DE2539266B2 - Reaktor zum Regenerieren von beladenen Adsorptionsmittel - Google Patents
Reaktor zum Regenerieren von beladenen AdsorptionsmittelInfo
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- B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
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Description
Die Erfindung betrifft einen Reaktor zum Regenerieren von mit Adsorbaten beladenen kohlenstoffhaltigen
Adsorptionsmitteln mittels feste? Wärmeträger in einer einen Schüttkegel aufweisenden V>
anderschicht mit zwei konzentrisch angeordneten Rohren zum Zuführen
des beladenen Adsorptionsmittels und des festen Wärmeträgers am Kopf des Reaktors, einem Auslaß für
das regenerierte Adsorptionsmittel und den Wärmeträger am Fuße des Reaktors sowie einen Auslaß für
desorbierte Gase aus einem Gassammeiraum außerhalb der Schüttung.
Es sind Reaktoren bekannt, bei denen der feste Wärmeträger durch ein inneres Rohr und das beladene
Adsorptionsmittel durch ein äußeres Rohr zweier konzentrisch angeordneter Rohre in den Wanderschichtreaktor eingeführt werden. Es bildet sich am
Kopf des Reaktors ein SchUttkegel aus einer Mischung aus Adsorptionsmittel und Wärmeträger. Die Mischung
aus regeneriertem Adsorptionsmittel und Wärmeträger wird am Fuße des Reaktors abgeführt, während die
desorbierten Gase über einen Gassammeiraum oberhalb der Schüttung aus dem Reaktor abgezogen
werden.
In derartigen Reaktoren muß eine Vermischung von Materialien mit unterschiedlichen Schuttgewichten
erfolgen, wobei Wärme übertragen wird und gleichzeitig Gase aus der Schüttung entweichen. Um eine
gleichmäßige Temperaturverteilung in der Schüttung und damit eine gleichmäßige und vollständige Regeneration der Adsorptionsmittel zu erreichen, ist eine
gleichmäßige Verteilung des aufzuheizenden Adsorptionsmittels in dem festen Wärmeträger, beispielsweise
heißen Sand, dringend erforderlich.
Die sich in der Praxis gezeigte Schwierigkeit besteht im wesentlichen darin, daß die Teilchen der Adsorptionsmittel am Ort des Auftreffens auf den SchUttkegel
nicht ohne weiteres in den Wärmeträger eintauchen.
Dies rührt einmal daher, daß bedingt durch die Fließbewegung an der Oberfläche des Schüttkegels das
Aufschwimmen des in der Regel spezifisch leichteren Adsorptionsmittels im spezifisch schwereren Wärmeträger begünstigt wird, und zum anderen daher, daß sich
bei der Entgasung des Adsorptionsmittels an der Oberfläche des Schüttkegels ein wirbelbettähnlicher
Zustand einstellt, welcher eine Entmischung der aufgegebenen Materialien und keine Vermischung
ίο bewirkt Infolgedessen sind am Kegelfuß des Schüttkegels stets mehr Teilchen des Adsorptionsmittels zu
finden als es nach der statistischen Verteilung beim Auftreffen auf der Oberfläche des Schüttkegels zu
erwarten ist
is Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
bekannten Reaktoren derart zu verbessern, daß eine bessere und gleichmäßige Vermischung von spezifisch
leichteren Adsorptionsmitteln mit spezifisch schwereren Wärmeträgern erreicht wird, so daß das Reaktorvo-
lumen für die Regeneration besser ausgenutzt wird.
Diese Aufgabe wird crfindungsgeniäß dadurch gelöst,
daß unter den konzentrischen Einlaufrohren in den Schüttkegel der Wanderschicht mehrere konzentrische
senkrechte ringförmige Wehre eintauchen, die dem
Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß
durch die Stauwirkung der Wehre und die durch die Wehre bedingte Umlenkung der Wärmeträger in
senkrechte Fließrichtung die spezifisch leichten Teil
chen des Adsorptionsmittels in den Wärmeträger
hineingezogen und mit dem Wärmeträger weiter abwärts geführt werden. Diese Vermischung von
leichten mit schweren Teilchen trifft ein, obwohl durch eine spontane Gasentwicklung aus jedem einzelnen
Adsorptionsmittelteilchen gleichzeitig eine erhebliche Fluidisierung des Sandes und somit ein Hochspülen und
Sortieren sämtlicher Teilchen dem Vermischungsprozeß stark entgegenwirkt
Die Wehre sind im natürlichen SchUttkegel der in den
Reaktor einfließenden Materialien so anzuordnen, daß
sie mindestens etwa 10 cm aus dem Schüttkegel heraus und etwa 10—50 cm in den Schüttkegel hineinragen.
Eine Begrenzung der Höhe der Wehre nach oben ist ohne größere Bedeutung, da lediglich ein Überlaufen
oder ein stärkeres Überlaufen des Materials über die Wehre zu vermeiden ist, während für den Vermischungseffekt ein Hineinragen der Wehre in den
Schüttkegel in eine Tiefe von etwa 10—50 cm sich besonders bewährt hat
Eine bessere Ausnutzung des Reaktorvolumens wird nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch
erzielt, daß vor den inneren Wänden des Reaktors jalousieartig angeordnete Leitbleche unter Bildung von
einem zum Teil seitlichen Gassammeiraum angebracht
sind.
Eine Trennung freiwerdender Gase in zwei oder mehrere Gasfraktionen wird schließlich nach einer
weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch erzielt, daß der Gassammeiraum durch Trennwände unterteilt ist
so und jeder Raum separate Gasabführungen besitzt
Ein Ausfflhrungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 den Einbau der Wehre in einem Längsschnitt
durch den Reaktor und
Fig.2 den zusätzlichen Einbau der Leitbleche in einem Längsschnitt durch den Reaktor.
Die F ι g. I zeigt zylindrisch Wehre in einem
zylindrischen Reaktor. Selbstverständlich kann der Reaktor auch quadratisch, rechteckig u.a. sein. Zur
Regenerierung von verbrauchter Aktivkohle mittels hocherhitztem Sand arbeitet der Reaktor wie folgt:
Der heiße Sand wird über das Rohr 1 dem Reaktor
kontinuierlich zugeführt Ober ein konzentrisches Rohr
2 erfolgt die Zuteilung der zu regenerierenden Aktivkohle. Die Funktion beider Rohre kann auch
ausgetauscht wurden.
Die konzentrisch angeordneten ringförmigen Wehre ι ο
3 tauchen in den Schüttkegel ein. Da der gesamte Zufluß
der Aktivkohle durch die Kreisfläche des innersten Wehres mit dem kleinsten Durchmesser geführt wird,
tritt hier die größte Durchflußgeschwindigkeit des Aktivkohleteilchen unter dem innersten Wert auf, was
durch Pfeile dargestellt ist Die Durchflußgeschwindigkeit unter den nachfolgenden Wehren vermindert sich
entsprechend dem größeren Durchmesser der Wehre. Hinter dem innersten Wehr wieder hochgespülte
Teilchen werden gegebenenfalls am nächsten Wehr gebremst und dort wieder vom Sand erfaßt und dort
wieder in die Schüttung eingetaucht Die desorbierten Gase gelangen in den Gassammeiraum 4 und werden
über die Gasabführung 5 aus dem Reaktor abgezogen. Die regenerierte Aktivkohle wird mit dem Sand über
den Auslauf 6 abgeführt
Die Fig.2 zeigt einen zylindrischen Reaktor mit
Sandrohr 1, Aktivkohlerohr 2 und Wehren 3 im Schüttkegel wie bei F i g. 1 beschrieben. Die Schüttgutsäule
des Aktivkohle-Sandgemisches wandert hier in einem zentralen Kernraum des Reaktors von oben nach
unten. Die äußere Begrenzung der Schüttgutsäule wird durch die vor den inneren Wänden des Reaktors
jalousieartig angeordneten ringförmigen Leitbleche 8 gebildet Dadurch entsteht auch seitlich der Schüttgutsäule
ein Gassammeiraum 4, wobei eine wesentlich größere Oberfläche für den Gasaustritt aus der
Wanderschicht geschaffen wird. Der Gassammeiraum 4 ist durch eine Trennwand 7 in zwei Teile geteilt Die
Zusammensetzung der Gase kann bestimmt werden durch die Höhe, in der die Trennw md 7 im Reaktor
angebracht ist
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Reaktor zum Regenerieren von mit Adsorbaten beladenen kohlenstoffhaltigen Adsorptionsmitteln
mittels fester Wärmeträger in einer einen Schüttkegel aufweisenden Wanderschicht mit zwei konzentrisch angeordneten Rohren zum Zuführen des
beladenen Adsorptionsmittels und des festen Wärmeträgers am Kopf des Reaktors, einen Auslauf für
das regenerierte Adsorptionsmittel und den Wärmeträger am Fuße des Reaktors sowie einen Auslaß für
desorbierte Gase aus einem Gassammeiraum außerhalb der Schüttung, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der konzentrischen
Rohre (1, 2) in den Schüttkegel der Wanderschicht mehrere konzentrische senkrechte ringförmige
Wehre (3) eintauchen, die dem Schüttkegel folgend hintereinander angeordnet sind.
2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ior den inneren Wänden des Reaktors
jalousieartig angeordnete Leitbieche (8) unter Bildung von einem zum Teil seitlichen Gassammelraum (4) angebracht sind.
3. Reaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassammeiraum (4) durch
Trennwände (7) unterteilt ist und jeder Raum Gasabführungen (5a, 5£^besitzL
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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