DE3723962C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3723962C2 DE3723962C2 DE3723962A DE3723962A DE3723962C2 DE 3723962 C2 DE3723962 C2 DE 3723962C2 DE 3723962 A DE3723962 A DE 3723962A DE 3723962 A DE3723962 A DE 3723962A DE 3723962 C2 DE3723962 C2 DE 3723962C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- vessel
- main
- flows
- outlet
- distribution plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/104—Alumina
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/402—Further details for adsorption processes and devices using two beds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Apparatur zum Trennen von gas
förmigen Gemischen, bestehend aus einem Paar parallel zu
einander angeordneter Hauptleitungen mit jeweils zugeord
neten Haupttrenngefäßen, die mit einem adsorbierenden Mate
rial als Trennmittel gefüllt sind, wobei die Einlaßseiten
der Hauptleitungen mit einer gemeinsamen Zuführleitung und
die Auslaßseiten mit einer gemeinsamen Auslaßleitung ver
bunden sind und die Hauptleitungen an ihren Auslaßseiten
durch eine Nebenschlußleitung mit einer stationären oder
variablen Drosseleinrichtung verbunden sind.
Derartige Apparaturen sind aus der DE 29 24 052 C2 und der
US-PS 29 44 627 bekannt. Bei derartigen Einrichtungen wird
ein unbehandeltes gasförmiges Gemisch aus zwei oder mehr
unterschiedlichen Komponenten, beispielsweise lufthaltiger
Wasserdampf, unter Druck durch die Zuleitung geleitet und
durch Betätigung von mehreren Schaltventilen in den Haupt
leitungen in vorgegebenen Zeitabständen wechselweise durch
die jeweilige Hauptleitung geleitet. Dabei wird in einem
Trennzyklus die Gasmischung in eines der Haupttrenngefäße
eingeleitet, um eine oder mehrere Komponenten zu entfernen,
und die behandelte Gasmischung wird durch den Auslaß abge
führt. In einem Regenerationszyklus wird ein Teil der be
handelten Gasmischung in die Nebenschlußleitung eingeleitet
und mittels dem in der Nebenschlußleitung angeordneten
Drosselventil entspannt und die so konzentrationsreduzierte
behandelte Gasmischung in das andere Haupttrenngefäß einge
bracht, um den vorher adsorbierten Anteil der Komponenten
in diesem Haupttrenngefäß zu entfernen und das Haupttrenn
gefäß zu regenerieren. Auf diese Weise können der Trenn
zyklus und der Regenerationszyklus abwechselnd wiederholt
werden, um eine kontinuierliche Trennung der Komponenten
aus der eingebrachten Gasmischung zu erzielen. Diese Geräte
beruhen auf dem Prinzip, daß das adsorbierende Material wie
Kieselgel oder das absorbierende Material, das als Trenn
material verwendet wird, einheitliche Adsorptions
eigenschaften für eine oder mehrere Komponenten der
Mischung bzw. für deren Freigabe aufweisen, abhängig von
der relativen Konzentration der Gaskomponenten, denen das
Trennmaterial ausgesetzt wird. Beispielsweise wird beim De
hydrieren eines gasförmigen Gemisches, beispielsweise luft
haltigem Wasserdampf, durch Einleiten des Gemisches in das
mit einem Adsorbens, beispielsweise Kieselgel, abgefüllte
Trenngefäß und
durch Abtrennen des Wasserdampfes die Menge des im gas
förmigen Gemisch pro Volumeneinheit enthaltenen Wasser
dampfes proportional zum Druckabfall des gasförmigen
Gemisches gesenkt, wenn der Druck verringert wird und
es sich dabei entspannen kann, so daß ein Volumen R=P 2/P 1 × Q
des regenerierenden Gases erforderlich ist, um den vorher
vom Adsorbens aus dem unbehandelten gasförmigen Gemisch
mit einem absoluten Druck von P 1 und einem Volumen Q
adsorbierten Feuchtigkeitsgehalt freigeben zu können, wo
bei P 2 einen absoluten Druck des regenerierenden Gases
darstellt. Daher kann das P 2/P 1-fache des Volumens, das
durch das Trenngefäß als unbehandeltes Gasgemisch einge
leitet und durch eine Auslaßleitung abfließt, in das
andere Trenngefäß eingeleitet werden, um das Adsorbens
in diesem Gefäß wirksam zu dehydrieren und dadurch zu
regenerieren. In der Praxis verhindern jedoch zahlreiche
Faktoren, wie der Strömungswiderstand in den Leitungen,
der Druckverlust in den Trenngefäßen, die Hysterese-Form
der Entwässerungscharakteristik des Adsorbens, Temperatur
veränderungen in den Trenngefäßen oder
der Strömungsverlauf in den Trenngefäßen,
daß die vorstehende theoretische Gleichung erfüllt wird.
Das hat zur Folge, daß die Menge des dehydrierten Gases
sehr viel größer als das Volumen sein muß, welches durch
das Druckverhältnis definiert ist, um das Adsorbens im
Trenngefäß auf der Regenerationsseite wirksam regenerieren
zu können, so daß der Wirkungsgrad
bei der Dehydrierung des unbehandelten gasförmigen Ge
misches bis zu einem gewissen Grad begrenzt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Apparatur zum Trennen von Gasgemischen zu schaffen, die
sich durch einen hohen Wirkungsgrad auszeichnet.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Apparatur mit den in
Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen; die Unteransprüche
betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Bei der erfindungsgemäßen Apparatur strömt das
behandelte Gasgemisch in die Nebenschlußleitung
nachdem in einem der Haupttrenngefäße eine oder
mehrere Komponenten entfernt worden sind, und passiert
dabei das die Regeneration fördernde Trenngefäß, welches
stromauf des Drosselventils angeordnet ist, wobei die
Konzentration der zu entfernenden Komponenten weiter ver
ringert wird, und strömt dann durch die Drosseleinrich
tung,
wobei aufgrund der Entspannung
die Konzentration der Komponenten weiter reduziert wird. Das
behandelte, entspannte und in der Konzentration
verringerte Gasgemisch strömt nun in das die Regeneration
fördernde Trenngefäß stromab des Drosselventils.
Nach der Entfernung der Menge an Komponenten, die vorher
vom Trennmaterial in diesem Gefäß adsorbiert
waren, und damit dem Regenerieren des Trennmaterials,
strömt das Gasgemisch in das Haupttrenngefäß auf der
Regenerationsseite. Ein Volumen R an regenerierendem Gas,
welches zum Freigeben des vorher vom adsorbierenden Füll
material im die Regeneration fördernden Trenngefäß aus
dem Volumen Q des gasförmigen Gemisches mit einem absolu
ten Druck P 1 erforderlich ist, ist theoretisch durch die
Gleichung R=P 2/P 1 × Q gegeben, mit P 2 = dem absoluten
Druck des regenerierenden Gases. Angesichts dessen, daß
in der Praxis R=Q ist, wird das Trennmaterial im die
Regeneration fördernden Trenngefäß stromab des Drossel
ventils in einer Zeit, im wesentlichen entsprechend der
Regenerationszeit, multipliziert mit P 2/P 1 regeneriert.
Das behandelte Gasgemisch, dessen
Konzentration weiter durch das Drosselventil reduziert
ist, strömt dann direkt in das Haupttrenngefäß, so daß in diesem
Haupttrenngefäß die Menge der vorher vom Trennmaterial
adsorbierten oder absorbierten Komponenten wirksam ent
fernt werden kann. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit
des behandelten Gasgemisches, das an der Ausgangs
leitung abgeleitet wird, auf den gleichen Wert wie bei
der bekannten Apparatur eingestellt ist, dann kann die
Konzentration der in dem behandelten Gasgemisch
noch verbleibenden Komponenten weiter abgesenkt werden.
Wenn die Konzentration der Komponenten, die aus dem be
handelten Gasgemisch entfernt werden müssen,
jedoch tatsächlich noch verbleiben, auf den gleichen Wert
wie bei der bekannten Apparatur eingestellt ist, kann
die Menge des regenerierenden Gases verringert werden,
während die Strömungsgeschwindigkeit des behandelten
Gasgemisches, die an der Ausgangsleitung abge
geben wird, erhöht werden kann.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgen
den Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 ein pneumatisches Schaltbild einer ersten Aus
führungsform,
Fig. 2 ein pneumatisches Schaltbild einer zweiten Aus
führungsform;
Fig. 3 und 4 pneumatische Schaltbilder einer dritten Aus
führungsform, wo
bei die Gasströme mit Pfeilen angegeben sind;
Fig. 5 eine dritte Ausführungsform in einer Draufsicht
teilweise weggebrochen dargestellt;
Fig. 6 ein Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 5;
Fig. 7 ein Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 5;
Fig. 8 und 9 die dritte Ausführungsform in der Draufsicht,
wobei die Gasströme durch Pfeile dargestellt
sind; und
Fig. 10 eine andere Ausführungsform des
Haupttrennge
fäßes im Längsschnitt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren zunächst
anhand der ersten und der zweiten Ausführungsform
beschrieben, bei denen ein Dehydriermittel verwendet wird,
um Wasserdampf aus Luft zu entfernen.
Fig. 1 zeigt die erste Ausführungsform, bestehend aus
einem Paar Hauptleitungen 5 a, 5 b mit jeweils dazwischen
geschaltetem Haupttrenngefäß 3 a, 3 b, die mit einem
geeigneten Adsorbens wie beispielsweise einem Kieselgel
gefüllt sind, und parallel zueinander zwischen einer Zu
führleitung 1 für ein unbehandeltes gasförmiges Gemisch,
welches Wasserdampf enthält, und einer Auslaßleitung 2
für das dehydrierte gasförmige Gemisch liegen. Die
Hauptleitungen 5 a, 5 b sind
an Abschnitten zwischen der Zuführleitung 1 und
den entsprechenden Haupttrenngefäßen 3 a, 3 b durch eine
Verbindungsleitung 6 miteinander verbunden, die ihrer
seits in ihrer Mitte einen Auslaß 7 und Schaltventile 8
in der Nähe der Verbindungsstellen der Leitung 6 mit den
Hauptleitungen 5 a, 5 b aufweist. In den Abschnitten der
jeweiligen Hauptleitungen 5 a, 5 b, die sich von der Zu
führleitung 1 bis zu den besagten Verbindungspunkten er
strecken, sind ebenfalls Schaltventile 10 angeordnet.
Die Hauptleitungen 5 a, 5 b sind weiterhin auf
den Abschnitten, ausgehend von den zugehörigen Haupt
trenngefäßen 3 a, 3 b bis zur Auslaßleitung 2 durch eine
Nebenschlußleitung 12 verbunden, die in der Mitte mit
einem Drosselventil 11 versehen ist. In den Abschnitten
der Hauptleitungen 5 a, 5 b, die sich von den
Einmündungsstellen der Nebenschlußleitung 12 bis zu der
Auslaßleitung 2 erstrecken, sind Prüfventile 14 an
geordnet. Wenn davon ausgegangen wird, daß das linke
Schaltventil 10 (der Hauptleitung 5 a zugeordnet) geöffnet
ist, während das rechte Schaltventil 10 (der Hauptlei
tung 5 b zugeordnet) geschlossen ist und das linke Schalt
ventil 8 geschlossen ist, während das rechte Schaltventil 8
geöffnet ist, wird unbehandelte Luft über die Zuführleitung 1
durch das linke Haupttrenngefäß 3 a, in welchem der Wasser
dampf entfernt wird, geleitet. Dann wird zwangsweise das
linke Prüfventil 14 geöffnet, um ein Ausströmen durch die
Auslaßleitung 2 zu ermöglichen, wobei der durch das Haupt
trenngefäß 3 a dehydrierte Luftstrom teilweise in die
Nebenschlußleitung 12 strömt, durch das Drosselventil 11
gelangt, wobei der Luftstrom weiter in seinem Druck redu
ziert und weiter dehydriert wird, und dann das rechte
Haupttrenngefäß 3 a passiert, dabei das Adsorbens-Material
in diesem Haupttrenngefäß 3 a dehydriert und dadurch re
generiert, und danach durch den Ausgang 7 in der Mitte
der Verbindungsleitung 6 abgegeben wird. Wenn
die Schaltventile 8, 10
die umgekehrten
Zustände einnehmen, passiert der unbehandelte Luftstrom
das rechte Haupttrenngefäß 3 b, in dem der Luftstrom de
hydriert wird, bevor er durch die Auslaßleitung 2 abge
geben wird, wobei der durch das Haupttrenngefäß 3 b
dehydrierte Luftstrom teilweise in die Nebenschlußlei
tung 12 strömt, das Drosselventil 11 passiert, in welchem
dieser Teilluftstrom weiter druckreduziert und weiter de
hydriert wird, und dann durch das linke Haupttrenngefäß
3 a strömt, wobei das in diesem Gefäß vorhandene
Adsorbens dehydriert und dadurch regeneriert wird, und dann
durch die Auslaßöffnung 7 in der Verbindungsleitung 6
ausströmt. Somit wird durch Betätigung der Schaltventile
8, 10 nach vorbestimmten Zeitintervallen bewirkt, daß wäh
rend eines der Haupttrenngefäße den unbehandelten Luft
strom dehydriert, die Menge des Luftstromes, der durch
dieses eine Haupttrenngefäß dehydriert worden ist, durch
das andere Haupttrenngefäß strömt, dabei das Adsorbens
in diesem Haupttrenngefäß dehydriert und dadurch regener
iert. Durch eine derartige Betätigung der Schaltventile
8, 10 an vorbestimmten Zeitabschnitten kann der unbehandel
te Luftstrom, welcher Wasserdampf enthält, fortlaufend
dehydriert werden.
Obwohl die vorstehend beschriebenen Merkmale ähnlich denen
der bekannter Apparaturen sind, hat die vorliegende Aus
führungsform der Erfindung weiterhin in der Nebenschluß
leitung 12 die Regeneration fördernde Trenngefäße 15 a, 15 b,
die jeweils ober- und unterhalb des Drosselventils 11 lie
gen. Diese Gefäße 15 a, 15 b sind genau wie die Haupttrenngefäße 3 a, 3 b mit einem
geeigneten Adsorbens
gefüllt.
Bei einer solchen Anordnung wird die Menge des durch das
Haupttrenngefäß 3 a dehydrierten Luftstromes weiter durch
das die Regeneration fördernde Trenngefäß 15 a oberhalb
des Drosselventils 11 dehydriert, bevor das Drosselventil
11 passiert wird, wobei der Luftstrom weiter
druckreduziert und dehydriert wird, und dann in das die
Regeneration fördernde Trenngefäß 15 b unterhalb des Drossel
ventils 11 strömt, wobei das Adsorbens in diesem Trennge
fäß 15 b regeneriert wird und die Luft weiter in das Haupt
trenngefäß 3 b strömt, welches in diesem Zyklus auf der
Regenerationsseite liegt. Zum Dehydrieren der durch
das Adsorbens-Material in dem
Trenngefäß 15 b aus einem Volumen Q von Luft mit absolu
tem Druck P 1 ist ein Volumen R des das Adsorbens regene
rierenden Gases erforderlich, das theoretisch durch die
Gleichung R=P 2/P 1 × Q gegeben ist, wobei P 2 den absolu
ten Druck des regenerierenden Gases repräsentiert. Wenn
R=Q ist, wird das Adsorbens im
Trenngefäß 15 b unterhalb des Drosselventils 11 in
kurzer Zeit dehydriert und regeneriert, und der dann
dehydrierte Luftstrom hat eine merklich verringerte
Feuchtigkeit, wenn er das Drosselventil 11 passiert und
direkt in das Haupttrenngefäß 3 b strömt, welches bei
diesem Zyklus auf der Regenerationsseite ist, so daß das
Adsorbens im Haupttrenngefäß 3 b ebenfalls merklich dehy
driert und dadurch regeneriert wird.
Bei dieser Ausführungsform wurden die Schaltventile 8, 10
alle zwei Minuten betätigt, und es wurde aktiviertes
Aluminium als Adsorbens im Haupttrenngefäß und ein molekulares
Sieb als Adsorbens im Trenn
gefäß verwendet. Ein unbehandelter Luftstrom mit einem
Wassergehalt von 46,1 g/m3 wurde mit einer Strömungsge
schwindigkeit von 2 m3/min bei einem absoluten Druck von
8 Atmosphären und einer Temperatur von 38°C zugeführt und
an der Ausgangsleitung 2 wurde ein dehydrierter Luft
strom mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1,64 m3/min
abgegeben. Es wurde herausgefunden, daß der Feuchtigkeits
gehalt in dem dehydrierten Luftstrom pro 1 m3 an der
Auslaßleitung 2 drastisch auf einen Wert von 0,043 g
im Gegensatz zu 0,083 g bei dem herkömmlichen Gerät
ohne die die Regeneration fördernden Trenngefäße 15 a, 15 b
verringert wurde, selbst wenn das gleiche Volumen pro
min an der Auslaßleitung 2 abgegeben wurde. Um die
Funktionsweise der die Regeneration fördernden Trennge
fäße 15 a, 15 b zu verifizieren, wurde an verschiedenen
Punkten entlang der Leitung 12 die Strömungsgeschwindig
keit und der Feuchtigkeitsgehalt gemessen. Dabei wurde
herausgefunden, daß, wenn das linke Trenngefäß 3 a als
Dehydriergerät arbeitete, der Feuchtigkeitsgehalt des
dehydrierten Luftstromes am Punkt A entlang der Neben
schlußleitung 12 0,013 g/m3 betrug und demgemäß der
Feuchtigkeitsgehalt des dehydrierten Luftstromes am Punkt
B 0,013 g/m3 × (1,033 kg f/cm2)/(8,033 kg f/cm2)=0,00167 g/m3
betrug. Der so merklich dehydrierte Luftstrom strömt dann
durch das Trenngefäß 15 b,
welches stromab des Drosselventils 11 angeordnet ist,
wobei das Adsorbens in diesem Gefäß regeneriert wird, und
strömt dann in das Haupttrenngefäß 3 b auf der Regenerations
seite dieses Zyklusses. Die Strömungsgeschwindigkeit des
Dehydrierluftstromes, der zur Dehydrierung und dabei Re
generierung des Adsorbens in diesem stromab liegenden
Trenngefäß 15 b erforderlich
ist, beträgt 0,36 m3/min × 1,033 kg f/cm2 × (8,033 kg f/cm2)
=0,046 m3/min für 0,36 m3/min, der Strömungsgeschwindig
keit des dehydrierten Luftstromes, wie er in die Neben
schlußleitung 12 strömt. Tatsächlich fließt der Luftstrom
zwei Minuten mit der Strömungsgeschwindigkeit von 0,036 m3/min,
so daß das Adsorbens in dem die Regeneration fördernden
Trenngefäß 15 b wirksam in 0,046 m3/min/(0,36 m3/min) × 2 min
=0,26 min regeneriert wird. Während der verbleibenden
1,74 min strömt der merklich dehydrierte Luftstrom in
das Haupttrenngefäß 3 b auf der Regenerationsseite dieses
Zyklus und somit ist sichergestellt, daß das Adsorbens
in diesem Haupttrenngefäß 3 b wirksam dehydriert wird.
Obwohl in den entsprechenden Haupttrenngefäßen aktiviertes
Aluminium als Adsorbens und in den jeweiligen die Regene
ration fördernden Trenngefäßen bei dieser Ausführungsform
molekulare Siebe als Adsorbens verwendet wurden, ist
anzumerken, daß das Adsorbens nicht auf diese beiden
Typen begrenzt ist, sondern daß zahlreiche Arten von
Adsorbens in diesen Gefäßen verwendet wer
den können.
Bei dem vorstehend beschriebenen Versuch wurde die Strömungs
geschwindigkeit des dehydrierten Luftstromes, der an der
Auslaßleitung 2 abgegeben wird, auf den gleichen Wert,
wie bei dem bekannten Gerät eingestellt. Wenn die
Feuchtigkeit des zu erhaltenden dehydrierten Luft
stromes auf den gleichen Wert wie beim bekannten Ge
rät eingestellt wird, ist es selbstverständlich, daß
die Strömungsgeschwindigkeit des an der Auslaßleitung
erhaltenen dehydrierten Luftstromes erhöht werden kann,
da es möglich ist, die Strömungsgeschwindigkeit des
dehydrierten Luftstromes, der in das Haupttrenngefäß
auf der Regenerationsseite eingeführt wird, verringert
werden kann.
Fig. 2 zeigt die zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die, bis
auf ein Paar zusätzliche Seitenleitungen 16 a, 16 b an den
Verbindungspunkten zwischen Nebenschlußleitung 12 und
den beiden Hauptleitungen 5 a, 5 b, der ersten Ausführungsform entspricht.
Die Seitenleitungen 16 a, 16 b sind jeweils mit Schalt
ventilen 17 a, 17 b versehen und stehen mit der Atmosphäre
in Verbindung. Beide Schaltventile 17 a, 17 b sind normaler
weise geschlossen, und beim Umschalten der Haupttrenngefäße
3 a, 3 b von der Dehydrierseite zur Regenerationsseite durch
Betätigung der Schaltventile 8, 10 wird
das Schaltventil 17 a (oder 17 b), welches dem Haupttrenn
gefäß 3 a (oder 3 b) zugeordnet ist, welches auf die Regenera
tionsseite umgeschaltet worden ist, geöffnet, so daß der
Regenerationsluftstrom, der das Absorbens in dem die Re
generation fördernden Trenngefäß 15 a (oder 15 b) stromab
des Drosselventils 11 als Ergebnis eine Menge
Feuchtigkeit in die Atmosphäre abgibt. Auf diese Weise
wird verhindert, daß der regenerierende Luftstrom in
das Haupttrenngefäß 3 a (oder 3 b) der Regenerationsseite
strömt. Wenn die Regeneration des Adsorbens in dem die
Regeneration fördernden Trenngefäß 15 a (oder 15 b) be
endet ist und dadurch der Taupunkt der regenerierenden
Luft geeignet abgesenkt worden ist, wird das Schaltventil
17 a (oder 17 b) wieder geschlossen, so daß
der regenerierende Luftstrom in das Haupttrenngefäß 3 a
(oder 3 b) strömt. Das hat zur Folge, daß nur die regenerie
rende Luft mit niedrigem Taupunkt in das Haupttrenngefäß
3 a (oder 3 b) strömt und dadurch die Regene
ration des Adsorbens in diesem Gefäß vorteilhaft ver
bessert werden kann. Bei der Durchführung des Versuchs
bei der ersten Ausführungsform wurde festgestellt, daß die
Zeit zum Regenerieren des Adsorbens in den die Regenera
tion fördernden Trenngefäßen 15 a, 15 b 0,26 min beträgt
und daher das Schaltventil 17 a (oder 17 b) auf der Regene
rationsseite ausgehend vom Umschaltmoment des Haupttrenn
gefäßes 3 a, 3 b für 0,26 min geöffnet bleibt.
Im folgenden wird die dritte Ausführungsform der Erfin
dung, wie sie bei einem Dehydriergerät verwendet wird,
anhand der Fig. 3 bis 9 beschrieben.
Zunächst wird das System der Dehy
driereinrichtung anhand der Fig. 3 und 4 beschrieben.
Wenn die Apparatur so eingestellt ist, daß bei ins
gesamt acht Schaltventile 21 bis 28 in vier seitlich an
geordneten Paaren, die ersten, vierten und fünften Schalt
ventilen 21, 24, 25 geöffnet sind, während die zweiten,
dritten und sechsten Schaltventile 22, 23 und 26 ge
schlossen sind, verbleiben die siebten und achten Schalt
ventile 27, 28, wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, ge
schlossen. Ein unbehandeltes gasförmiges Gemisch
wird mit hohem Druck durch eine Einlaßöffnung 29, wie
durch den dicken Pfeil angegeben ist, eingeleitet, strömt
durch die ersten Schaltventile 21, dann über ein Filter 33
in ein linkes erstes Trenngefäß 31, welches mit einem
Adsorbens wie beispielsweise Kieselgel gefüllt ist. Das
gasförmige Gemisch, dessen Wasserdampfkomponente durch
das Adsorbens a adsorbiert wird und das dadurch dehydriert ist,
strömt durch ein anderes Filter 33, durch das fünfte
Schaltventil 25 und wird über einen Auslaß 30 abgegeben.
Das so teilweise dehydrierte gasförmige Gemisch strömt
nach dem Verlassen des Filters 33 stromab des ersten
Trenngefäßes 31 in eine Nebenschlußleitung 34, und dann,
wie durch die dünne durchgezogene Linie angegeben ist, durch
ein erstes die Regeneration förderndes Trenngefäß 35,
welches ebenfalls mit dem Adsorbens a gefüllt ist, in wel
chem das gasförmige Gemisch weiter dehydriert und weiter
im Druck reduziert wird, und dessen Feuchtigkeit im
wesentlichen durch Passieren des Drosselventils 37 wei
ter abgesenkt ist. Das auf diese Art behandelte gas
förmige Gemisch strömt dann in ein zweites, die Regenera
tion förderndes Trenngefäß 36, wobei Feuchtigkeit aus
dem Adsorbens a entfernt und damit dieses regeneriert wird.
Dann strömt das gasförmige Gemisch weiter durch ein
anderes Filter 33 in ein rechtes Trenngefäß 32,
welches ebenfalls mit einem Adsorbens a gefüllt ist. Auch
in diesem Trenngefäß 32 enfernt das behandelte gasförmige
Gemisch die Feuchtigkeit aus dem darin enthaltenen Adsorbens
a, da das behandelte gasförmige Gemisch selbst nach dem
Verlassen des zweiten, die Regeneration fördernden Trenn
gefäßes 36 auf einem niedrigem Feuchtigkeitsgehalt gelas
sen wird. Nach Beendigung der Regeneration strömt
das gasförmige Gemisch durch ein anderes Filter 33
und das vierte Schaltventil 24 und wird schließlich durch
einen Ausgang 39 abgelassen. Bevor die Betätigung der ersten
bis sechsten Schaltventile 21 bis 26 nach Ablauf einer
bestimmten Zeitdauer erfolgt, wird das vierte Schaltven
til 24 geschlossen, während das achte Schaltventil 28 ge
öffnet wird, so daß ein Teil des dehydrierten gasförmigen
Gemisches, der durch das fünfte Schaltventil 25 geströmt
ist, durch ein Drosselventil 40 zusammen mit dem regenerie
renden gasförmigen Gemisch strömt, welches die
Trenngefäße 35, 36 verläßt, dann durch
das achte Schaltventil 28 und in das zweite Trenngefäß
32 strömt, wie dies durch eine gestrichelte Pfeillinie darge
stellt ist, was zu einer schnellen Erhöhung des Drucks
in diesem Gefäß führt, bis das zweite Trenngefäß 32 mit
dem ersten Trenngefäß 31 im Druckgleichgewicht ist.
Daraufhin wird das achte Schaltventil 28 geschlossen,
während die Zustände der ersten bis sechsten Schalt
ventile 21 bis 26, bezogen auf die vorstehenden Bedingun
gen (siehe Fig. 4), umgekehrt werden, so daß, wie in der
Fig. 4 durch eine dicke durchgezogene Linie dargestellt ist,
das unbehandelte gasförmige Gemisch durch das zweite
Schaltventil 22 in das zweite Trenngefäß 32 strömt.
Nachdem es dort filtriert worden ist, strömt es durch das sechste
Schaltventil 26 und wird durch den Auslaß 30 abgegeben
der ohne plötzlichen Druckabfall ist,
wie dies durch eine dünne durchgezogene Linie dargestellt
ist, und das dehydrierte gasförmige Gemisch wird teilweise durch
die Nebenschlußleitung 34 in entgegengesetzter Richtung
wie in der Fig. 3 dargestellt ist, geleitet, weiter in dem
zweiten Trenngefäß 36 de
hydriert, worauf seine Feuchtigkeit im wesentlichen abge
senkt worden ist, indem das Drosselventil 37 passiert
worden ist, und nachdem das Adsorbens a im ersten
Trenngefäß 35 regeneriert worden
ist, strömt das Gemisch in das erste Trenngefäß 31, um das
Adsorbens a in diesem Gefäß zu regenerieren, strömt dann
durch das dritte Schaltventil 23 und wird am Auslaß 39
abgegeben. Wenn das dritte Schaltventil 23 geschlossen
ist, während das siebte Schaltventil 27 geöffnet ist,
bevor die ersten bis sechsten Schaltventile 21 bis 26
wieder betätigt werden, strömt ein Teil des dehydrierten
gasförmigen Gemisches, der das sechste Schaltventil 26
verlassen hat, zusammen mit dem regenerierenden
gasförmigen Gemisch, welches die
Trenngefäße 36, 35 passiert hat, über das Drosselventil 40 in das erste
Trenngefäß 31 und erhöht in diesem
den Druck schnell bis zwischen dem ersten
Trenngefäß 31 und dem zweiten Trenngefäß 32 ein Druck
gleichgewicht errichtet ist. Anschließend wird das siebte Schaltven
til 27 geschlossen und die ersten bis sechsten Schaltven
tile 21 bis 26 werden betätigt, um den Vorgang, der an
hand der Fig. 3 beschrieben wurde, zu wiederholen. Durch Betäti
gung der ersten bis achten Schaltventile 21 bis 28 in vor
bestimmten Zeitintervallen wird das unbehandelte gasför
mige Gemisch durch das eine Trenngefäß 31 oder 32 de
hydriert, während das Adsorbens a in dem anderen Trenn
gefäß 32 oder 31 regeneriert wird. Durch Schließen
der dritten oder vierten Schaltventile 23, 24, während
der Öffnung der siebten oder achten Schaltventile 27 oder
28 gleich vor der Umschaltoperation wird das Druckgleich
gewicht zwischen dem ersten Trenngefäß 31 und dem zweiten
Trenngefäß 32 schnell errichtet, um eine mögliche Druck
änderung des am Auslaß 30 während der Umschaltoperation
abgegebenen dehydrierten, gasförmigen Gemisches zu
minimieren.
Anhand der Fig. 5 bis 7 wird der Aufbau in dieser
Ausführungsform beschrieben. Das erste und zweite Trenn
gefäß 31 und 32 sind aufrecht auf einem Podest 41 neben
einander angeordnet. Die Trenngefäße 31, 32
bestehen jeweils aus einem am Boden geschlossenen, zylin
drischen Gefäß 42, das an seiner Oberseite mit einem
offenen Zylinder 43 versehen ist, der an seinem oberen Ende mit einer
Abdeckung 44 versehen ist. Die Abdeckung 44 ist mit
einer ersten Öffnung 45 versehen, die mit der zentralen
Achse des zylindrischen Gefäßes 42 fluchtet, und mit einer exzentrischen
zweiten Öffnung 46. Ein an der ersten Öffnung
45 befestigtes Einlaßrohr 47 erstreckt sich vertikal in Richtung
auf den Boden des zylindrischen Gefäßes 42 und sein
unteres Ende ist mit einem Drahtgewebe 48 abgedeckt,
während die zweite Öffnung 46 direkt mit dem offenen
Zylinder 43 in Verbindung steht. Das zylindrische Gefäß 42
ist mit einem Adsorbens a, wie beispielsweise Kieselgel,
gefüllt, welches durch einen Einfüllzylinder 49, der an
der Oberseite des zylindrischen Gefäßes 42 vorsteht, ein
gefüllt worden ist. Unbehandeltes gasförmiges Gemisch
wird durch die erste Öffnung 45 in das Einlaßrohr 47 ein
geleitet, und nachdem es das untere Ende verlassen hat,
strömt es durch eine Menge Adsorbens-Material a in die
zweite Öffnung 46. Das in die zweite Öffnung 46 nach
unten eingeleitete, behandelte gasförmige Gemisch strömt
durch das Adsorbens-Material a, dann nach
oben durch das Einlaßrohr 47 in die erste Öffnung 45. Auf
diese Weise zirkuliert der Strom des gasförmigen
Gemisches im zylindrischen Gefäß 42 in abwechselnden
Richtungen. Auf den Oberseiten der mit den Öffnungen 45, 46 versehenen Abdeckungen
44, der beiden Trenngefäße
31, 32, ist eine horizontale erste Verteil
platte 50 montiert, die mit der Einlaßöffnung 29 für un
behandeltes gasförmiges Gemisch und der Auslaßöffnung 30
für dehydriertes gasförmiges Gemisch versehen ist. Diese
erste Verteilplatte 50 ist an ihrer Unterseite mit Öffnun
gen 51, 52 versehen, die jeweils mit den ersten und zwei
ten Öffnungen 45, 46 der jeweiligen Trenngefäße 31, 32
in Verbindung stehen, und hat an der Oberseite Öffnungen
53 a, 54 a, 53 b, 54 b, die mit den entsprechenden Öffnungen
51, 52 in Verbindung stehen. In jeder der Passagen 55 a, 56 a,
55 b, 56 b, die zwischen den jeweiligen zugehörigen Öffnun
gen gebildet ist, ist ein Filter 33 angeordnet. Die
erste Verteilplatte 50 ist an ihrer Oberseite zusätzlich
mit Öffnungen 59, 60 versehen, die über die Passagen 57,
58 mit dem Einlaß 29 und dem Auslaß 30 in Verbindung
stehen, und eine Öffnung 61 steht mit dem Auslaß 39 für
das gasförmige Gemisch, welches das Adsorbens a regeneriert
hat, in Verbindung. Das Paar der die Regeneration fördern
den Trenngefäße 35, 36, die im wesentlichen identisch
mit dem Aufbau der Trenngefäße 31, 32, jedoch in
ihren Abmessungen kleiner als diese Gefäße sind, sind
auf der Bodenfläche der Verteilplatte 50 an der Seite
gegenüber der Seite mit dem Einlaß 29 und dem Auslaß 30
ausgebildet. Die erste Verteilplatte 50 hat weiterhin an
ihrer Oberseite Öffnungen 62 a, 63 a, 62 b, 63 b, die mit den
Öffnungen der Trenngefäße
35, 36 in Verbindung stehen. Eine Zwischenplatte 64 mit
mehreren Durchgangsöffnungen 64 a ist auf der Verteilplat
te 50 so montiert, daß diese Durchgangsöffnungen 64 a
mit der Anzahl der Öffnungen, die an der Oberseite der
Verteilplatte 50 angeordnet sind, in Verbindung stehen.
Auf der Zwischenplatte 65 ist eine zweite Verteilplatte 65
mit mehreren Durchlässen montiert, wobei die Durchlässe
mit den Öffnungen an der Oberseite der ersten Verteilplat
te 50 in Verbindung stehen. Diese zweite Verteilplatte
65 ist mit acht Schaltventilen 21 bis 28 versehen, die
die entsprechenden Passagen öffnen und schließen können,
das Drosselventil 37 ist zwischen dem Paar der die
Regeneration fördernden Trenngefäße 35, 36 vorgesehen,
und das Drosselventil 40 dient zur Druckregulierung der
Trenngefäße 31, 32.
Im folgenden werden anhand der Fig. 8 und 9 spezielle
Strömungsmuster des gasförmigen Gemisches aufgezeigt.
Wenn das erste, vierte und fünfte
Schaltventil 21, 24, 25 geöffnet ist, während das
zweite, dritte und sechste Schaltventil 22, 23, 26
geschlossen ist und das siebte und achte Schaltven
til 27, 28 geschlossen ist, wird das unbehandelte gas
förmige Gemisch durch den Einlaß 29, wie durch eine dicke
durchgezogene Linie dargestellt, eingeführt, strömt durch
den Durchlaß 57, der gleich auf den Einlaß 29 folgt und
in der ersten Verteilplatte 50 ausgebildet ist, strömt
dann in die Öffnung 59 in der Oberseite und in den Durch
laß in der zweiten Verteilplatte 65, strömt durch die
Ventilöffnung des ersten Schaltventils 21, welches da
zwischengeschaltet ist, dann wieder durch die Öffnung 53 a
in der ersten Verteilplatte 50 in den Durchlaß 55 a in
der ersten Verteilplatte 50. Das unbehandelte gasförmige
Gemisch wird dann in die erste Öffnung 45 des ersten Trenn
gefäßes 31 geleitet, zirkuliert in diesem ersten Trenn
gefäß 31, und nach der Dehydrierung in diesem Gefäß
strömt das Gemisch durch die zweite Öffnung 46 in den
Durchlaß 56 a in der ersten Verteilplatte 50. Das dehydrier
te gasförmige Gemisch wird dann durch die Öffnung 54 a
in der Oberseite der ersten Verteilplatte 50 in den Durch
laß in der zweiten Verteilplatte 65 eingeleitet, strömt
durch die Ventilöffnung des fünften Schaltventils 25,
welches dazwischen angeordnet ist, dann durch die Öffnung
60 in der ersten Verteilplatte 50 in den Durchlaß 58 in
der ersten Verteilplatte 50 und wird über den Auslaß 30
abgegeben. Wie in der Fig. 8 durch eine dünne durchge
zogene Linie angegeben, wird ein Teil des behandelten,
gasförmigen Gemisches, welches in der zweiten Öffnung 46
des ersten Trenngefäßes 31 belassen worden ist, durch
den Durchlaß in der zweiten Verteilplatte 65 geleitet,
strömt durch die Öffnung 62 a in der ersten Verteilplatte
50 in das erste Trenngefäß
35, zirkuliert in diesem, strömt dann wiederum durch die
Öffnung 63 a in den Durchlaß in der zweiten Verteilplatte
65, strömt durch das Drosselventil 37, welches in diesem
Durchlaß angeordnet ist, dann weiter durch die Öffnung 63 b
in der ersten Verteilplatte 50 in das zweite die Regene
ration fördernde Trenngefäß 36, zirkuliert in diesem,
strömt dann durch die Öffnung 62 b, den Durchlaß in der
zweiten Verteilplatte 65, in die Öffnung 54 b in der
ersten Verteilplatte 50, den Durchlaß 56 b in der Platte
50, und dann durch die zweite Öffnung 46 in das zweite
Trenngefäß 32 und zirkuliert in diesem Ge
fäß, strömt dann durch die erste Öffnung 45, den Durch
laß 55 b in der ersten Verteilplatte 50, die Öffnung 53 b
in den Durchlaß in der zweiten Verteilplatte 65, strömt
durch die Ventilöffnung des dazwischenliegenden vierten
Schaltventils 24, dann weiter durch die Öffnung 61 in der
ersten Verteilplatte 50 in den Durchlaß gleich stromauf
des Auslasses 39 und wird schließlich durch den Auslaß 39
abgegeben. Wenn das vierte Schaltventil 24 geschlossen
ist, während das achte Schaltventil 28 geöffnet ist,
strömt ein Teil des behandelten gasförmigen Gemisches
wie durch die gestrichelte Linie in der Fig. 8 angegeben ist.
Ein Teil des behandelten gasförmigen Gemisches strömt
vom Durchlaß in der zweiten Verteilplatte 65 mit dem
fünften Schaltventil 25 in den Seitendurchlaß dieses
Durchlasses, strömt durch das Drosselventil 40, welches
in diesem Seitendurchlaß liegt, und dann weiter durch
die Ventilöffnung des achten Schaltventils 28 in das
zweite Trenngefäß 32, zusammen mit dem regenerierenden
gasförmigen Gemisch, um den Druck in dem zweiten Trenn
gefäß 32 zu erhöhen.
Nun wird das achte Schaltventil 28 geschlossen, während
die Zustände der ersten bis sechsten Schaltventile
21 bis 26, bezogen auf die vorstehend beschriebenen Be
dingungen, umgekehrt sind.
Das unbehandelte gasförmige Gemisch wird durch den Einlaß 29
eingeleitet, strömt,wie in der Fig. 9 durch eine dicke
durchgezogene Linie dargestellt, durch den Durchlaß 57
gleich nach dem Einlaß 29 in der ersten Verteilplatte 50,
dann in die Öffnung 59 in der Oberseite derselben in den
Durchlaß in der zweiten Verteilplatte 65, in welchem
das zweite Schaltventil 22 angeordnet ist, dann weiter
durch die Ventilöffnung des zweiten Schaltventils 22, die
Öffnung 53 b in der ersten Verteilplatte 50 in den Durch
laß 55 b, durch die erste Öffnung 45 in das zweite Trennge
fäß 32. Das gasförmige Gemisch, welches
durch Zirkulieren im zweiten Trenngefäß 32 dehydriert
worden ist, verläßt dieses Gefäß durch die zweite Öffnung
46, strömt durch den Durchlaß 56 b in der ersten Verteil
platte 50, dann die Öffnung 54 b im Durchlaß in der zwei
ten Verteilplatte 65, durch die Ventilöffnung des sechsten
Schaltventils 26 und danach durch den Durchlaß 58 und
wird über den Auslaß 30 nach außen abgegeben, während,
wie in der Fig. 9 durch eine dünne durchgezogene Linie
dargestellt, ein Teil des behandelten gasförmigen Gemisches,
der in der zweiten Öffnung 46 des zweiten Trenngefäßes 32
belassen worden ist, durch den Durchlaß in der zweiten
Verteilplatte 65 in das zweite die Regeneration fördern
de Trenngefäß 36 strömt, um in diesem zu zirkulieren,
dann wiederum in den Durchlaß in der zweiten Verteilplat
te 65 strömt, durch das Drosselventil 37 in diesem Durch
laß dann in das erste die Regeneration fördernde Trenn
gefäß 35 strömt und nach der Zirkulation in diesem Gefäß
durch die zweite Öffnung 46 in das erste Trenngefäß 31
strömt und nach Zirkulation in diesem Gefäß 31
durch die erste Öffnung 45 den Durchlaß 55 a in der ersten
Verteilplatte 50 und dann über die Öffnung 53 a in den
Durchlaß in der zweiten Verteilplatte 65 strömt, die Ven
tilöffnung des dritten Schaltventils 23 in diesem Durchlaß
passiert, dann durch die Öffnung 61 in der ersten Ver
teilplatte 50 in den Durchlaß direkt oberhalb des Aus
lasses 39 strömt und durch diesen Auslaß 39 nach außen
abgegeben wird. Dann wird, durch Schließen
des dritten Schaltventils 23 und Öffnen des siebten
Schaltventils 27, wie durch eine gestrichelte Linie dar
gestellt, ein Teil des behandelten gasförmigen Gemisches
durch den Durchlaß in der zweiten Verteilplatte 65 mit
dem sechsten Schaltventil 26 in diesem Durchlaß in die
mit diesem Durchlaß verbundene Seitenleitung strömen,
fließt durch das Drosselventil 40 in dieser Seitenleitung,
die Ventilöffnung des siebten Schaltventils 27 und fließt
dann zusammen mit dem regenerierenden gasförmigen Gemisch
in das erste Trenngefäß 31 und erhöht dabei den Druck
in diesem ersten Trenngefäß 31.
Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Öffnungen 45, 46 des Trenngefäßpaares 31, 32 so in deren
oberen Wänden ausgebildet sind, daß sowohl die Trennzyklen
als auch die Regeneration erzeugt werden, wenn das gas
förmige Gemisch im zylindrischen Gefäß 32 zirkuliert, wo
bei die Verteilplatten 50, 65 so auf dem Gefäß 32 mon
tiert sind, daß sie mit dem Einlaß 29 für unbehandel
tes, gasförmiges Gemisch und dem Auslaß 30 für behandeltes
Gemisch versehen sind, und mehrere Schaltventile 21 bis
28 zum Schalten zwischen Trennzyklus und Regenerationszyklus
ebenfalls in diesen Verteilplatten 50, 65 angeordnet
sind. Da keine
komplizierten Leitungen notwendig sind, kann das Gerät als
ganzes kompakt aufgebaut sein und
demgemäß innerhalb eines getrennten Raumes installiert
werden; Wartung und Überprüfung sind erleich
tert, da die Schaltventile 21 bis 28 zusammen an
einer Stelle angeordnet sind.
Eine andere Ausführungsform des Haupttrenngefäßes zur
Verwendung bei dem Dehydrierapparat gemäß der vorliegen
den Erfindung wird anhand der Fig. 10 beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform bestehen die Trenngefäße 66 a, 66 b
jeweils aus einem am Boden geschlossenen zylindrischen
Gefäß 71, welches aufrecht auf einem Podest 70 montiert
ist. Die Oberseite des Gefäßes ist durch einen
offenen, exzentrisch angeordneten Zylinder 72 teilweise
gebildet. Der offene Zylinder 72 des zylindrischen Ge
fäßes 71 ist an seiner Oberseite mit einer Abdeckung 73
versehen, die ihrerseits mit einer ersten Öffnung 74
in Achsenübereinstimmung mit dem zylindrischen Gefäß 71
und einer zweiten Öffnung 75 exzentrisch zur mittleren
Achse des zylindrischen Gefäßes 71 versehen ist. Durch die
erste Öffnung 74 ist in das zylindrische Gehäuse 71 eine
Eingangsleitung 77 mit einer Deflektorplatte 78 vertikal
eingesetzt, so daß das obere Ende der Einlaßleitung 77
mit der ersten Öffnung 74 verbunden ist, und die Ab
lenkplatte 78 zum inneren Umfang des offenen Zylinders
72 einen Abstand aufweist. Das untere Ende der Einlaß
leitung 77 ragt durch eine perforierte Platte 79, die
im zylindrischen Gefäß 71 so angeordnet ist, daß sie
zum Boden dieses Gefäßes 71 einen Abstand aufweist, und
dieses untere Ende ragt etwas unter die Unterseite dieser
Platte 79. Die zweite Öffnung 75 steht direkt mit dem
Inneren des offenen Zylinders 72 in Verbindung. Ein
Gehäuse 80 mit einem Paar von oben geschlossenen Abtei
len 81, 82 ist auf der Oberseite der Abdeckung 73 fest
montiert, so daß die entsprechenden Abteile 81, 82, jeweils
einzeln über zugehörige Durchgangsbohrungen 83, 83 in
dessen Boden mit den ersten und zweiten Öffnungen 74, 75
in Verbindung stehen. Das Abteil 81 steht mit der ersten
Öffnung 74 in Verbindung, mit der die Einlaßleitung 77
verbunden ist, und ist mit einem ersten Einlaß/Auslaß 85
versehen; das andere Abteil 82 ist mit einem zweiten
Einlaß/Auslaß 86 versehen. In jedem der Abteile 81, 82
ist ein Filter 67 aus einem Material wie
Sintermetall oder gepreßten Fasern in zylindrischer Form
angeordnet, so daß der innere Umfang des Filters 67 mit
der Durchgangsbohrung 83 in Verbindung steht. Auf der
Oberseite des Filters 67 ist eine Dichtung 88 vorgesehen,
während auf der Oberseite des Gehäuses 80 eine Abdeckplat
te 89 vorgesehen ist. Diese Baugruppe kann durch
Schrauben 90 verschraubt sein, um die Oberseiten der
entsprechenden Abteile 81, 82 wirksam zu schließen.
Das Absorbens a, wie beispielsweise Kieselgel wird
über einen Ladezylinder 92, der an der Oberwand des
zylindrischen Gefäßes 71 ausgebildet ist, eingefügt,
so daß das Volumen des Gefäßes zwischen der perforierten
Platte 79 in der Nähe und oberhalb des Bodens des
Gefäßes 71 und dem oberen Ende des Gefäßes 71 mit die
sem Adsorbens-Material a gefüllt ist.
Bei dieser Ausführungsform des
konstruierten Trenngefäßes 66 wird als erstes
während des Trennzyklus zum Absorbieren des im unbe
handelten gasförmigen Gemisch enthaltenen Wasserdampfes
das unbehandelte gasförmige Gemisch mit hohem Druck durch
den ersten Einlaß/Auslaß 85 durch das Filter 67 in den
Gefäßinnenraum geleitet, strömt durch die Einlaßleitung
77, die mit der ersten Öffnung 74 in Verbindung steht,
in einen Spalt zwischen der Unterseite der perforierten
Platte 79 und dem Boden des zylindrischen Gefäßes, dann
nach oben durch die Perforation 79 a, strömt durch
das adsorbierende Füllmaterial a im zylindri
schen Gefäß 71, und als ein Ergebnis wird in dem unbehan
delten gasförmigen Gemisch enthaltener Wasserdampf durch
das Adsorbens a adsorbiert. Das so dehydrierte gasförmige
Gemisch wird durch einen Spalt 78 a zwischen dem Innen
umfang des offenen Zylinders 72 und der Ableitplatte 78
in die zweite Öffnung 75 geleitet, strömt durch das
Filter 67 in einen Spalt außerhalb desselben und wird
dann durch den zweiten Einlaß/Auslaß 86 abgegeben.
Während des Regenerationszyklus zum Entfernen der
Feuchtigkeit aus dem Adsorbens a wird ein Teil des
dehydrierten gasförmigen Gemisches, der im Druck redu
ziert und weiter getrocknet worden ist, durch den zwei
ten Einlaß/Auslaß 86 eingeleitet, strömt dann durch das
Filter 67, die zweite Öffnung 75 und den Spalt 78 a
zwischen der inneren Umfangswand des offenen Zylinders
72 und der Ableitplatte 78, dann nach unten durch die
Menge des Adsorbens a und weiter durch die Perforationen
79 a der perforierten Platte 79, die in der Nähe und
oberhalb des Bodens des zylindrischen Gefäßes angeordnet
ist. Dabei wird die vorher vom Adsorbens a
adsorbierte Feuchtigkeit aus diesem Material entfernt,
wodurch die gewünschte Regeneration des Adsorbens a
erzielt wird. Das gasförmige Gemisch, welches so das
Adsorbens a regeneriert hat, strömt nun durch die Einlaß
leitung 77 nach oben, und nach dem Passieren des
Gitters 67 wird es am Einlaß/Auslaß 85 nach außen gelei
tet. Während dieser Zirkulation strömt das gasförmige
Gemisch durch die Filter 67 außerhalb der ersten und
zweiten Öffnungen 74, 75, so daß verhindert wird, daß
Partikelchen des adsorbierenden Materials a aus den
ersten und zweiten Öffnungen 74, 75 gelangen.
Wenn die Filter 67 verstopfen, kann die Abdeckung 89
vom Gehäuse 80 durch Lösen der Schrauben 90 entfernt
werden, um diese Filter 67 durch neue zu ersetzen.
Während dieses Vorgangs kann das zylindrische Gefäß 71
auf dem Podest 70 befestigt verbleiben, so daß keine
Möglichkeit des Verstreuens von adsorbierendem Material
a aus dem zylindrischen Gefäß 71 besteht. Weiterhin kann
der Betrieb der Apparatur sofort nach dem Austausch der
Filter 67 wieder gestartet werden, da die Konzentrations
verteilung des Wasserdampfes, der durch das adsorbierende
Material a adsorbiert wurde, während dieses
Filteraustauschens aufrechterhalten wird. Zum Austauschen
des adsorbierenden Materials a kann ein Deckel 93 des
Ladezylinders 92, der auf dem zylindrischen Gefäß 71
montiert ist, entfernt werden; das adsorbierende Materi
al a kann dann durch eine geeignete Unterdrucksaugeinrichtung
aus dem Gefäß herausgezogen werden, und es kann frisches
adsorbierendes Material a durch den Ladezylinder 92 in das
Gefäß eingefüllt werden. Eine Wassermenge, die sich inner
halb des zylindrischen Gefäßes 71 angesammelt hat, wird
durch eine Auslaßöffnung 94 in der Bodenwandung des zylin
drischen Gefäßes 71 abgezogen.
Claims (3)
1. Apparatur zum Trennen von gasförmigen Gemischen, be
stehend aus einem Paar parallel zueinander angeordneter
Hauptleitungen (5 a, 5 b) mit jeweils zugeordneten Haupt
trenngefäßen (3 a, 3 b), die mit einem adsorbierenden
Material (a) als Trennmittel gefüllt sind, wobei die Ein
laßseiten der Hauptleitungen mit einer gemeinsamen Zuführ
leitung (1) und die Auslaßseiten mit einer gemeinsamen Aus
laßleitung (2) verbunden sind und die Hauptleitungen an
ihren Auslaßseiten durch eine Nebenschlußleitung (12) mit
einer stationären oder variablen Drosseleinrichtung (11)
verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Nebenschlußleitung (12) die Regeneration fördernde
Trenngefäße (15 a, 15 b) jeweils stromauf und stromab der
Drosseleinrichtung (11) angeordnet sind, um die Trennge
fäße (15 a, 15 b) den gleichen Aufbau aufweisen wie die
Haupttrenngefäße (31, 32), in ihren Abmessungen jedoch
kleiner sind.
2. Apparatur nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Haupttrenngefäße (31, 32)
aufrecht auf einem Podest (41) nebeneinander installiert
sind und ein Paar Öffnungen (45, 46) nebeneinander als Einlaß/Auslaß für
das jeweilige Haupttrenngefäß aufweisen, wobei die Öffnungen auch nebeneinander
in einer Verteilplatte (50) ausgebildet sind, die auf der
Oberseite der Haupttrenngefäße horizontal
montiert ist, wobei die Verteilplatte (50) mit mehreren
Schaltventilen zum Schalten von mehreren Durchlässen in der
Verteilplatte (50) versehen ist, und daß die beiden die Re
generation fördernden Trenngefäße (15 a, 15 b) an der Unter
seite der Verteilplatte (50) und mit deren Durchlässen ver
bunden, angeordnet sind.
3. Apparatur nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Haupttrenngefäße (31, 32) je
weils ein zylindrisches Gefäß, welches mit dem Trennmate
rial (a) gefüllt ist, aufweisen, das an seiner Oberseite
mit einem Paar nebeneinanderliegender Öffnungen (74, 78 a)
versehen ist, die als Einlaß und Auslaß dienen, und ein Ge
häuse (21) mit den Außenseiten der jeweiligen Öffnungen
(74, 78 a) verbunden ist, und daß in dem Gehäuse (21) den
Öffnungen zugeordnete Filter (67) angeordnet sind.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17257286 | 1986-07-22 | ||
JP6808187U JPH0517134Y2 (de) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | |
JP62111171A JPH0647054B2 (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | 圧力スウイング式混合ガス分離装置 |
JP62111172A JPH0647055B2 (ja) | 1986-07-22 | 1987-05-07 | 混合ガス分離装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3723962A1 DE3723962A1 (de) | 1988-04-28 |
DE3723962C2 true DE3723962C2 (de) | 1990-09-20 |
Family
ID=27464945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873723962 Granted DE3723962A1 (de) | 1986-07-22 | 1987-07-20 | Apparatur zum trennen von gasfoermigen gemischen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4875911A (de) |
DE (1) | DE3723962A1 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3936781A1 (de) * | 1989-11-04 | 1991-05-08 | Draegerwerk Ag | Druckwechseladsorptionsanlage |
FR2659030B1 (fr) * | 1990-03-02 | 1993-01-08 | Air Liquide | Enceinte et installation d'absorption pour separation des melanges gazeux. |
DE102004026650B4 (de) * | 2004-06-01 | 2007-11-29 | DRäGER AEROSPACE GMBH | Verfahren zum Betreiben einer Luftzerlegungsanlage zur Gewinnung von Sauerstoff an Bord eines Flugzeugs |
DE102007013092A1 (de) * | 2007-03-14 | 2008-09-18 | Testo Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Trocknen von in geschlossenen Kreisläufen geführten Fluiden |
RU2482903C1 (ru) * | 2011-09-15 | 2013-05-27 | Виталий Леонидович Бондаренко | Способ получения криптоноксеноновой смеси и устройство для его осуществления |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2944627A (en) * | 1958-02-12 | 1960-07-12 | Exxon Research Engineering Co | Method and apparatus for fractionating gaseous mixtures by adsorption |
US3279151A (en) * | 1964-03-23 | 1966-10-18 | Air Technologies Inc | Compressed air dehydration system with desiccant reactivating means |
JPS599796B2 (ja) * | 1976-12-15 | 1984-03-05 | シ−ケ−ディ精機株式会社 | 除湿又はガス分離装置用の圧力変動除去装置 |
JPS541670A (en) * | 1977-06-06 | 1979-01-08 | Sony Tektronix Corp | Waveform monitor |
US4162146A (en) * | 1977-12-14 | 1979-07-24 | Pall Corporation | Multi-chamber adsorbent gas fractionator with non-jamming effluent flow control valve |
DE2924052C2 (de) * | 1979-06-15 | 1986-02-06 | Schrupp & Co Gmbh, 5240 Betzdorf | Hochdrucktrockner für Gase |
US4468239A (en) * | 1983-01-07 | 1984-08-28 | Roanoke College | Twin tower assembly for decontaminating compressed gas |
US4559065A (en) * | 1984-03-15 | 1985-12-17 | Wilkerson Corporation | Twin tower gas fractionation apparatus |
-
1987
- 1987-07-15 US US07/073,956 patent/US4875911A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-07-20 DE DE19873723962 patent/DE3723962A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3723962A1 (de) | 1988-04-28 |
US4875911A (en) | 1989-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60319766T2 (de) | Trocknungsvorrichtung, Verfahren zum Trocknen von Gas, Trocknungseinrichtung zum Nachrüsten eines Druckverstärkers, Druckwechseladsorptionssystem mit einem Druckverstärker | |
DE4033140C2 (de) | Druckwechsel-Adsorptionsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE3336048C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Entfeuchten eines Trockengases | |
DE3814175A1 (de) | Verfahren und anordnung zum regenerieren von adsorptionsmaterial | |
EP0626244A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten eines insbesondere feuchten Adsorptionsmittels | |
DE2336971C3 (de) | Vorrichtung für das Verteilen der Strömung eines fließfähigen Stoffes | |
DE3836856A1 (de) | Loesungsmittelrueckgewinnungseinrichtung, diese verwendendes loesungsmittelrueckgewinnungs-kreislaufsystem und dichtungskonstruktion | |
EP0449833A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum abtrennen unerwünschter bestandteile aus einem abgas | |
DE2719544C2 (de) | Einrichtung zum Reinigen eines Filterbetts aus körnigem Material | |
EP0058189B1 (de) | Verfahren zur Trocknung von feuchtem Gut und Vorrichtung zu dessen Durchführung | |
DE2621953B2 (de) | Vorrichtung zum Kontaktieren von fließfähigen Stoffen mit Feststoffen | |
DE4317641C2 (de) | Verfahren zum Trocknen eines strömenden Gases | |
DE3723962C2 (de) | ||
DE2348456C3 (de) | Vorrichtung zur adsorptiven Abtrennung eines Gases aus einem Gasgemisch | |
DE2803038A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur entfernung von dampf aus einem gas | |
DE914125C (de) | Verfahren zur Abtrennung von Stoffen aus Gasen mit Adsorptionsmitteln | |
DE4116252A1 (de) | Filtereinheit fuer spritz- und trockenanlagen | |
CH628822A5 (en) | Apparatus for filtering gaseous media | |
DE1963876C3 (de) | Vorrichtung zur selektiven Adsorption von Bestandteilen eines Gasoder Flüssigkeitsgemisches | |
DE745223C (de) | Vorrichtung zum Adsorbieren von Gasen und Daempfen mit selbsttaetiger Wiederbrauchbarmachung der adsorbierenden Stoffe | |
DE2234275C3 (de) | Vorrichtung zum Entschwefeln von Rauchgas | |
DE2605788A1 (de) | Mit aktivkohle oder sonstiger adsorbierender substanz arbeitende vorrichtung zur reinigung von luft | |
DE10296903B4 (de) | Adsorber | |
DE2921560C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen bzw. Desorbieren von in Sorptionsmaterialien absorbierten Bestandteilen gasförmiger Medien | |
AT259523B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Inberührungbringen einer kontinuierlich strömenden Phase oder eines Phasengemisches mit einer oder mehreren weiteren Phasen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B01D 53/04 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |