DE3939517A1 - Adsorber - Google Patents
AdsorberInfo
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- DE3939517A1 DE3939517A1 DE19893939517 DE3939517A DE3939517A1 DE 3939517 A1 DE3939517 A1 DE 3939517A1 DE 19893939517 DE19893939517 DE 19893939517 DE 3939517 A DE3939517 A DE 3939517A DE 3939517 A1 DE3939517 A1 DE 3939517A1
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-
- 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
- B01D53/0431—Beds with radial gas flow
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Adsorber zur Reinigung von
Gasen mittels Adsorption, mit einem oder mehreren
Adsorptionsmittelbetten, in welchen das rieselfähige
Adsorptionsmittel zwischen je zwei gasdurchlässigen
Trägerwänden eingespannt ist.
Aus der AT-PS 19 595 ist ein dort allgemein als Reaktor
bezeichneter Adsorber bekannt, der wenigstens zwei mit
radialem Abstand von der vertikalen Mittelachse
angeordnete Adsorberbetten besitzt, die durch Trägerwände
voneinander getrennt und gestützt werden. Um im Betrieb
das Adsorptionsmittel mit höheren Drücken bzw. höheren
Strömungsgeschwindigkeiten der hindurchgeleiteten
Gasstrome bis über die sogenannte Wühlgrenze hinaus
belasten zu können, ist es zwischen den Trägerwänden
eingespannt. Im Adsorptionstakt wie im Regeneriertakt
kommt es jedoch zu Wärmeexpansionen und -kontraktionen
sowohl des Adsorptionsmittels wie der Trägerwände, was bei
einer starren Einspannung zu unerwünschten Abrieb des
Adsorptionsmittels führen kann. Zur Verhinderung dieser
negativen Erscheinung schlägt das bekannte Dokument vor,
die Trägerwände derart mit gasdurchlässigen Öffnungen zu
versehen, daß, je nach Orientierung der Öffnungen, radiale
oder axiale Dehnungsfähigkeit der Trägerwand besteht. Auf
diese Weise soll erreicht werden, daß die Trägerwand die
Wärmeexpansion und -kontraktion des Adsorptionsmittels im
arbeitsbedingten Temperaturzyklus auffangen kann.
Ebenfalls soll damit verhindert werden, daß eine etwaige
Relativbewegung der Trägerwände zueinander zu
unerwünschtem Abrieb am Adsorptionsmittel führt.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, eine
Vorrichtung zu schaffen, die unter Beibehaltung der
Vorteile des Standes der Technik eine wesentlich
einfachere Lösung des Problems der Vermeidung von Abrieb
des Adsorptionsmittels bietet.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin,
daß zur Vermeidung von temperaturbedingtem Adsorptions
mittelverschleiß im Adsorptionsmittelbett zwischen einer
Trägerwand und dem Adsorptionsmittel ein gasdurchlässiges
komprimierbares Material angeordnet ist.
Beim erfindungsgemäßen Adsorber finden herkömmliche
gasdurchlässige Trägerwände Verwendung. Eine besondere
Gestaltung besagter Trägerwände ist nicht mehr notwendig,
da die radiale Kompensation der auftretenden Kräfte durch
das gasdurchlässige komprimierbare Material gewährleistet
ist. Das gasdurchlässige komprimierbare Material wird
bevorzugt in Form einer Matte verwendet, die an die
Formgebung des Adsorptionsmittelbettes angepaßt werden
kann.
In Ausgestaltung der Erfindung wird als gasdurchlässiges
komprimierbares Material ein Glasfaservlies verwendet.
Erfindungsgemäß können allerdings auch andere
gasdurchlässige komprimierbare Materialien verwendet
werden, so beispielsweise poröse Schäume und dergleichen.
Bei einem Adsorber wie dem bekannten mit einer vertikalen
Ringraumschüttung, bei welcher das Adsorptionsmittel
zwischen zylindrisch geformten Trägerwänden eingespannt
ist, wird erfindungsgemäß das gasdurchlässige
komprimierbare Material zwischen der inneren Trennwand und
dem Adsorptionsmittel angeordnet.
Das gasdurchlässige komprimierbare Material wird dabei
zweckmäßigerweise als eine Zwischenschicht zwischen
Adsorptionsmittelschüttung und der inneren zylindrisch
geformten Trägerwand angebracht. Es bedeckt vorzugsweise
den gesamten gasdurchlässigen Teil der Trägerwand. Ist ein
Teil der Trägerwand gasundurchlässig ausgebildet, so
bedarf es dort keiner Anbringung von gasdurchlässigem
komprimierbarem Material, da das hinter dem
gasundurchlässigen Teil befindliche Adsorptionsmittel im
Adsorptions- wie im Regenerationstakt nicht den gleichen
Temperaturschwankungen ausgesetzt ist wie das durchströmte
Adsorptionsmittel, und somit Wärmeexpansion bzw.
-kontraktion nicht ausgeglichen werden müssen.
Bevorzugt wird das gasdurchlässige komprimierbare Material
durch Befestigungsbänder auf der inneren Trägerwand
befestigt.
Die Befestigung kann auf diese Weise besonders einfach
durchgeführt werden, da das in Matten auf die Größe der
inneren Trägerwand zurechtgeschnittene gasdurchlässige
komprimierbare Material um die innere Trennwand
herumgelegt und von den Befestigungsbändern faßreifenartig
daran fixiert wird.
Die Erfindung ist jedoch nicht allein anwendbar auf
Adsorber mit radial durchströmbaren Adsorptions
mittelbetten, sondern kann in analoger Weise auch auf
Horizontalbetten angewendet werden. Sollen derartige
Adsorptionsmittelbetten bis über ihre Wühlgrenze hinaus
belastbar sein, so wird die horizontale Adsorptions
mittelschüttung zwischen einer oberen und einer unteren
gasdurchlässigen Trägerwand eingespannt. Durch diese
Maßnahme wird jedoch wiederum das Adsorptionsmittel
aufgrund seiner temperaturbedingten volumetrischen
Änderungen in den einzelnen Arbeitstakten belastet. Zur
Behebung dieses Nachteils wird daher erfindungsgemäß
gasdurchlässiges komprimierbares Material zwischen der
oberen Trennwand und dem Adsorptionsmittel angeordnet.
Der Anordnung des gasdurchlässigen komprimierbaren
Materials oberhalb der Adsorptionsmittelschicht wird
besonders dann der Vorzug gegeben, wenn allein durch die
Dicke der horizontalen Adsorptionsmittelschicht deren
Gewicht das komprimierbare Material bereits soweit
stauchen würde, daß eine Kompensation der Wärmebewegungen
nicht mehr gewährleistet wäre. Außerdem ist bei Anordnung
des komprimierbaren Materials als Deckschicht nicht nötig,
das Adsorptionsmittelbett so einzuspannen wie bislang, da
bereits die Deckschicht ein Aufwirbeln bei geringerer
Einspannung verhindert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung sei im folgenden anhand
der Fig. 1 und 2 beispielhaft beschrieben.
Fig. 1 zeigt den Längsschnitt eines stehenden Adsorbers
mit zylindrischem Adsorptionsmittelbett. Dieses wird
gebildet von der äußeren Trägerwand c der Adsorptions
mittelschüttung d der inneren Trägerwand g sowie einem
gasundurchlässigen Boden a der beide Trägerwände
miteinander verbindet und das Adsorptionsmittelbett
abschließt. Zwischen der inneren Trägerwand g und dem
Adsorptionsmittel d ist erfindungsgemäß eine Matte
gasdurchlässigen komprimierbaren Materials e angeordnet,
die mittels Befestigungsbändern f an der inneren
Trägerwand fixiert ist. Im Betrieb des Adsorbers
auftretende Belastungen in radialer Richtung können durch
die Matte e kompensiert werden. Darüber hinaus ist in
dieser Figur dargestellt, wie vertikale Belastungen durch
Wärmebewegungen ausgeglichen werden können. Hierzu sind in
Fig. 1 zwei Varianten I und II einander gegenüber
gestellt. Auf der linken Seite I ist dargestellt, die
innere Trägerwand mit Kompensatorwellen h zu versehen. Auf
der rechten Seite II sind die innere Trägerwand wie der
obere Zuleitungsstutzen derart ausgeführt, daß ein Teil
der inneren Trägerwand j in den Stutzen hineinreicht und
darin verschiebbar ist. Durch beide Maßnahmen gemäß I oder
II wird erreicht, daß Wärmebewegungen der äußeren
Trägerwand c und des Adsorptionsmittels d von der inneren
Trägerwand derart ausgeglichen werden, daß keine
Relativbewegung der Wände zueinander zustandekommt und so
zum Abrieb von Adsorptionsmittel führt. In Variante II
wird der obere Teil von innerer und äußerer Trägerwand
gasundurchlässig gehalten, um Leckgasströme zu vermeiden.
Dabei wird darauf geachtet, daß die Höhe y der nicht
genutzten Adsorptionsmittelschicht größer ist als deren
Dicke x. Der gewölbte Boden a wird bevorzugt bei feuchten
Gasen verwendet. Im Adsorptionstakt werden diese von unten
in den Adsorber eingeführt und es kommt am Boden a zu
einer Kondensation von Wasser, das nach den Außenseiten
hin abfließt und in einer Sammelrinne am Rande des Bodens
aufgefangen wird und über Abzug b entfernt werden kann.
Fig. 2 stellt einen ähnlichen Adsorber dar wie Fig. 1,
so daß gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen
sind. Im Unterschied zum Adsorber der Fig. 1 befindet
sich unter dem rotationssymmetrischen vertikalen
Adsorptionsmittelbett ein horizontales Adsorptions
mittelbett. Dieses wird gebildet von den Trägerwänden 1,
einem Adsorptionsmittel k und einem gasdurchlässigen
komprimierbaren Material m. Dieses ist wie gezeigt
bevorzugt als Deckschicht über dem Adsorptionsmittel k
angeordnet, wodurch sich die bislang rigide Einspannung
der horizontalen Adsorptionsmittelschicht erheblich
vermindern läßt.
Claims (4)
1. Adsorber zur Reinigung von Gasen mittels Adsorption,
mit einem oder mehreren Adsorptionsmittelbetten, in
welchen das rieselfähige Adsorptionsmittel zwischen
gasdurchlässigen Trägerwänden eingespannt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von temperatur
bedingtem Adsorptionsmittelverschleiß zwischen einer
Trägerwand und dem Adsorptionsmittel ein gas
durchlässiges komprimierbares Material angeordnet ist.
2. Adsorber nach Anspruch 1 mit einer vertikalen
Ringraumschüttung, bei welcher das Adsorptionsmittel
zwischen einer inneren und einer äußeren zylindrischen
Trägerwand eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das gasdurchlässige komprimierbare Material
zwischen der inneren Trägerwand und dem Adsorptions
mittel angeordnet ist.
3. Adsorber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das gasdurchlässige komprimierbare Material durch
Befestigungsbänder an der inneren Trägerwand befestigt
ist.
4. Adsorber nach Anspruch 1, mit einer horizontalen
Adsorptionsmittelschüttung, die zwischen einer oberen
und einer unteren Trägerwand einspannt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß gasdurchlässiges komprimierbares
Material zwischen der oberen Trennwand und dem
Adsorptionsmittel angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893939517 DE3939517A1 (de) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Adsorber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893939517 DE3939517A1 (de) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Adsorber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3939517A1 true DE3939517A1 (de) | 1991-06-06 |
Family
ID=6394447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893939517 Withdrawn DE3939517A1 (de) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Adsorber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3939517A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6086659A (en) * | 1999-01-29 | 2000-07-11 | Air Products And Chemicals, Inc. | Radial flow adsorption vessel |
WO2011106146A1 (en) | 2010-02-25 | 2011-09-01 | Praxair Technology, Inc. | Radial flow reactor with movable supports |
WO2011106127A1 (en) | 2010-02-25 | 2011-09-01 | Praxair Technology, Inc. | Radial flow reactor |
US8313561B2 (en) | 2010-10-05 | 2012-11-20 | Praxair Technology, Inc. | Radial bed vessels having uniform flow distribution |
-
1989
- 1989-11-30 DE DE19893939517 patent/DE3939517A1/de not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6086659A (en) * | 1999-01-29 | 2000-07-11 | Air Products And Chemicals, Inc. | Radial flow adsorption vessel |
WO2011106146A1 (en) | 2010-02-25 | 2011-09-01 | Praxair Technology, Inc. | Radial flow reactor with movable supports |
WO2011106127A1 (en) | 2010-02-25 | 2011-09-01 | Praxair Technology, Inc. | Radial flow reactor |
US8101133B2 (en) | 2010-02-25 | 2012-01-24 | Praxair Technology, Inc. | Radial flow reactor |
US8216343B2 (en) | 2010-02-25 | 2012-07-10 | Praxair Technology, Inc. | Radial flow reactor with movable supports |
RU2514950C1 (ru) * | 2010-02-25 | 2014-05-10 | Праксайр Текнолоджи, Инк. | Реактор с радиальным пространством |
US8313561B2 (en) | 2010-10-05 | 2012-11-20 | Praxair Technology, Inc. | Radial bed vessels having uniform flow distribution |
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