DE2518728A1 - Water insol. solvents recovery - using carbon bed adsorption with bed cooled and dried by exhaust - Google Patents
Water insol. solvents recovery - using carbon bed adsorption with bed cooled and dried by exhaustInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Rückgewinnung von wasserunlöslichen Lösungsmitteln aus Luft Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Rückgewinnung von wasserunlöslichen Lösungsmitteln aus Luft durch Adsorption an Aktivkohle und Desorption mittels Wasserdampfes, bei welchem wenigstens zwei Adsorptionsbet ten abwechselnd in einer Adsorptionsphase durch Einleiten der die Lösungsmittel enthaltenden Luft beladen und in einer nachfolgenden Desorptionsphase durch entgegengesetztes Einleiten von Wasserdampf regeneriert werden, wobei jeweils anschließend an die Desorptionsphase in Gegenrichtung durch das Adsorptionsbett die Aktivkohle trocknende und kühlende Luft hindurchgeführt wird, und sie betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Method and device for the continuous recovery of water-insoluble Solvents from air The invention relates to a method for continuous Recovery of water-insoluble solvents from air by adsorption Activated carbon and desorption by means of water vapor, in which at least two adsorption beds th alternately in an adsorption phase by introducing the solvent containing air and in a subsequent desorption phase by the opposite Introducing steam to be regenerated, each subsequent to the Desorption phase in the opposite direction through the adsorption bed drying the activated carbon and cooling air is passed therethrough, and it also relates to a device to carry out the procedure.
Die Erfindung findet in Sonderheit Anwendung bei der Rückgewinnung von organischen Lösungsmitteln, also von chlorierten Kohlenwasserstoffen wie Trichloräthylen, Perchloräthylen, Methylenchlorid und anderen, die technisch gesehen wasserunlöslich sind.The invention has particular application in recovery of organic solvents, i.e. of chlorinated hydrocarbons such as trichlorethylene, Perchlorethylene, methylene chloride, and others that are technically speaking insoluble in water are.
Es sind verschiedene Verfahren zur Abscheidung von Dämpfen organischer Lösungsmittel aus Luft bekannt; hierbei ist sowohl die wirtschaftlichste wie die wirkungsvollste Methode diejenige der Adsorption an Aktivkohle, wobei das Lösungsmittel anschließend mittels tuasserdampf desorbiert, die Aktivkohle also regeneriert wird. Die Menge des Lösungsmittels, welche die Aktivkohle zu adsorbieren vermag, hängt - abgesehen von der Konzentration des Lösungsmittels, seinem Molekulargewicht und seinem Siedepunkt sowie von der kapillaren Struktur und der Größe der inneren Oberfläche der verwendeten Aktivkohle - nicht wenig von dem Wassergehalt und der Temperatur des Aktivkohlebettes ab Da die Rückgewinnung der Lösungsmittel kein technisches Problem sondern ausschließlich ein wirtschaftliches darstellt, kommt es wesentlich darauf an, daß die Aktivkohle zu Beginn der Adsorption trocken ist und nicht etwa eine erhöhte Temperatur aufweist. Von der vorher stattgefundenen, mit überhitztem Wasserdampf durchgeführten Desorption ist aber die Aktivkohle sowohl feucht wie auch warm, ein Zustand, welcher die rationelle Rückgewinnung von Lösungsmitteln beeinträchtigt.There are several methods of removing more organic vapors Known solvents from air; here is both the most economical and the The most effective method is that of adsorption on activated carbon, with the solvent then desorbed by means of steam, i.e. the activated carbon is regenerated. The amount of solvent that the activated carbon is able to adsorb depends - apart from the concentration of the solvent, its molecular weight and its boiling point as well as the capillary structure and the size of the inner surface the activated carbon used - not a little of the water content and temperature of the activated carbon bed As the recovery of the solvents is not a technical one If the problem is only an economic one, it comes down to essential on that the activated carbon is dry at the beginning of the adsorption and not about has an elevated temperature. From the one that took place before, with overheated However, the activated charcoal is both moist and moist also warm, a condition that allows for the efficient recovery of solvents impaired.
Es liegt nun nahe, die Aktivkohle jedesmal nach der Desorption zu trocknen und zu kühlen, und es ist auch bekannt, hierzu Frischluft aus der Atmosphäre durch das Aktivkohlebett hindurchzublasen. Zur Durchführung dieses an sich einfachen Schrittes sind aber gesonderte Gebläse, zusätzliche Leitungswege und die zugehörigen Ventile mit ihren Steuer- und Betätigungsorganen unumgänglich, und es hat sich gezeigt, daß dieser gerätemäßige Aufwand die zweifellos erzielbaren Vorteile durch eine Erhöhung der Aufnahmekapazität der Aktivkohle als Folge vorheriger Trocknung und Kühlung ohne weiteres zunichte macht.It now makes sense to add the activated charcoal each time after desorption drying and cooling, and it is also known to do this with fresh air from the atmosphere to blow through the activated carbon bed. To carry out this in itself simple Steps are, however, separate blowers, additional lines and the associated ones Valves with their control and actuating elements are indispensable, and it has been shown that that this equipment-wise expenditure the undoubtedly achievable advantages by an increase the absorption capacity of the activated carbon as a result of previous Drying and destroy cooling without further ado.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Trocknung und Kühlung der Aktivkohle wirtschaftlicher zu gestalten.It is the object of the invention to dry and cool the activated carbon to make it more economical.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die das eine Adsorptionsbett bei einer Adsorptionsphase verlassende Abluft als trocknende und kühlende Luft durch das andere Adsorptionsbett hindurchgeführt wird. Die vorgeschlagene Verwendung der ohnehin trockenen und kühlen Abluft zur Erhöhung der Aufnahmekapazität der Aktivkohle durch deren Trocknung und Abkühlung vermittels dieser verbessert, wie sich gezeigt hat, die Wirtschaftlichkeit des Rückgewinnungsverfahrens gegenüber dem Einblasen atmosphärischer Frischluft ganz beträchtlich, weil die Abluft in aller Regel wesentlich weniger Feuchtigkeit enthält als die Frischluft aus der Atmosphäre, und sich daher eine weitergehende Trocknung erzielen läßt. Darüber hinaus ist der gerätemäßige Aufwand sehr gering, weil Frischluftgebläse nicht erforderlich sind und keine zusätzlichen Steuerorgane benötigt werden.In a method, this task is described at the outset Art solved in that the one adsorption bed in an adsorption phase Exhaust air leaving as drying and cooling air through the other adsorption bed is passed through. The suggested use of the already dry and cool Exhaust air to increase the absorption capacity of the activated carbon by drying it and As has been shown, cooling by means of this improves the economy of the recovery process versus the injection of fresh atmospheric air quite considerable, because the exhaust air generally has significantly less moisture contains than the fresh air from the atmosphere, and is therefore a more extensive Can achieve drying. In addition, the equipment-related effort is very low, because fresh air blowers are not required and no additional controls are needed.
Eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Rückgewinnung von wasserunlöslichen Lösungsmitteln aus Luft durch Adsorption an Aktivkohle und Desorption mittels Wasserdampfes, mit wenigstens zwei einen Einsatz zur Aufnahme der Aktivkohle aufweisenden Behältern, deren Eintrittsrohrleitungen über ein Mehrwegeventil und deren Austrittsrohrleitungen über ein weiteres Mehrwegeventil zur wechselweisen Umschaltung von einer Adsorption zu einer Desorption mit einem gemeinsamen Eingangskanal bzw. einem gemeinsamen Ausgangskanal in Verbindung stelAen,zur Durchführung des Verfahrens, zeichnet sich dadurch aus, daß die beiden Mehrwegeventile als Vierwegeventile ausgebildet sind, zwischen welchen ein die Eintrittsrohrleitungen mit den Austritttrohrleitungen verbindendes Leitungsstück vorgesehen ist und die Behälter mittels je einer zusätzlichen Ausgangslettung über ein Dreiwegeventil mit dem Ausgangskanal verbunden sind. Gegenüber dem bekannten Stande der Technik, nach welchem zur Trocknung und Kühlung der Aktivkohle Frischluft in die Absorptionsbetten eingeblasen wird, und hierzu Gebläse, zusätzliche Ventile für jeden Behälter, sowie Steuer- und Betätigungseinrichtungen benötigt werden, sieht die vorgeschlagene Vorrichtung lediglich den Austausch von zwei Dreiwegeventilen, die für die Umschaltung der Behälter ohnehin benötigt sind, durch zwei Vierwegeventile mit einem kurzen Leitungsstück sowie ein einfaches Dreiwegeventil und zwei Ausgangsleitungen vor. Dieser technische Aufwand ist gegenüber der durch aufgrund der Erhöhung der Aufnahmekapazität der Aktivkohle beträchtlich verbesserten Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung gering.A device for the continuous recovery of water-insoluble Solvents from air by adsorption on activated carbon and desorption by means of water vapor, with at least two containers having an insert for receiving the activated carbon, their inlet pipelines via a multi-way valve and their outlet pipelines Via another multi-way valve for alternating switchover from adsorption to a desorption with a common input channel or a common output channel in connection with the implementation of the procedure is characterized by that the two multi-way valves are designed as four-way valves, between which a the Inlet pipelines with the outlet pipelines connecting Line piece is provided and the container by means of an additional exit rescue are connected to the outlet channel via a three-way valve. Compared to the known State of the art, according to which fresh air is used for drying and cooling the activated carbon is blown into the absorption beds, and for this purpose fans, additional valves for each container, as well as control and actuation devices are required, the proposed device only sees the exchange of two three-way valves, which are required for switching over the containers anyway, through two four-way valves with a short piece of pipe as well as a simple three-way valve and two output lines before. This technical effort is compared to the due to the increase in Absorption capacity of the activated carbon significantly improved economy of the Device low.
Die vorgeschlagene Neuerung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Vorrichtung mit zwei Adsorptionsbetten bzw. zwei Behältern in schematischer Darstellung, das obere Adsorptionsbett während einer Adsorptionsphase, das untere während einer Desorption; Figur 2 die Vorrichtung nach Figur 1, das obere Adsorptionsbett noch während der Adsorption, das untere bei einer Trocknungs- und Abkühlphase; Figur 3 die Vorrichtung gemäß den Figuren 1 und 2, das untere Adsorptionsbett bei einer Adsorptionsphase, das obere während einer Desorption; Figur 4 die Vorrichtung nach den Figuren 1 bis 3, das untere Adsorptionsbett noch während der Adsorption, das obere bei einer Trocknungs- und Abkühlungsphase.The proposed innovation is shown below using the attached Drawings explained in more detail. They show: FIG. 1 a device with two adsorption beds or two containers in a schematic representation, the upper adsorption bed during an adsorption phase, the lower one during desorption; Figure 2 shows the device according to Figure 1, the upper adsorption bed still during adsorption, the lower with a drying and cooling phase; Figure 3 shows the device according to the figures 1 and 2, the lower adsorption bed during an adsorption phase, the upper during a desorption; Figure 4 shows the device according to Figures 1 to 3, the lower adsorption bed still during adsorption, the upper one during a drying and cooling phase.
Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung zur kontinuierlichen Rückgewinnung von wasserunlöslichen Lösungsmitteln aus Luft weist zwei zylindrische, geschlossene Behalter 1 und 2 auf, in denen jeweils ein herausnehmbarer Einsatz 3 mit einer geschlossenen, am Deckel 4 dicht anschließenden Zylinderwand und einem siebartigen Boden 5 hängt. In den Einsätzen 3 befindet sich ein aus Aktivkohle bestehendes Adsorptionsbett 6.The device shown in Figures 1 to 4 for continuous Recovery of water-insoluble solvents from air has two cylindrical, closed container 1 and 2, each with a removable insert 3 with a closed cylinder wall adjoining the cover 4 tightly and with one sieve-like bottom 5 hangs. In the inserts 3 there is one made of activated carbon Adsorption bed 6.
Ein für beide Behälter 1 und 2 gemeinsamer Eingangskanal 7 führt zu einem Vierwegeventil 8, von diesem gehen eine Eintrittsrohrleitung 9 zum oberen Behälter 1 sowie eine Eintrittsrohrleitung 10 zum unteren Behälter 2, die jeweils in der Behälterwand münden. Von jedem der Behälter 1 und 2, und zwar ausgehend von der Zylinderwand der Einsätze 3 in der Nähe des Deckels 4, führt eine Austrittsrohrleitung 11 bzw. 12 über ein weiteres Vierwegeventil 13 zum gemeinsamen Ausgangskanal 14.An input channel 7 common to both containers 1 and 2 leads to a four-way valve 8, from which an inlet pipe 9 goes to the upper one Container 1 and an inlet pipe 10 to the lower container 2, each open into the container wall. From each of the containers 1 and 2, starting from the cylinder wall of the inserts 3 in the vicinity of the cover 4, an outlet pipeline leads 11 or 12 via a further four-way valve 13 to the common outlet channel 14.
Ein Leitungsstück 15 verbindet mit Hilfe der beiden Vierwegeventile 8 und 13 die beiden Eintrittsrohrleitungen 9 und 10 mit den beiden Austrittsrohrleitungen 11 und 12.A line piece 15 connects with the aid of the two four-way valves 8 and 13 the two inlet pipes 9 and 10 with the two outlet pipes 11 and 12.
Die beiden Behälter 1 und 2 besitzen jeweils eine zusätzliche Ausgangsleitung 16 bzw. 17, die bei der dargestellten Vorrichtung vom Deckel 4 der Behälter 1 und 2 ausgehen und an ein Dreiwegeventil 18 angeschlossen sind, von dem eine Stichleitung 19 in den Ausgangskanal 14 führt.The two containers 1 and 2 each have an additional outlet line 16 and 17, which in the illustrated device from the lid 4 of the container 1 and 2 go out and are connected to a three-way valve 18, of which a branch line 19 leads into the output channel 14.
Die mit der Vorrichtung kontinuierlich durchführbare Rückgewinnung der Lösungsmittel aus Luft geht im wesentlichen folgendermaßen vor sich.The recovery that can be carried out continuously with the device the solvent from air proceeds essentially as follows.
Die ein wasserunlösliches Lösungsmittel in Dampfform enthaltende Luft wird (vgl. Figur 1) entsprechend der Richtung des Pfeiles a (beispielsweise mit Hilfe eines nicht dargestellten Gebläses) durch den Eingangskanal 7 mit Hilfe des Vierwegeventiles 8 in die Eintrittsrohrleitung 9 des oberen Behälters 1 eingeleitet. Sie tritt nahe des Deckels 4 ein und strömt - wie dies der strichpunktiert gezeichnete Pfeil b verdeutlicht - zwischen Behälterwand und der Zylinderwand des Einsatzes 3 nach unten, durchsetzt den siebartigen Boden 5, geht durch das Adsorptionsbett 6, wobei das Lösungsmittel an der Aktivkohle adsorbiert wird, hindurch und verläßt als reine, durch die Aktivkohle getrocknete und abgekühlte Abluft über die Austrittsrohrleitung 11 den Behälter 1, und gelangt durch das Vierwegeventil 13 in den gemeinsamen Ausgangskanal 14 sowie von dort (siehe Pfeil c) ins Freie.The air containing a water-insoluble solvent in vapor form is (see. Figure 1) according to the direction of arrow a (for example with Using a fan, not shown) through the input channel 7 with the help of Four-way valve 8 introduced into the inlet pipeline 9 of the upper container 1. It occurs near the cover 4 and flows - like the one shown in dash-dotted lines Arrow b illustrates - between the container wall and the cylinder wall of the insert 3 down, penetrates the sieve-like bottom 5, goes through the adsorption bed 6, whereby the solvent is adsorbed on the activated carbon, passes through and leaves as pure exhaust air, dried and cooled by the activated carbon, via the outlet pipe 11 the container 1, and passes through the four-way valve 13 into the common outlet channel 14 and from there (see arrow c) into the open.
Während dieses mehr oder weniger lange dauernden Adsorptionsvorganges im Behälter 1 wird im unteren Behälter 2 ein nur relativ kurze Zeit in Anspruch nehmender Desorptionsvorgang für das dortige Absorptionsbett 6 durchgeführt. Zu diesem Zweck wird durch nicht dargestellte Leitungen von oben her durch das Adsorptionsbett 6 (entsprechend dem Pfeil d mit den Doppelstrichen) überhitzter Wasserdampf eingeleitet, welcher das Lösungsmittel aus der Aktivkohle desorbiert und wodurch diese regeneriert wird. Das Wasserdampf-Lösungsmittel-Kondensat wird am Boden des Behälters 2 gesammelt und gelangt durch eine (nicht dargestellte) Kondensatleitung in einen (ebenfalls nicht dargestellten) Abscheider, wo das Wasser und das Lösungsmittel aufgrund ihres verschiedenen spezifischen Gewichtes getrennt werden.During this more or less long lasting adsorption process in the container 1, only a relatively short time is required in the lower container 2 taking desorption process for the absorption bed 6 there carried out. to this is done by lines not shown from above through the adsorption bed 6 (according to the arrow d with the double lines) superheated steam introduced, which desorbs the solvent from the activated carbon and thereby regenerates it will. The water vapor / solvent condensate is collected at the bottom of the container 2 and passes through a condensate line (not shown) into a (also not shown) separator where the water and the solvent separated due to their different specific gravity.
Anschließend an die beendete Desorptionsphase im Behälter 2 wird die Aktivkohle des Adsorptionsbettes 6 getrocknet und gekühlt; dies geschieht, noch während im oberen Behälter 1 eine Adsorptionsphase abläuft. Hierzu werden das Vierwegeventil 13 und das Dreiwegeventil 18 betätigt - vergleiche die Stellung deren schematisch angedeuteter Küken in Figur 2 - sodaß die Abluft des Behälters 1 über das Vierwegeventil 13 und das Leitungsstück 15 in Richtung des Pfeiles e in die Eintrittsrohrleitung 10 des unteren Behälters 2 gelangt. Dadurch wird die Abluft durch das Absorptionsbett 6 dieses Behälters 2 hindurchgeführt, wobei sie die vom vorhergehenden Desorptionsvorgang noch feuchte und warme Aktivkohle trocknet und kühlt. Diese Luft verläßt sodann den Behälter 2 durch die zusätzliche#Ausgangsleitung 17, das Zweiwegeventil 18, die Stichleitung 19 in den Ausgangskanal 14.Subsequent to the completed desorption phase in container 2, the Activated carbon of the adsorption bed 6 dried and cooled; this is still happening while an adsorption phase takes place in the upper container 1. For this purpose, the four-way valve 13 and the three-way valve 18 actuated - compare the position of their schematic indicated chick in Figure 2 - so that the exhaust air of the container 1 via the four-way valve 13 and the line piece 15 in the direction of arrow e into the inlet pipeline 10 of the lower container 2 arrives. This causes the exhaust air to pass through the absorption bed 6 of this container 2 passed through, with the from the previous desorption process Activated charcoal that is still moist and warm dries and cools. This air then leaves the container 2 through the additional # output line 17, the two-way valve 18, the branch line 19 into the output channel 14.
Nach erfolgter Trocknung und Kühlung steht das regenerierte Absorptionsbett 6 des Behälters 2 zu einer neuen Adsorption bereit; hierzu werden die beiden Behälter 1 und 2 jetzt mit Hilfe der beiden Vierwegeventile 8 und 13 sowie dem Dreiwegeventil 18 umgeschaltet - die Stellung der Ventile nach erfolgter Umschaltung ist in Figur 3 dargestellt. Während jetzt im unteren Behälter 2 ein Adsorptionsvorgang abläuft, wird gleichzeitig im oberen Behälter 1 durch entgegengesetztes Einleiten von Wasserdampf (Pfeil d) desorbiert.After drying and cooling, the regenerated absorption bed is standing 6 of the container 2 ready for a new adsorption; this is done using the two containers 1 and 2 now with the help of the two four-way valves 8 and 13 and the three-way valve 18 switched - the position of the valves after switching is shown in FIG 3 shown. While an adsorption process is now taking place in the lower container 2, is simultaneously in the upper container 1 by introducing water vapor in the opposite direction (Arrow d) desorbed.
Nach erfolgter Desorption des Absorptionsbettes 6 im Behälter 1 werden das Vierwegeventil 13 und das Dreiwegeventil 18 betätigt, deren Stellung nach der Betätigung läßt die Figur 4 erkennen. Entsprechend der Richtung des Pfeiles e (Figur 4) fließt nun die Abluft des unteren Behälters 2 durch das Adsorptionsbett 6 des oberen Behälters 1 und trocknet und kühlt dort die regererierte Aktivkohle im Adsorptionsbett 6.After the desorption of the absorption bed 6 in the container 1 has taken place the four-way valve 13 and the three-way valve 18 actuated, the position of which according to the Actuation leaves the Figure 4 recognize. According to the direction of the arrow e (Figure 4) now flows the exhaust air from the lower container 2 through the Adsorption bed 6 of the upper container 1 and dries and cools the regenerated there Activated carbon in the adsorption bed 6.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752518728 DE2518728A1 (en) | 1975-04-26 | 1975-04-26 | Water insol. solvents recovery - using carbon bed adsorption with bed cooled and dried by exhaust |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19752518728 DE2518728A1 (en) | 1975-04-26 | 1975-04-26 | Water insol. solvents recovery - using carbon bed adsorption with bed cooled and dried by exhaust |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2518728A1 true DE2518728A1 (en) | 1976-11-04 |
Family
ID=5945124
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19752518728 Withdrawn DE2518728A1 (en) | 1975-04-26 | 1975-04-26 | Water insol. solvents recovery - using carbon bed adsorption with bed cooled and dried by exhaust |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2518728A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4135891A (en) * | 1976-10-29 | 1979-01-23 | Bayer Aktiengesellschaft | Purifying exhaust gases containing organic and inorganic materials |
| EP0325826A1 (en) * | 1988-01-27 | 1989-08-02 | Croudace Holdings Pty Ltd. | Storage terminal vapour emission control system |
-
1975
- 1975-04-26 DE DE19752518728 patent/DE2518728A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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