15.1 , 15.2).
1 1 .Gasreinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der oder die Reaktoren (15.1 , 15.2) im Grundmodul (10) und oder in wenigstens einem Erweiterungsmodul (60) ausgebildet ist, zum zumindest teilweisen Entfernen von Sauerstoff und/oder Wasser aus dem Gasstrom oder zum zumindest teilweisen Entfernen von Lösungsmittel aus dem Gasstrom.
12. Gasreinigung nach Anspruch 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Grundmodul (10) oder einem Erweiterungsmodul (60) ein Reaktor (15.1 , 15.2) zum teilweisen Entfernen von Lösungsmittel aus dem Gasstrom angeordnet ist,
dass der gereinigte Gasstrom der Gaszuleitung (1 1 ) eines Erweiterungsmoduls (60) oder des Grundmoduls (10) zugeleitet ist,
und dass der Gasstrom im Erweiterungsmodul (60) oder dem Grundmodul (10) einem Reaktor (15.1 , 15.2) zugeführt ist, der zum zumindest teilweisen Entfernen von Sauerstoff und/oder Wasser ausgebildet ist.
13. Gasreinigung nach einem der Ansprüche 1 1 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Erweiterungsmodul (60) ein Reaktor (15.1 , 15.2) zum teilweisen Entfernen von Lösungsmittel aus dem Gasstrom angeordnet ist, dass der gereinigte Gasstrom der Gaszuleitung (1 1 ) eines weiteren Erweiterungsmoduls (60) zugeleitet ist, und dass der Gasstrom im weiteren Erweiterungsmodul (60) einem Reaktor (15.1 , 15.2) zugeführt ist, der zum zumindest teilweisen Entfernen von Sauerstoff und/oder Wasser ausgebildet ist.
14. Gasreinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Grundmodul (10) und zumindest ein Erweiterungsmodul (60) jeweils eine Abgasleitung (50) aufweist, die an den Reaktor (15.1 , 15.2) angeschlossen ist und über die die im Reaktor (15.1 , 15.2) abgereinigten Stoffe (zum Beispiel, O2, H2O, Lösungsmittel) aus dem Reaktor (15.1 , 15. 2) abgeführt werden,
und dass die Abgasleitungen (50) des Grundmoduls (10) und des oder der Erweiterungsmodule (60) über Schnittstellen (50.1 ) aneinandergeschlossen sind, zur gesammelten Abfuhr der Stoffe.
15. Gasreinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Grundmodul (10) oder einem Erweiterungsmodul (60) eine Pumpe (80) angeordnet ist, mittels dem die Reaktoren (15.1 , 15.2) des Grundmoduls (10) und des zumindest einen mittelbar oder unmittelbar angeschlossenen Erweiterungsmoduls (60) evakuierbar sind.
16. Gasreinigung nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass dem Grundmodul (10) eine Steuerungseinheit (30) zugeordnet ist, die eine zentrale Recheneinheit aufweist, wobei von der Steuerungseinheit (30) Signalleitungen, insbesondere ein Signal-Bus zu elektrischen Einheiten des Grundmoduls und des oder der Erweiterungsmodule (60) geführt sind.
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