DE2924957A1 - Verfahren und vorrichtung zur beseitigung der nach desorption mit wasserdampf in einem adsorptionsbehaelter verbleibenden restfeuchte durch ein trocknungsmedium - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur beseitigung der nach desorption mit wasserdampf in einem adsorptionsbehaelter verbleibenden restfeuchte durch ein trocknungsmediumInfo
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Description
DlPLlNQ MARTIN SCHUMACHER L 280CSyke-Hauptstras3o31
Τβ|- C«42» ^85 - Prlvat: ί042«) 302
Datum: 19. Dezember 1970/2
PATENTANWALT * ΕΕΓΓ"" "^"
NACHQ£RE»OHt| Τβ|- C«42» ^85 - Prlvat: ί042«) 302
Anmeldung: iiktz. I 29 24- 957-&
Mein Aktenzeichen: 79.34 Dampfsnerre
ANMELDER:
ARG Antipolliition °-: Recyclinb Consult ant ε
Balinliofstr. 1, 3GOO Tiiun, ooli
ERFINDER:
Dipl.-Ing. Martin Schumacher, Patentanwalt
2808 Syke, Hauptstr. 31
2808 Syke, Hauptstr. 31
PRIORITÄT: Schweiz - iUrfcz.: S 969/78-6 - -T: 2*1.6.73
Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung der nach Desorption mit wasserdampf in einem iidsorptionsbehälter
ρ-!"hfinden Restfeuchte durch ein TrocknungBmedium
030Ö17/OBI1
2324957
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Die Erfindung bezieht sich, auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Beseitigung der nach Desorption mit Wasserdampf in einem Adsorptionsbehälter verbleibenden
.Restfeuchte durch ein Trocknungsmedium.
DER TEGHlIIK
Bislang war es üblich, die Abluft von Adsorptionsanlagen über Kamine, teilweise unter Beachtung von behördlicher
Seite festgelegter Auflagen, ins Freie abzuleiten. Erklärlich war es, so lange so zu verfahren, bis Meßgeräte
zu erschwinglichen Preisen dazu geeignet waren, durch Überwachung der Abluft von Adsorptionsanlagen denjenigen
Adsorptionsbehälter, in dem die Schadstoffe nicht mehr in ausreichendem Maße durch Adsorption festgehalten werden,
aus dem Prozeßluftstrom zum Zwecke der Desorption und
Reaktivierung des Adsorbens herauszuschalten. Mit der
Existenz geeigneter Meßgeräte ist die Wirksamkeit eines Adsorptionsbehälters zur Adsorption organischer Verbindungen
und zur generellen Luftreinigung der einer Gasmaske gleichzusetzen, die die Aufgabe hat, menschliches
Leben vor Schaden zu bewahren. Bei richtiger Anwendung der Adsorptionstechnik ist es daher möglich, mit Schadstoffen
beladene Luft so zu reinigen, daß die Abluft
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der Adsorptionsanlage sauberer ist als ihre Umgebungsluft bzw. die Luft in einem Betrieb sr aum. Wenn man dennoch, daran
festgehalten hat, die Abluft ins Freie zu leiten, lag ein wesentlicher Grund darin, daß diese Abluft nach der Desorption
des Adsorbens durch Dampf eine für das Ausblasen in den Arbeitsraum unzulässig hohe Restfeuchte enthält, die sich
in unkontrolliertena Maße als mehr oder weniger starker Auspuff
dampf bemerkbar macht.
AUFGABE
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Trocknungsverfahren so zu gestalten, daß eine Verwerfung des Trocknungsstromes in die freie Atmosphäre vermieden werden kann.
LÖSUNG DER AUFGABE
Zur Lösung dieser Aufgabe wird zunächst das Trocknungsmediuin
in gleicher Richtung durch das Adsorbens im Adsorptionsbehalter geführt wie das Prozeßmedium. Dabei wird das Trocknungsmedium anfänglich, in einer ersten Trocknungsphase, über
einen ersten Auslaß (Hilfsauslaß) und in einer zweiten Trocknungsphase, nach Absinken auf einen kleineren
Feuchtegrad, über einen zweiten Auslaß (Hauptauslaß) geführt.
Es ist dann möglich, das Trocknungsmedium nach Absinken
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auf einen für den Einlaß in den Arbeitsraum zulässigen Feuchtegrad, vorzugsweise über den zvieiten Auslaß, unmittelbar
in den Arbeitsraum auszublasen. Zur Durchführung dieses Verfahrens wird bei Vorrichtungen mit einer
schaltbaren Ableitung für das Trocknungsmedium dessen üustrittskammer mit einem Hilfsauslaß verbunden, durch
den das Trocknungsmedium entweicht, solange der Hauptauslaß für das Trocknungsmedium geschlossen ist. Das mit
einem hohen Anteil der Restfeuchte beladene, über den Hilfsauslaß austretende Trocknungsmedium kann einer Einrichtung
zur Dampfbeseitigung zugeführt und alsdann gewünscht
enf al Is ebenfalls in den Arbeitsraum geleitet werden.
Als Hilfsauslaß wird vorzugsweise die Kondensatablauföffnung des Adsorptionsbehälters benutzt, indem die Hilfsleitung
an die Kondensatablauföffnung angeschlossen wird. Die Ableitung des Kondensats und des Trocknungsmediums
im ersten Trocknungsstadium bietet Vorteile in baulicher
sowohl als auch betrieblicher Hinsicht.
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BESCHHEIBUIiG EIKES AUSMJIMJM GSBEISFIELS
In der Zeichnung ist die Erfindung in schematischer Darstellung
veranschaulicht. Die dargestellte Vorrichtung arbeitet mit einem Adsorptionsbehälter 1 mit zwischen einer
oberen und unteren Ans chlußkatnnier 2 bzw. 3 liegenden
Adsorptionskamoier 4-, in welcher Aktivkohle oder ein
sonstiges Adsorbens 5 zwischen einem oberen und unteren Gitter 6 bzw. 7 liegt. Der Behälter 1 besteht aus einem
zylindrischen, die -adsorptionskammer umschließenden
Mantel 8, einer oberen Gehäusekappe 9 mit Deckel 10 und
einer unteren Behausekappe 11 mit Boden 12.
Die Vorrichtung wird vornehmlich zur Adsorption von Lösemittel aus Luft und zur Wiedergewinnung des Lösemittels
durch Desorption mittels Spüldampf benutzt. Im Adsorptionsprozeß wird die mit Lösemittel beladene Luft
oder ein sonstiges Prozeßmedium P von oben nach unten
durch den Adsorptionsbehälter geführt. Nach Beladung des Adsorbens 5 wird von Adsorption auf Desorption umgeschaltet.
Das Desorptionsmedium, Dampf, wird in entgegengesetzter Richtung, von unten nach oben, durch den
Adsorptionsbehälter geführt, entzieht der Aktivkohle das adsorbierte Lösemittel und wird einem in der Zeichnung
nicht dargestellten Kondensator zur Austrennung des
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Lösemittels zugeführt. Bevor der nächste Adsorptionsvorgang beginnt, wird in der gleichen Richtung wie bei der Adsorption
ein Trocknungsmediuni, vorzugsweise heiße Luft, von oben
nach unten durch den Adsorptionsbehälter geführt.
Im Adsorptionsprozeß gelangt das Prozeßmediuta über eine in der Zeichnung nicht mit dargestellte Leitung und ein
Ventil 13 in die obere Anschlußkammer 2 und verläßt, nachdem
es in der Adsorptionskammer 4 dem Adsorptionsprozeß unterworfen worden ist, die untere iinschlußkammer 3 über ein
Ventil 14.
Im Desorptionsprozeß wird der für die Desorption benötigte Dampf über eine Dampfzuleitung 15 tait Dampf ventil 16 in
die untere Einlaßkammer 3 eingelassen und verläßt nach
Durchgang durch das Adsorbens 5 die obere iinschlußkammer 2
zusammen mit Lösemitteldämpfen aus dem Adsorbens über eine Dampfableitung 17, welche an eine Einrichtung zur Jxustrennung
und Wiedergewinnung des Lösemittels angeschlossen ist.
Im Trocknungsprozeß kann das Trocknungsmedium T unter
Benutzung eines in der Zeichnung nicht dargestellten Umschalters über das gleiche Ventil 13 wie das Prozeßmedium
P in die obere Anschlußkamtner 2 eingeführt werden.
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Für den .auslaß des Troeknungsmediums aus der unteren Anschlußkatamer
3 stehen im dargestellten Beispiel zwei getrennte
Wege zur Verfügung, und zwar einmal über die innere öffnung 18 (im folgenden Hauptauslaß genannt) des
Ventils 14 und zuoi anderen über eine Bodenöffnung 19 5 im
folgenden Hilfsauslaß genannt.
Der Hilfsauslaß 19 ist insbesondere dann wichtig, wenn es
darum geht, Beeinträchtigungen durch den starken feuchtigkeitsgehalt
zu vermeiden, der zu Beginn des Trocknungs-Prozesses
noch in dem austretenden Trocknungsmediuia enthalten
ist. Eben wegen dieses hohen Feuchtigkeitsgrades hat man bisher das Trocknungsmedium nach dem Verlassen
des Adsorptionsbehälters regelmäßig in die freie Atmosphäre ausgeblasen. Damit ist aber ein unerwünscht hoher Energieverlust
verbunden. Diese Energieeinbuße ließe sich schon dadurch wesentlich herabsetzen, daß lediglich in einem,
kurzen ersten Zeitbereich des Trocknungsvorganges das Trocknungsmedium über den Hilfsauslaß 19 ins Freie gegeben
und anschließend, während der größeren Zeitspanne des Trocknungsvorganges, die dann nicht mehr übermäßig feuchte
Luft über den Hauptauslaß 18 in den Arbeitsraum A ausgeblasen würde.
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Die Umschaltung vom Hilfsauslaß 19 auf den Hauptauslaß
18 könnte automatisiert werden, indem der Feuchtigkeitsgrad
des austretenden Trocknungsmediums T in einer an den Hilfsauslaß 19 angeschlossenen Hilfsleitung
mit Hilfe eines Hygrometers 21 gemessen und zur Erzeugung eines Umschaltsignals verwendet würde.
An den Hilfsauslaß 19 ist auch der Kondensatablauf mit
einem Schlammfilter 22 mit Schlammabzugsöffnung 23 und
der Kondensatleitung 24 angeschlossen. Die Hilfsleitung
20 führt über die Schlammabzugsöffnung 23 dieses
.Filters zu einem, intermittierend zu öffnenden Schlammventil
25. Bei Ansammlung von Schlamm S im Ventil 25 entsteht über dem Ventil ein Kondensatstau, der beim
Öffnen des Schlammventils 25 wie der Stau eines Spülbeckens
wirkt und unter Mitnahme des Schlammes S zu einem Klarspülen des Filters 22 führt. . -
Die Hilfsleitung 20 ist über das Filter 22 und Ventil mit einer Einrichtung zur Dampfbeseitigung 26 verbunden.
Dieser Dampfbeseitiger besteht im dargestellten
Beispiel aus einem turmförmigen Kondensator, in welchem der vom Trocknungsmedium T in der ersten Trocknungsphase
mitgeführte Dampf kondensiert. Die Einrichtung
ist oben mit einem Auslaß 27 versehen, über welchen das Trocknungsmedium auch aus der ersten Trocknungs-
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phase, vom Wasserdampf befreit, in den Arbeitsraum. A austreten
kann. Dadurch und durch die Erwärmung des Kühlwassers in der Einrichtung 26 lassen sich auch Energieverluste
weitgehend vermeiden.
Die Hilfsleitung 20 kann, wie in der Zeichnung dargestellt ist, über dem Kondensatspiegel im unteren Teil
des Kondensators 26 münden, wo das zur Spülung des Filters 22 benutzte Kondensat Gelegenheit hat, sich von
dem Schlamm S zu trennen.
Ist der ITeuchtigkeitsgrad des Trocknungsmediums, was
am Hygrometer 21 zu beobachten ist, unter einen Wert gesunken, der ein unmittelbares Ausblasen aus dem Adsorptionsbehälter
in den Arbeitsraum zuläßt, so kann dieser Wechsel durch einfaches öffnen des Hauptauslasses
18 herbeigeführt werden. Dabei kann auch in der sich an den Hauptauslaß 18 anschließenden Leitung ein
Kontrollgerät für die Luftfeuchtigkeit vorgesehen sein.
Der Hauptauslaß 18, über welchen auch das Prozeßmedium bei der Adsorption den Adsorptionsbehälter verläßt,
ist mit einem Abstand H über dem Boden 12 der Anschlußkammer 3 angeordnet. In etwa gleicher Höhe liegt auch
der Dampfeinlaß 28. Durch diese Maßnahmen wird einer-
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seits erreicht, daß bei Stauung von Kondensat im. unteren
Teil der Anschlußkammer 3 kein Kondensat in das Ventil und die Ableitung für das Prozeßmedium überlaufen kann.
Andererseits ergibt sich dadurch die Möglichkeit, den unterhalb der Öffnungen 18 und 28 liegenden freien Raum
der Anschlußkammer 3 als Stauraum, zu nutzen, um bei dem
intermittierenden Öffnen des Schlammventils 25 eine zuverlässige Spülung des Schlamiafilters 22 zu gewährleisten.
Die Leitung für das Prozeßmedium P und das Trocknungsmedium
I geht durch den Boden 12 des Adsorptionsbehälters hindurch, so daß ihr in der unteren Anschlußkammer freiliegenden
Teil einen das Überlaufvolumen bestimmenden
Kragen 29 bildet. Das Ventil 14 zur Schaltung dieser Ableitung
ist zu diesem Zweck mit einem entsprechenden, in die Anschlußkammer 3 ragenden Kragen versehen. Dabei
ist der Kragenrand als Sitz 30 für den Verschlußkörper oder Ventilteller 3I ausgebildet.
Der Boden 12 der Anschlußkammer 3 ist mit Anschlußöffnungen
32 für das Ventil 14, 33 für die Dampfleitung mit ihrem in den Behälter ragenden Kragen 34 und der
bereits als Hilfsauslaß für den Anschluß der Hilfsleitung 20 erwähnten öffnung 19 versehen. Der Deckel
des Behälters kann ebenso wie der Boden 12 ausgebildet
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und mit öffnungen versehen sein, nämlich, einer der Bodenöffnung
32 entsprechenden öffnung 32' für den Anschluß des Ventils 13, einer Öffnung 33' für den Anschluß der
Dampfableitung I7 und einer dem Hilfsauslaß 19 entsprechenden
öffnung I91 ■>
welche zum Anschluß eines Sicherheitsventils 34- "benutzt werden kann. Auch die
Ventile 13 und 14 sind zweckmäßig gleich ausgebildet und
austauschbar. Zur Betätigung des Schlamm- "bzw. Spülventils
25 kann ein Zeitgeber 35 vorgesehen sein, der über eine Steuerleitung 36 vom Dampfventil 16 aus eingeschaltet
wird und seinerseits über eine Steuerleitung 37 in vorgegebenem Zeitabstand das Schlammventil 25 kurzzeitig
öffnet, falls es nicht schon zuvor von einem Niveauregler 38 über eine Steuerleitung 39 betätigt worden
ist. Der Niveauregler 38 sorgt dafür, daß das Kondensat
in der Anschlußkammer 3 niemals die Höhe H des
Kragens 29 erreichen kann.
Die Eückführung der gesamten Abluft in den Arbeitsraum wird, wie dargelegt, dadurch ermöglicht; daß der Adsorptions
behälter, vorzugsweise auf der Luftabgangssexte unterhalb
der Siebauflage für das Adsorbens, zwei Abgänge erhält, einen. Abgang für die Luft während des Adsorptionsprozesses
und einen zusätzlichen Abgang für den wasserdampf- und Dämpfeinhalt des Adsorptionsbehälters im Anschluß an den
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Desorptionsprozeß. Dieser Dampfinhalt muß vor Einsetzen
eines nachfolgenden Adsorptxonsprozesses "beseitigt und zusätzlich muß das Adsorbens durch einströmende Luft getrocknet
werden. Zur Beseitigung des Wasserdampf- und Dämpfeinhalts ist der Adsorptionsanlage die Einrichtung
zur Dampfbeseitigung in Form einer Kondensations- und
ZLüssigkeitsauffangvorrichtung zugeordnet, in die die
Dämpfe entweichen können. Durch Kondensation der Dämpfe wird in dieser Vorrichtung Unterdruck erzeugt, der dazu
"beiträgt, den Adsorptionst) ehält er vollständig von Dämpfen zu leeren. Um den Vorgang zu beschleunigen, und das
Adsorbens zu entfeuchten, kann der Adsorptionsbehälter lufteintrittsseitig geöffnet werden, damit Luft, unterstützt
von einem Gebläse, in den Adsorptionsbehälter nachströmen kann. Erst wenn durch die Meßeinrichtung 21 in
der Hilfsleitung vom Adsorptionsbehälter zum Kondensator
gemessen wird, daß der Feuchtgehalt der ausströmenden
Luft ausreichend genug herabgesetzt ist, wird der Adsorptionsbehälter erneut zur Adsorption eingeahaltet.
Der überwiegende Teil der anfänglich in Dampfform überströmenden
Restfeuchte aus dem Adsorptionsbehälter wird kondensiert beim Vorbeistreichen an der im Dampf- bzw.
Luftraum des Dampfbeseitigers 26 liegenden Kühlschlange 41. Auf diese Weise wird erreicht, daß das
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Trocknungsmedium T selbst im Anfangsstadium, der Trocknung
den oberen Auslaß 27 des Dampfbeseitigers 26 mit ausreichend
kleinem Feuchtegrad verläßt und daß auch Reste
des Lösemittels im Dampfbeseitiger zurückgehalten werden,
wodurch einwandfreie Bedingungen für das Ausblasen in den Arbeitsraum gegeben sind.
Das Trocknungsmedium kann nach Umschalten auf den
Hauptauslaß 18 ebenfalls in den Arbeitsraum ausgeblasen oder für andere Zwecke, beispielsweise für den Umlauf
über eine Chemisch-Reinigungsmaschine einsetzt werden. Ebenso kann nach Beendigung des Srocknungsprozesses im
folgenden Adsorptionsprozeß das Prozeßmedium über den Hauptauslaß 18 in den Arbeitsraum ausgeblasen oder über
die Eeinigungsmaschine im Kreislauf geführt werden; wahlweise,
gegebenenfalls auch teilweise, ließe es sich, bei entsprechender Bemessung von Hilfsleistung und Dampfbeseitigungseinrichtung
26 auch über die Hilfsleitung 20 mit dem Ventil 25 oder über eine vom Kondensat ab lauf 24-unabhängige
Hilfsleitung führen.
Im Rahmen der Erfindung sind noch mancherlei Abänderungen und andere Ausführungen möglich; insbesondere kann die
Hilfsleitung mit der Dampfbeseitigungseinrichtung auch
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getrennt von der Kondensatableitung mit dem Schlammfilter
angeordnet werden, wenngleich die dargestellte Kombination
sowohl baulich als auch betrieblich besonders vorteilhaft
ist. ferner ist auch die dargestellte Schlammfilterspülung
auf Vorrichtungen ohne Hilfsauslaß und Dampfbeseitigungseinrichtung
anwendbar. Auch sind die Maßnahmen nach der Erfindung sinngemäß auf Adsorptionsbehälter mit
nebeneinander statt übereinander angeordneten Kammern für Adsorption sowie Ein- und Auslaß der Medien anwendbar.
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1 Adsorptionsbehälter
2 obere ünschlußKarmuer
3 lint ere iinschlußkaramer
4 Adsorptionskammer
5 Adsorbens
6 oberes Gitter
7 unteres Gitter
8 zylindrischer Mantel der Ädsorptionskammer
9 obere G-ehäusekappe
10 Deckel
19' Deckelöffnung für den Anschluß des Sicherheitsventils
11 untere Gehäusekappe
12 Boden
13,14 Ventile
13,14 Ventile
15 Zuleitung für den Dampf
16 Dampfventil
17 Ableitung, Dampfableitung 34· Sicherheitsventil
19 Hilfsauslaß für T, Kondensatablauföffnung
19' Deckelöffnung für 34-
18 Hauptauslaß für T
20 Hilfsleitung für T
21 Hygrometer
22 Schlammfilter
23 Bchlammabzugsöffnung von
24 Kondensatablauf
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25 Schlammventil
26 Einrichtung für Dampfbeseitigung, Kondensator
27 Auslaß von 26
28 Dampfeinlaß
29 Kragen
30 Sit2
31 Ventilteller
32 üodenöffnung für 14 32' Deckelöffnung für 13
53 Bodenöffnung für I5 33' Deckelöffnung für I7
54 Kragen von 15
55 Zeitgeber
56 Steuerleitung für 35
37 Steuerleitung von 35
33 Niveauregler
39 Steuerleitung von 38
40 Kondensatspiegel
41 Kühls chiange
λ Arbeitsraum
JJ Desorptionsmedium, Dampf
Ά Höhe von 18 über 12
JI Kondensat
i Prozeßmedium
ti Schi a Giro
j: -Dro cloran^; s tue d.ium
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Leerseite
Claims (1)
1.j Verfahren zur Beseitigung der nach Desorption mit
Wasserdampf in einem Adsorptionsbehälter verbleibenden lie st feuchte durch ein Trocknungsmedium, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trocknungsmedium (T) in
gleicher Sichtung durch das Adsorbens (5) im Adsorptionsbehälter
(1) geführt wird wie das Prozeßmedium (P).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknungsmedium (T) anfänglich, in einer
ersten Trocknungsphase, über einen ersten Auslaß (Hilfsauslaß 19) und in einer zweiten Trocknungsphase, nach Absinken auf einen kleineren i'euchtegrad,
über einen zweiten Auslaß (Hauptauslaß 18) geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, mit Luft als Trocknungsmedium, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknungsmedium nach Absinken auf einen für den Einlaß in
den Arbeitsraum (A) zulässigen Feuchtegrad, vorzugsweise
über den Hauptauslaß (18), unmittelbar in den Arbeitsraum (A) ausgeblasen wird.
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4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch
1, mit einer Adsorptionskarmaer, die zwischen
zwei Anschlußkamuiern für den Ein- und austritt von
Prozeßmedium im adsorptions-, von Dampf im Desorotions
und von Trocknungsmedium, im Trocknungsprozeß liegt,
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl für das Prozeßrnedium (P) als auch das Tro cknungs medium (T) die eine
-aisehlußkammer (2) als Eintritts- und die andere Anschlußkammer
(3) als Austrittskaairüer dient.
5· Vorrichtung nach Anspruch 4, mit einer schaltbaren
Ableitung für das Trocknungsmedium, dadurch gekennzeichnet,
daß die austrittskammer (3) mit einem Hilfsauslaß
(19) verbunden ist, durch den das Trocknungeinedium
(T) entweicht, solange der Hauptauslaß (16) für das Trocknungsmedium geschlossen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet,
daß der Hilfsauslaß (I9) für das Trocknungsmedium (T) über eine Hilfsleitung (20) mit einer Einrichtung zur
Dampfbeseitigung (26) verbunden ist.
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7- Vorrichtung nach. Anspruch 6, mit einer Kondensatatlauf
öffnung im Boden (12) der unteren Anschlußkammer (3)5
dadurch, gekennzeichnet, daß die Hilfsleitung (20) an die Kondensat ablauföffnung als lülfsauslaß (19) ange-E-ciiloscen
ist.
8. Vorrichtung nach ijaspruch 7? mi"t einem Schlamoifilter
für das ablaufende Kondensat, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlaiiiaialjzugsoffnung (23) des Schlammfilters
(22) an eine Leitung mit Schlammventil (25) angeschlos sen ist.
9. Vorrichtung nach -nspruch 5? dadurch gekennzeichnet,
daß an die Hilfsleitung (20) für das Trocknungsmedium (T) ein Hygrometer (21) angeschlossen ist.
030017/0581
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