DE3802997A1 - Verfahren und vorrichtungen zum abscheiden von daempfen organischer loesemittel oder sonstiger schadstoffe aus luft durch adsorption - Google Patents
Verfahren und vorrichtungen zum abscheiden von daempfen organischer loesemittel oder sonstiger schadstoffe aus luft durch adsorptionInfo
- Publication number
- DE3802997A1 DE3802997A1 DE19883802997 DE3802997A DE3802997A1 DE 3802997 A1 DE3802997 A1 DE 3802997A1 DE 19883802997 DE19883802997 DE 19883802997 DE 3802997 A DE3802997 A DE 3802997A DE 3802997 A1 DE3802997 A1 DE 3802997A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- adsorption
- container
- air
- adsorbent
- adsorption container
- 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.)
- Withdrawn
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
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
- B01D53/0423—Beds in columns
-
- 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
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
- B01D53/0415—Beds in cartridges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/34—Regenerating or reactivating
- B01J20/3416—Regenerating or reactivating of sorbents or filter aids comprising free carbon, e.g. activated carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/34—Regenerating or reactivating
- B01J20/345—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture
- B01J20/3458—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the gas phase
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/34—Regenerating or reactivating
- B01J20/3483—Regenerating or reactivating by thermal treatment not covered by groups B01J20/3441 - B01J20/3475, e.g. by heating or cooling
-
- 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
- B01D2253/102—Carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
-
- 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
- B01D2259/40083—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40088—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating
- B01D2259/4009—Regeneration of adsorbents in processes other than pressure or temperature swing adsorption by heating using hot gas
-
- 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
- B01D2259/414—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents
- B01D2259/4141—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents within a single bed
- B01D2259/4145—Further details for adsorption processes and devices using different types of adsorbents within a single bed arranged in series
- B01D2259/4146—Contiguous multilayered adsorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
- B01J2220/50—Aspects relating to the use of sorbent or filter aid materials
- B01J2220/66—Other type of housings or containers not covered by B01J2220/58 - B01J2220/64
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden von
Dämpfen organischer Lösemittel oder sonstiger Schadstoffe aus
Luft, insbesondere aus Abluft oder zirkulierender Prozeßluft,
durch Adsorption an einem in einem Adsorptionsbehälter angeord
neten Adsorbens und zur Regeneration des Adsorbens mittels
Spüldampf, Heißgas oder heißem Inertgas und Vorrichtungen zur
Durchführung des Verfahrens.
Adsorbens - vorzugsweise Aktivkohle - wird zur Abscheidung
von Schadstoffen, insbesondere von Dämpfen organischer Lösemit
tel aus Luft zum Zwecke ihrer Reinigung entweder in Einwegfil
tern oder in Anlagen genutzt, in denen das Adsorbens nach je
dem Adsorptionsprozeß in der gleichen Anlage durch Desorption
von der adsorbierten Lösemittelmenge befreit wird, wozu vor
zugsweise überhitzter Spüldampf, Heißluft oder heißes Inertgas
benutzt wird. Das auf diese Weise regenerierte Adsorbens kann
unmittelbar danach sofort wieder zur Adsorption genutzt wer
den, ohne daß es den Adsorptionsbehälter verlassen hat.
Das in Einwegfiltern zur Schadstoffabscheidung benutzte
Adsorbens muß nach Erschöpfung seiner Adsorptions- und Luftrei
nigungskapazität entsorgt werden und löst damit Entsorgungspro
bleme aus.
Die Aufnahmekapazität eines Adsorbens, das ein Einwegfil
ter oder Adsorptionsanlagen in Form von Festbetten beinhalten,
kann infolge der Eigenart des sich im Festbett abspielenden Ad
sorptionsprozesses nie vollkommen genutzt werden, da sich in
jedem Filterbett von der Lufteintrittsseite her zur Luftaus
trittsseite hin die Dämpfekonzentration in der Luft vermin
dert, wodurch sich parallel dazu verlaufend auch die Aufnah
mekapazität des Adsorbens zur Luftaustrittsseite hin vermin
dert.
Um die Aufnahmekapazität eines Adsorbens im Verhältnis zur
Dämpfekonzentration in der Luft vor Eintritt in das Filterbett
maximal zu nutzen, müßte das Adsorbens solange zur Dämpfeab
scheidung genutzt werden, bis die Lösemittelkonzentration in
der Luft auf der Luftaustrittsseite gleich der auf der Luftein
trittsseite ist, d. h., sogenannte Gleichgewichtskonzentration
erreicht. Das aber ist beim Einsatz von Adsorbens in Luftfil
teranlagen nicht Sinn des Luftreinigungsprozesses. Beim Durch
bruch von Dämpfen aus einem Filterbett muß bei Überschreitung
eines nach Vorschriften einzuhaltenden Emissionsgrenzwertes
das Adsorbens des Einwegfilters entsorgt und das Absorbens des
Festbettes einer herkömmlichen Adsorptionsanlage in üblicher
Betriebsweise regeneriert werden. Damit ist der Adsorbensin
halt der Adsorptionsanlage nur zu einem Teil seiner Aufnahmeka
pazität genutzt worden.
Nachteilig ist aber nicht nur, daß bei dem beschriebenen
Einsatz des Adsorbens seine Aufnahmekapazität zur Lösemittel
dämpfeabscheidung aus geschilderten Gründen nur zu einem Teil
genutzt werden kann, sondern, daß zur Desorption der adsorbier
ten Lösemittelmenge und zur Regeneration des Adsorbens pro Ki
logramm Desorbat mehr Energie, beispielsweise Spüldampf, aufge
wendet werden muß. Hinzukommt, daß alle Adsorptionsbehälter
bzw. Adsorptionsanlagen, in denen das zur Adsorption genutzte
Adsorbens mittels überhitztem Spüldampf, Heißgas oder heißem
Inertgas zur Desorption der adsorbierten Lösemittelmenge behan
delt werden muß, extremer chemischer, physikalischer und ther
mischer Belastung ausgesetzt sind. Es geht hier um druck- und
thermischer Wechselbeanspruchung einerseits und andererseits um
Korrosionsgefährdung. Sie müssen daher stabil gebaut sein. Zum
Zwecke des Korrosionsschutzes muß entweder das Behälterma
terial dementsprechend ausgewählt sein oder die Behälter müs
sen eine geeignete thermisch ausgehärtete Behälterauskleidung
erhalten.
Adsorptionsbehälter bzw. Adsorptionsanlagen, in denen das
Adsorbens abwechselnd zur Adsorption genutzt und danach zur Re
generation von der adsorbierten Lösemittelmenge mittels über
hitztem Spüldampf, Heißgas oder heißem Inertgas befreit werden
muß, müssen über diverse dampf- und gasdicht verschließbare
Ein- und Austrittsöffnungen für Ver- und Entsorgungsanschlüsse
verfügen, wofür eine Vielzahl unterschiedlicher Ventile benö
tigt wird, darunter sehr aufwendige Ventile mit großen Nennwei
ten, die die Luftein- und austrittsöffnungen zur Durchführung
des Desorptionsprozesses gas- bzw. spüldampfdicht zu ver
schließen haben.
Die Durchführung des Desorptionsprozesses am Standort der
Abluftreinigungsanlage erfordert dort nicht nur die dafür not
wenigen Ver- und Entsorgungsanschlüsse, sondern auch zusätzli
che Einrichtungen zur Dampf- oder Heißgaserzeugung und zur Ver
flüssigung des Desorbates sowie zur Abscheidung und Aufberei
tung der desorbierten Lösemittelmenge möglicherweise zum Zweck
ihrer Wiederverwendung. Vielfach bedarf es zusätzlich auch ei
ner Vorrichtung zur Entsorgung des Kontaktwassers. Dafür muß
Aufstellungsplatz zur Verfügung stehen. Die Funktionstüch
tigkeit einer Einheit in der bekannten Ausführungsform zur ab
wechselnden Adsorption und Desorption in einem Behälter ist
abhängig von einem nicht unbeträchtlichen steuerungstechni
schen Aufwand.
In der Zeit, die der Desorptionsprozeß in einem Adsorp
tionsbehälter in Anspruch nimmt, kann dieser nicht zur Adsorp
tion, d. h. zur Abluftreinigung genutzt werden. Da dort, wo or
ganische Lösemittel angewendet werden, in den meisten Fällen
unausgesetzt Luft von Dämpfen organischer Lösemittel befreit
werden muß, zwingt das zum Einsatz von Adsorptionsanlagen mit
zwei Adsorptionsbehältern, von denen einer immer zur Abluftrei
nigung zur Verfügung zu stehen hat, während im anderen Behäl
ter die vom Adsorbens aufgenommene Lösemittelmenge desorbiert
werden kann. Die Anlagen sind konstruktionsbedingt teuer und
benötigen mehr Platz für die Aufstellung.
Zu rechnen ist damit, daß Lösemittelemissionen zum Zweck
des Immissionsschutzes mehr und mehr eingeschränkt werden müs
sen, wodurch auch Emittenten kleinerer Lösemittelmengen dazu
genötigt sind, für Emissionseinschränkung Sorge zu tragen, Das
stellt sie nach dem augenblicklichen Stand der Technik, wie es
sich überall feststellen läßt, vor schwer lösbare finanzielle
Probleme; denn die Befreiung bzw. Reinigung der Abluft von Dämp
fen organischer Lösemittel kann sich sehr aufwendig erweisen.
Besonders dann, wenn Abluft von einem Schadstoffgemisch beste
hend aus Dämpfen diverser organischer Lösemittel gereinigt wer
den muß, darunter möglicherweise wasserlösliche Lösemittel.
Der Stand der Technik zeigt, daß das Verfahren der Adsorp
tion anderen Techniken zur Abluftreinigung überlegen ist. Es
ist aber trotzdem eine sehr aufwendige Technik, wenn die desor
bierte Lösemittelmenge zu einem Teil aus wasserlöslichen Lö
semitteln besteht, weil der Investitionsaufwand für die Rek
tifikation den Investitionsaufwand für die Abluftreinigung mei
stensteils verdoppelt. In etwa gleich hoch ist auch der Investi
tionsaufwand für eine Adsorptionsanlage, die für Heißgasdesorp
tion vorgesehen ist. Sie ist für die meisten Betreiber von Lö
semittelemittenten unerschwinglich.
Hinzukommt, daß vielfach die Eigenart organischer Lö
semittel, die aus Abluft abgeschieden werden müssen, besondere
Vorkehrungen hinsichtlich des Explositionsschutzes notwendig
sind, wie beispielsweise für den Fall, wenn Dämpfe von Nitro
verdünnungen aus der Abluft von Lackieranlagen abgeschieden
werden müssen oder Vergaserkraftstoffdämpfe aus der Atmungs
luft von Vergaserkraftstofftanks.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu ent
wickeln, die die bisherige Technik der Adsorption von Schad
stoffen und der anschließenden Regeneration des Adsorbens ver
einfachen.
In Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren gefunden wor
den, daß sich dadurch auszeichnet, daß das Adsorben nach Er
schöpfung seiner Adsorptionskapazität aus dem Adsorptiomsbehäl
ter entnommen und in luftundurchlässigen Transportbehältern zu
einer zentralen Desorptions- und Regenerationsanlage gebracht
wird, in der die Desorption der adsorbierten Lösemittelmengen
zum Zweck der Lösemittel-Rückgewinnung und der Regeneration
des Adsorbens durchgeführt wird, und daß das regenerierte Ad
sorbens zur erneuten Verwendung in den Adsorptionsbehälter zu
rückgegeben wird.
Mit diesem Verfahren wird eine vollkommene Trennung des Ad
sorptionsprozesses vom Desorptionsprozeß und Regenerationspro
zeß des Adsorbens durchgeführt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird so verfahren,
daß das Adsorbens in Adsorptionsbehälter-Einsätzen angeordnet
ist, daß die Adsoptionsbehälter-Einsätze an wechselnden Ein
satzorten in dort stationierte Adsorptionsbehälter-Gehäuse
eingesetzt und zur Luftreinigung benutzt werden, und daß die
Adsorptionsbehälter-Einsätze nach Erschöpfung ihrer Filter-
und Aufnahmekapazität aus den Adsorptionsbehälter-Gehäusen ent
nommen und einer zentralen Desorptions- und Regenerationsanla
ge zum Zwecke der Lösemittelrückgewinnung des Adsorbens zuge
führt werden und zur erneuten Verwendung in die Adsorptions
behälter-Gehäuse zurückgegeben werden. Diese Verfahrensweise
hat den Vorteil großer Rationalität und damit noch größerer Ko
steneinsparung.
In einem stationären Adsorptionsbehälter-Gehäuse befinden
sich immer zwei oder mehr in der Strömungsrichtung der Luft
hintereinander angeordnete mobile Adsorptionsbehälter, wodurch
erreicht wird, daß das Adsorbens in dem mobilen Adsorptionsbe
hälter, das von der Zuluft im stationären Adsorptionsbehälter-
Gehäuse zuerst durchströmt wird, bis zur Gleichgewichtskonzen
tration beladen werden kann, d. h. solange zur Adsorption zur
Verfügung steht, bis die Lösemittelkonzentration in der Luft
auf der Luftaustrittsseite gleich der ist auf der Luftein
trittsseite in das Adsorbens.
Die durchbrechende Lösemittelmenge wird im Adsorbens des
in Strömungsrichtung der Luft zweiten mobilen Adsorptionsbehäl
ter aus der Luft abgeschieden. Nach Entnahme des vordersten mo
bilen Adsorptionsbehälters zum Abtransport rückt der nachge
schaltete zweite mobilde Adsorptionsbehälter auf den freigemach
ten Platz des ersten vor und nimmt damit die Stelle des Adsorp
tionsbehälters ein, dessen Adsorbens zuerst mit der Abluft
durchströmt wird. Den vom vorgerückten Adsorptionsbehälter
freigemachten Platz nimmt ein für den Austausch parat stehen
der mobiler Adsorptionsbehälter mit regeneriertem Adsorbens
ein.
Durch diese Verfahrensweise wird verhindert, daß Lösemit
teldämpfe durch das Adsorbens des mobilen Adsorptionsbehälters
mit regeneriertem Adsorbens durchbrechen. Damit die Aufnahmeka
pazität des Adsorbens in dem der Zuluft zugewendeten vorder
sten Adsorptionsbehälters optimal genutzt werden kann, wird
nach einer weiteren Ausbildung des Verfahrens im Zwischenraum
zwischen seiner Abluftseite und der Lufteintrittsseite des
nachgeschalteten zweiten mobilen Adsorptionsbehälters kontinu
ierlich die Luft durch Lösemittelkonzentrationsmessungen über
wacht. Sobald die Gleichgewichtskonzentration erreicht ist, er
folgt durch Alarm das Signal zum Adsorptionsbehälteraustausch.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet
sich dadurch aus, daß sie ein Adsorptionsbehälter-Gehäuse hat,
in dem ein Adsorptionsbehälter angeordnet ist, daß der Absorp
tionsbehälter wenigstens zwei durch luftdurchlässige Trennwän
de voneinander getrennte, aneinandergereihte Adsorptionsbehäl
ter-Kammern hat, in denen das Adsorbens angeordnet ist.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung, kann die
Anordnung so getroffen sein, daß in den Adsorptionsbehälter
mehrere Adsorptionsbehälter-Einsätze einsetzbar sind.
Weil das Adsorptionsbehälter-Gehäuse ausschließlich mit
der Aufnahme der Adsorptionsbehälter mit ihrem Adsorbens der
Luftreinigung durch Adsorption zu diesen hat und demzufolge
auch nur sehr mäßigen Druck oder Unterdruck von seiten der hin
durchströmenden Luft ausgesetzt ist, läßt es sich für diesen
Einsatz besonders einfach gestalten. Es reicht ein Gehäuse in
Leichtbausausführung aus, für das keine Korrosionsgefährdung zu
befürchten ist. Das Adsorptionsbehälter-Gehäuse bedarf keiner
verschließbaren Öffnungen und mithin keiner Ventile. Es bedarf
lediglich zweier Öffnungen auf der Lufteintrittsseite für die
zu reinigende und auf der Luftaustrittsseite für die gereinig
te Luft. Der Betreiber des Lösemittelemittenten, der für Ab
luftreinigung zu sorgen hat, entledigt sich seiner Verpflich
tung mit wenig Investitionsaufwand und wenig Raum für die Auf
stellung des Adsorptionsbehälter-Gehäuses.
Das Adsorptionsbehälter-Gehäuse ist vorzugsweise derart
konstruiert, daß zwei oder mehr Adsorptionsbehälter bzw.
Kammern mit dem in ihnen eingebetteten Adsorbens schräg pa
rallel zueinander und hintereinander so angeordnet sind, daß
sich auf der Lufteintrittsseite in Strömungsrichtung der Luft
eine spitzwinklig zulaufende Lufteintrittskammer zwischen der
senkrechten Wandfläche des Adsorptionsbehälter-Gehäuses und
der schrägen Filteranströmfläche des vordersten mobilen Adsorp
tionsbehälters bzw. der vordersten Kammer ausbildet und umge
kehrt eine gleichgeformte Luftaustrittskammer auf der Luftaus
trittsseite der Luft im Adsorptionsbehälter-Gehäuse. Die spitz
winklig zulaufende Lufteintrittskammer bildet strömungstech
nisch die ideale Voraussetzung zur optimalen Anströmung des Ad
sorbens im vordersten Adsorbtionsbehälter bzw. in der vorder
sten Kammer und auf diese Weise zu seiner uneingeschränkten
und vollkommenen Nutzung zur Lösemittelabscheidung und Luftrei
nigung.
In den mobilen Adsorptionsbehältern ist das Adsorbens zwi
schen zwei quadratischen oder rechteckigen luftdurchlässigen
Wandflächen eingebettet. Eine derartige Einbettung ergibt die
ideale Voraussetzung für gleichmäßige optimale Luftreinigung
im Querschnitt der gesamten Filteranströmfläche. Das ist ein
nicht zu unterschätzender Vorteil im Vergleich zu horizontal
gelagerten Festbetten, auf deren Oberflächen sich das Absor
bens oft so bewegt, daß Verwerfungen unterschiedliche Strö
mungsgeschwindigkeiten der Luft im Filterbett verursachen. Das
erschwert die gesicherte Luftreinigung.
Im Adsorptionsbehälter-Gehäuse können zur Aufnahme des Ad
sorbens auch zwei oder mehr Kammern in Form von Schächten mit
luftdurchlässigen quadratischen oder rechteckigen Wandflächen
zur Luftein- und Austrittsseite hin ausgebildet sein. Sie las
sen sich mit gleichem oder unterschiedlichem Adsorbens über
verschließbare Öffnungen unabhängig voneinander von oben befül
len und nach unten entleeren. Wahlweise kann das Adsorbens je
der Kammer entnommen und wieder aufgefüllt werden, ohne daß
das Adsorbens einer anderen Kammer von diesem Vorgang tangiert
wird. Zur Aufnahme des ablaufenden Absorbens, das zur Regene
rierung abtransportiert werden muß, dienen eckige Transport
behälter mit zweiseitig luftdurchlässigen quadratischen oder
rechteckigen Wandflächen ähnlich den mobilen Adsorptionsbehäl
tern.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der De
sorptionsbehälter für die zentrale Desorptions- und Regenera
tionsanlage als liegender zylindrischer Behälter ausgebildet.
Dabei ist der Innendurchmesser des Behälters auf die Abmessun
gen der zur Desorption eingesetzten nebeneinander und überein
andergestapelten Adsorptionsbehälter-Einsätze abgestimmt, der
art, daß sich unter Nutzung der Seitenwände der Adsorptionsbe
hälter-Einsätze Abschottungen zur Fütterung des verwendeten Damp
fes oder Heißgases ergeben. Auf der Einströmungsseite ab
gekehrten Innenseite des Desorptionsbehälters, unten oder
oben, sind Kondensations- und/oder Kühleinrichtungen für den
Dampf oder die Heißgase angeordnet. Dieser so ausgebildete De
sorptionsbehälter ergibt den weiteren Vorteil, daß in ihm in
beliebiger Reihenfolge unterschiedliche adsorbierte Lösemittel
partieweise desorbiert werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine erste Adsorptionsanlage,
Fig. 2, 3 und 4 eine zweite Adsorptionsanlage in
Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht,
Fig. 5 einen Adsorptionsbehälter-Einsatz und
Fig. 6, 7, 8 einen Desorptions-Behälter in Seitenansicht,
Vorderansicht und Draufsicht.
Fig. 1 zeigt eine erste Adsorptionsanlage mit einem Adsorp
tionsbehälter-Gehäuse 1, das auf ein Traggestell 2 aufgesetzt
ist. In dem Adsorptionsbehälter-Gehäuse ist ein Adsorptions
behälter 3 angeordnet, der in drei Adsorptionsbehälter-Kammern
3 a, 3 b und 3 c unterteilt ist.
Der Adsorptionsbehälter 3 dient mit seinen Kammern zur Auf
nahme des Adsorbens, vorzugsweise Aktivkohle. Er ist zu den
vertikalen Wandflächen des Adsorptionsbehälter-Gehäuses 1 mit
seiner Luftein- und Austrittsseite für die zu reinigende Pro
zeßluft spitzwinklig ausgerichtet, wodurch im Absorptionsbehäl
ter-Gehäuse 1 entsprechend je eine spitzwinklige Lufteinlaßkam
mer 5 und Luftauslaßkammer 6 gebildet sind. Die Kammern 3 a,
3 b, 3 c im Adsorptionsbehälter sind in Strömungsrichtung der
Luft von luftdurchlässigen Wandflächen zueinander und zu den
spitzwinklig verlaufenden Kammern 5 und 6 für den Luftein- und
Austritt begrenzt. Jede der drei Kammern ist mit dampfdicht
verschließbaren Einfüllstutzen 8 für die Befüllung und Nach
befüllung mit fließfähigem Absorbens und Entnahmestutzens 9 zur
Entleerung ausgerüstet. Mit 12 ist ein unter die Entnahme
stutzen 9 schiebbarer Transportwagen bezeichnet, der das ent
nommene Adsorbens, beispielsweie Aktivkohle, aufnimmt.
Die oben verkürzte Anordnung der Luftauslaßkammer 6 im Ver
gleich zur Lufteinlaßkammer 5 gewährleistet im Zusammenwirken
mit den geneigt angeordneten Adsorptionsbehälter-Kammern 3 a-
3 c, daß bei vollständiger Befüllung der Kammern 3 a-3 c mit
einem Adsorbens keine Lösemitteldämpfe durch einen möglicher
weise entstehenden Hohlraum unterhalb der Einfüllstutzen durch
brechen können.
Die lösemittelhaltige Prozeßluft wird, wie mit Pfeilen an
gedeutet, der Lufteinlaßkammer 5 von unten über eine mit einem
Lufteinlaßventil 4 gas- und dampfdicht verschließbaren Öffnung
zugeleitet. Die gereinigte Abluft wird, wie mit Pfeilen ange
deutet, über eine mit einem Luftauslaßventil 7 gas- und dampf
dicht verschließbare Öffnung am oberen Ende der Luftauslaßkam
mer 6 abgeleitet.
Zum Zwecke der Desorption des Absorbens wird das Absorp
tionsbehälter-Gehäuse 1 im Gegenstrom zur Luftförderrichtung
mit Spüldampf oder heißem Inertgas durchspült. Durch die im
Adsorptionsbehälter-Gehäuse 1 geneigt angeordneten Adsorptions
behälter-Kammern 3 a-c, in denen das Absorbens im Gegenstrom
über die Luftauslaßkammer 6 mit Spüldampf oder heißen Inertgas
versorgt wird, ist für den Fall der Spüldampfversorgung gewähr
leistet, daß sich am Boden der drei oder mehr Kammern 3 a-c
durch die Bodenschräge kein Kondensat ansammeln kann. Das
Kondensat läuft zwangsläufig in die Lufteinlaßkammer 5 ab, aus
der es zusammen mit dem Spüldampf und dem Desorbat zu einer
Kondensations- und Kühleinrichtung über eine mit einem Desor
bat-Abgangsventil gas- und dampfdicht verschließbare Öffnung
abgeleitet wird. Die Zuleitung von Spüldampf oder Heißgas er
folgt über eine mit einem Durchgangsventil gas-und dampfdicht
verschließbare Öffnung auf der Oberseite der nach unten spitz
winklig verlaufenden Luftaustrittskammer.
Zwischen der Kammer 3 a, die im Absorptionsbehälter-Gehäuse
zuerst von der einströmenden Luft durchströmt wird, und der
nächstfolgenden Kammer 3 b ist zwischen den beiden luftdurchläs
sigen Wandflächen ein Zwischenraum angeordnet, in dem sich Meß
stellen 10 zur Überwachung der Druck- und Temperaturverhältnis
se im Adsorptionsbehälter-Gehäuse befinden, die durch ablesba
re Meßeinrichtungen anzeigt, ob das Absorbens in der ersten
Kammer durch erhöhte Schadstoffbelastung, unabhängig von den
übrigen Kammern, ausgetauscht werden muß.
Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen eine zweite Absorptionsanlage
in Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht. Auch hier ist
ein Adsorptionsbehälter-Gehäuse 14 mit einem darin angeordne
ten Adsorptionsbehälter 16 auf ein Traggestell 15 aufgesetzt.
Die Prozeßluft-Ansaugleitung ist mit 17 bezeichnet, und diese
führt wieder in eine dem Adsorptionsbehälter 16 vorgeordnete,
spitzwinklige Lufteinlaßkammer 18. Die dem Absorptionsbehälter
16 nachgeordnete spitzwinklige Luftauslaßkammer ist mit 19 be
zeichnet; von dieser führt eine Ansaugleitung 20 zu einem An
sauggebläse 21.
In den Adsorptionsbehälter 16 sind von oben her beim Aus
führungsbeispiel zwei Adsorptionsbehälter-Einsätze 22 a und 22 b
einsetzbar, von denen einer in Fig. 5 dargestellt ist. Jeder
Adsorptionsbehälter-Einsatz 22 hat eine geschlossene Bodenflä
che, zwei einander gegenüberliegende schmale, geschlossene
Seitenwände 25 a, b sowie eine luftdurchlässige Vorderwand 26 a
und eine luftdurchlässige Rückwand 26 b. Oben ist jeder Adsorp
tionsbehälter-Einsatz mit einem Deckel 23 luftdicht verschließ
bar, der zwei Griffmulden 24 hat.
Das Adsorptionsbehälter-Gehäuse 14 ist auch bei diesem Aus
führungsbeispiel so gestaltet, daß der Adsorptionsbehälter 16
mit den Einsätzen 22 a, 22 b zur Optimierung gleichmäßiger An
strömung der Filteranströmflächen und durch Strömung des Adsor
bens zur restlosen Nutzung seiner Leistungskapazität zur Schad
stoffabscheidung je eine spitzwinklig verlaufende Lufteinlaß
kammer 18 für den Prozeßlufteintritt und Luftauslaßkammer 19
für die gereinigte Abluft bilden. Unter Beibehaltung der spritz
winklig verlaufenden Kammern für den Lufteinlaß und den Luft
auslaß können die Adsorptionsbehälter-Einsätze im Adsorptions
behälter-Gehäuse auch senkrecht oder waagerecht angeordnet
sein.
Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen einen Desorptions-Behälter 30
in zylindrischer Ausführung in Seitenansicht, Vorderansicht
und Draufsicht mit zwei an den Stirnseiten angeordneten mittels
Deckel gas- und dampfdicht verschließbaren Öffnungen, die auf
einer Seite zum Einsetzen der angelieferten Adsorptionsbehäl
ter-Einsätze 22 entsprechend Fig. 5 und auf der anderen Seite
der Entnahme der Adsorptionsbehälter-Einsätze 22 mit regene
riertem Adsorbens dienen.
Ist der Desorptions-Behälter mit Adsorptionsbehälter-Ein
sätzen 22 gemäß Zeichnung befüllt und sind die beiden Öffnun
gen geschlossen, so wird das Absorbens über einen Dampfan
schluß von oben nach unten oder über einen Heißgasanschluß von
unten nach oben, oder auch umgekehrt, regeneriert. Auf der dem
Dampfanschluß oder Heißgasanschluß gegenüberliegenden Seite
ist eine nicht eingezeichnete Kondensations- und Kühleinrich
tung zur Verflüssigung und Kühlung des Desorbers angeordnet.
Die vertikalen, geschlossenen Seitenwände 25 a, 26 b der im
Desorptions-Behälter 30 nebeneinander angeordneten und über
einander gestapelten Adsorptionsbehälter-Einsätze 22 bilden zu
den gewölbten Wandflächen des Desorptions-Behälters Abschottun
gen, so daß der einströmende Spüldampf oder das einströmende
Heißgas durch das Adsorbens der Adsorptionsbehälter-Einsätze
22 über die luftdurchlässigen Vorder- und Rückwände 26 a, 26 b
zwangsgeführt wird. Die durch diese Abschottungen gebildeten
rund um die Adsorptionsbehälter-Einsätze angeordneten Hohlräu
me dienen zur Isolierung des Desorptionsraumes im Desorptions-
Behälter.
Claims (12)
1. Verfahren zum Abscheiden von Dämpfen organischer Löse
mittel oder sonstiger Schadstoffe aus Luft, insbesondere aus
Abluft oder zirkulierender Prozeßluft, durch Adsorption an ei
nem in einem Adsorptionsbehälter angeordneten Adsorbens und
zur Regenration des Adsorbens mittels Spüldampf, Heißgas oder
heißem Inertgas,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Absorbens nach Erschöpfung seiner Adsorptionskapazität
aus dem Adsorptionsbehälter entnommen und in luftundurchlässi
gen Transportbehältern zu einer zentralen Desorptions- und Re
generationsanlage gebracht wird, in der die Desorption der ad
sorbierten Lösemittelmengen zum Zwecke der Lösemittel-Rückge
winnung und der Regneration des Adsorbens durchgeführt wird,
und daß das regenerierten Adsorbens zur erneuten Verwendung in
den Adsorptionsbehälter zurückgegeben wird.
2. Verfahren nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Adsorbens in Adsorptionsbehälter-Einsätzen (22) angeordnet
ist, daß die Adsorptionsbehälter-Einsätze an wechselnden Ein
satzorten in dort stationierte Adsorptionsbehälter-Gehäuse (1;
14) eingesetzt und zur Luftreinigung benutzt werden, und daß
die Adsorptionsbehälter-Einsätze nach Erschöpfung ihrer Filter-
und Aufnahmekapazität aus den Adsorptionsbehälter-Gehäusen ent
nommen und einer zentralen Desorptions- und Regenrationsanla
ge zum Zwecke der Lösemittelrückgewinnung des Adsorbens zuge
führt werden und zur erneuten Verwendung in die Adsorptionsbe
hälter-Gehäuse zurückgegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß in den Adsorptionsbehälter-Gehäusen wenigstens zwei
zweiseitig luftdurchlässige Adsorptionsbehälter-Kammern (3 a-
c) bzw. Adsorptionsbehälter-Einsätze (22 a, b) aneinandergereiht
werden, daß von diesen derjenige, der von der Luft zuerst
durchströmt wird, dem Absorptionsbehälter-Gehäuse für den Ab
transport entnommen wird, sobald die Filter- und Adsorptions
kapazität des in ihm eingebetteten Adsorbens erschöpft ist,
und daß die daran anschließende Einheit auf den Platz der ent
nommenen ersten Einheit vorgedrückt und in den freigewordenen
Platz eine Adsorptions-Einheit (Füllmenge) mit regeneriertem
Absorbens eingesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Lösemittelkonzentration im Zwi
schenraum zwischen der Abluftseite der vordersten Adsorptions-
Einheit und der Lufteintrittsseite der anschließenden Absorp
tions-Einheit meßtechnisch zur Alarmauslösung überwacht wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die lösemittel- oder vergaserkraft
stoffhaltige Luft vor Eintritt in das Absorbens der Absorp
tionsbehälter zur Kondensation der Lösemitteldämpfe gekühlt
wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die lösemittel- oder vergaserkraft
stoffhaltige Luft vor Eintritt in das Absorbens der Absorp
tionsbehälter zur Vorabscheidung von Lösungsmittel- der Ver
gaserkraftstoffdämpfen im Kreislauf solange gekühlt wird, bis
sie etwa minus 20°C erreicht hat.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie
ein Adsorptionsbehälter-Gehäuse (1) hat, in dem ein Adsorp
tionsbehälter (3) angeordnet ist, daß der Adsorptionsbehälter
(3) wenigstens zwei durch luftdurchlässige Trennwände vonein
ander getrennte, aneinandergereihte Adsorptionsbehälter-Kam
mern (3 a-c) hat, in denen das Adsorbens angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Adsorptionsbehälter-Kammer (3 a-c) einen Adsorbens-Ein
füllstutzen (8) und einen Adsorbens-Entnahmestutzen (9) hat.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Ad
sorptionsbehälter-Gehäuse (14) hat, in dem ein Adsorptionsbe
hälter (16) angeordnet ist, in den wenigstens zwei Adsorptions
behälter-Einsätze (22 a, b) einsetzbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Adsorptionsbehälter-Einsatz (22) zwei einander ge
genüberliegende geschlossene Seitenwände (25 a, b) sowie je eine
luftdurchlässige Vorderwand (26 a) und Rückwand (26 b) hat und
mit einem Deckel (23) luftdicht verschließbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Adsorptionsbehälter (3; 16) in dem Ad
sorptionsbehälter-Gehäuse (1; 14) geneigt angeordnet ist, und
daß der Lufteinlaßseite des Adsorptionsbehälters eine ent
sprechend spitzwinklig verlaufende Lufteinlaßkammer (5; 18)
und auf der Luftauslaßseite eine entsprechend umgekehrt spitz
winklig verlaufende Luftauslaßkammer (6; 19) angeordnet ist.
12. Desorptions-Behälter zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als lie
gender zylindrischer Behälter (30) mit an den Stirnseiten ange
ordneten gas- und dampfdicht verschließbaren Öffnungen ausge
bildet ist, daß der Innendurchmesser des Behälters so gewählt
ist, daß sich bei eingesetzten, nebeneinander und übereinander
gestapelten Adsorptionsbehälter-Einsätzen (22) zwischen den
Seitenwänden (25 a, 25 b) derselben und den gewölbten Wandflä
chen des Behälters Abschottungen ergeben, und daß im oberen
oder unteren Bereich des Behälters Dampfanschlüsse oder Heiß
gasanschlüsse angeordnet sind und in dem den Anschlüssen gegen
überliegenden unteren oder oberen Bereich des Behälters Konden
sations- und/oder Kühleinrichtungen angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883802997 DE3802997A1 (de) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | Verfahren und vorrichtungen zum abscheiden von daempfen organischer loesemittel oder sonstiger schadstoffe aus luft durch adsorption |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883802997 DE3802997A1 (de) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | Verfahren und vorrichtungen zum abscheiden von daempfen organischer loesemittel oder sonstiger schadstoffe aus luft durch adsorption |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3802997A1 true DE3802997A1 (de) | 1989-08-10 |
Family
ID=6346430
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883802997 Withdrawn DE3802997A1 (de) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | Verfahren und vorrichtungen zum abscheiden von daempfen organischer loesemittel oder sonstiger schadstoffe aus luft durch adsorption |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3802997A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5716427A (en) * | 1995-08-21 | 1998-02-10 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Equipment for gas separation by adsorption |
US5759242A (en) * | 1996-07-23 | 1998-06-02 | Praxair Technology, Inc. | Radial bed vaccum/pressure swing adsorber vessel |
DE102007013498B4 (de) * | 2007-03-21 | 2012-11-08 | Eisenmann Ag | Adsorptionsvorrichtung sowie Anlage zur Adsorption hochtoxischer Substanzen aus der Abluft von Chemieprozessanlagen |
CN110092518A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-08-06 | 清华大学 | 吸附法处理含有机物的废水并制备碳纳米材料的***与方法 |
-
1988
- 1988-02-02 DE DE19883802997 patent/DE3802997A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5716427A (en) * | 1995-08-21 | 1998-02-10 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Equipment for gas separation by adsorption |
US5759242A (en) * | 1996-07-23 | 1998-06-02 | Praxair Technology, Inc. | Radial bed vaccum/pressure swing adsorber vessel |
DE102007013498B4 (de) * | 2007-03-21 | 2012-11-08 | Eisenmann Ag | Adsorptionsvorrichtung sowie Anlage zur Adsorption hochtoxischer Substanzen aus der Abluft von Chemieprozessanlagen |
CN110092518A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-08-06 | 清华大学 | 吸附法处理含有机物的废水并制备碳纳米材料的***与方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0307581B1 (de) | Adsorptionseinrichtung zur Gastrennung | |
EP0157090B1 (de) | Verfahren sowie Anlage zur Reinigung von Werkstücken mittels eines flüssigen Lösemittels | |
DE3836856A1 (de) | Loesungsmittelrueckgewinnungseinrichtung, diese verwendendes loesungsmittelrueckgewinnungs-kreislaufsystem und dichtungskonstruktion | |
DE4003668A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur entfernung von kohlenwasserstoffen, kohlenwasserstoffverbindungen und chlorierten kohlenwasserstoffen aus abluft | |
DD296210A5 (de) | Verfahren und einrichtung zur entfernung fluechtiger schadstoffe aus erdboeden und vergleichbaren materialien | |
DE3533313C2 (de) | ||
DE2133250A1 (de) | Abgasaufbereitungssystem zur behandlung radioaktiver spalt- und aktivierungsgase | |
DE3511320C1 (de) | Vorrichtung zur Reinigung der Gasatmosphaeren mehrerer Arbeitsraeume | |
DE3802997A1 (de) | Verfahren und vorrichtungen zum abscheiden von daempfen organischer loesemittel oder sonstiger schadstoffe aus luft durch adsorption | |
DE2621598C2 (de) | Verfahren zur Behandlung von radioaktiven, Krypton und Xenon enthaltenden Abgasen aus Kernreaktoranlagen | |
DE2616999C3 (de) | Adsorptionsvorrichtung | |
JPH0952015A (ja) | 溶剤処理装置及び溶剤処理方法 | |
EP0357897A1 (de) | Einrichtung zum fortlaufenden Reinigen lösungsmittelhaltiger Abluft | |
EP0049782B1 (de) | Verfahren zur zyklischen Desorption von zyklisch mit Adsorbaten beladenen Adsorptionsmitteln | |
DE1419251B2 (de) | Adsorptionsapparat | |
DE3124388A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur adsorption von stoffen, insbesondere zur abscheidung organischer loesemittel aus fluessigkeiten und gasen | |
JP4911139B2 (ja) | 揮発性有機化合物の除去・回収方法 | |
DE19744470A1 (de) | Verfahren und Rückgewinnung von gasförmigen Stoffen aus flüchtige polare Stoffe enthaltenden Prozeßgasen | |
DE10224349B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abscheiden von Verunreinigungen | |
DE2157831B2 (de) | Vorrichtung zum entfernen von schwefeloxiden aus abgasen | |
WO1993019835A1 (de) | Verfahren zur regeneration von mit stickoxiden adsorptiv beladenem kohlenstoffhaltigem material | |
EP3781292B1 (de) | Verwertung von stickoxiden aus der umgebungsluft | |
DE19549271A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Narkosegasen | |
DE2921560C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen bzw. Desorbieren von in Sorptionsmaterialien absorbierten Bestandteilen gasförmiger Medien | |
KR950008143Y1 (ko) | 농산물저장고용 유해가스제거기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |