DE745223C - Vorrichtung zum Adsorbieren von Gasen und Daempfen mit selbsttaetiger Wiederbrauchbarmachung der adsorbierenden Stoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Technik der Adsorption von Gasen und Dämpfen durch absorbierende Stoffe, wie insbesondere aktivierte Kohle, Silicagel. Diese Technik findet laufend zum Reinigen von Gasen und Dämpfen oder zum Trennen von in Mischung befindlichen Gasen und Dämpfen Anwendung. Sie kann auch zum Einstellen des Feuchtigkeitsgehalts feuchter Luft angewandt werden.

Im allgemeinen wird die Adsorption in der Weise ausgeführt, daß man das Gas oder den Dampf, das (der) gebunden werden soll und mehr oder weniger mit Luft gemischt ist, zwangsläufig durch die in geeigneter Weise zerteilte Masse des adsorbierenden Körpers hindurcMührt. Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, wie notwendig ist, um entweder den adsorbierenden Stoff zu sättigen oder ihn bis zu, einem Grad, der nicht überschritten werden soll, zu beladen.

Dann führt man die Wiederbrauchbarmachung (Regenerierung) des adsorbierenden Stoffes aus. Diese Wiederbrauchbarmacbung erfolgt meistens entweder durch unmittelbare Erhitzung des adsorbierenden Stoffes' oder dadurch, daß man zwangsläufig durch die Masse einen, vorher auf eine geeignete Temperatur gebrachten Gasstrom hindurchführt.

Man hat bereits vorgeschlagen, adsorbierende Stoffe in Abteilen einer umlaufenden Ringtrommel derart anzuordnen, daß in einigen Abteilen der Ringtrommel die Adsorption stattfindet, während in anderen Abteilen zur gleichen Zeit der Adsorptions stoff regeneriert wird. Bei den bekannten Geräten dieser Art wird die Drehung der Trommel durchi einen Motor bewirkt, wobei die Drehgeschiwindigkeit des Motors nicht immer der Geschwindigkeit der Regenerierung und der Absorption entspricht.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Adsorbieren von Gasen und Dämpfen mit selbsttätiger Wie derb rauclibarmachung (Regenerierung) der adsorbierenden Stoffe, in denen das adsorbierende Mittel in Zellen angeordnet ist, die sich- derart bewegen, daß sie nacheinander von dem zu adsorbierenden Gasgemisch und von einem, zur Regenerierung des Adsorptionsmittel« ίο dienenden Gas durchströmt werden. '■',

Die Erfindung besteht im wesentlichen" darin, daß bei einer Vorrichtung der vorgenannten Art die Zellen in einer zylindrischen Trommel gleichmäßig und leicht drehbar um eine waagerechte Achse angeordnet sind, und daß die Zu- und Abführung für das zur Regenerierung des Adsorptionsmittels dienende Gas nahe der horizontalen Achsebene der Trommel und beiderseits der Achse liegenden Stellen angeordnet sind. Dabei bewirken die von der Gewichtsabnahme bzw. Gewichtszunahme der diametral gegenüberliegenden Adsorptionsma.ssen herrührenden Drehmomente einen selbsttätigen Umlauf der Trommel. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

Abb. ι eine Ausführungsform der Vorrichtung im vertikalen Schnitt durch eine die theoretische Drehungsachse der Massen der adsorbierenden Stoffe enthaltende Ebene,

Abb. 2 einen Querschnitt nach der Linie IMI der Abb. r,

Abb. 3 schaubildlich und schematisch eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung.

Die gesamte Vorrichtung wird von einem ortsfesten Rohr 1 gehalten, das in geeigneter Weise durch irgendein nicht dargestelltes Gerüst, Gestell 0. dgl. gestützt wird. Dieses Rohr ist in zwei getrennte Räume durch einen Pfropfen oder eine dichte Trennwand 2 unterteilt, welch letztere in der mittleren Querebene der Vorrichtimg angeordnet ist. Das eine Ende des Rohres, beispielsweise das Rohr 1 ^a, ist mit der Quelle des Gasgemisches verbunden, das durch Adsorption eines oder mehrerer Bestandteile behandelt werden soll. Dieses Gemisch wird beispielsweise durch ein geeignetes Gebläse oder einen Verdichter gefördert. Das Ende ι¹' des Rohres 1 ist mit einer Heißgas-, beispielsweise Heißluftquelle verbunden, wobei sich dieses Gas auf einer zur Wiederbrauchba.rmachung oder Regenerierung des adsorbierenden Stoffes geeigneten Temperatur befindet. Zu beiden Seiten der Trennwand 2 sind an diametral gegenüberliegenden Stellen, wie auf Abb. 2 gezeigt, Austrittsöffnungen 3 bzw. 3^ß vorgesehen.

Eine ringförmige, an ihren Enden durch Stirnwände 5 geschlossene Trommel 4 ist bei 6 auf dem Rohr drehbar gelagert. Der zwischen den koaxial zum Rohr 1 verlaufenden Wandungen 4^a und 4⁶ der Trommel liegende Ringraum ist durch radiale Wandungen 7 unterteilt, die regelmäßig verteilt sind, um in Längsrichtung verlaufende Zellen zu bilden, die mit dem adsorbierenden Stoff gefüllt werden. Diese Anordnung dient dazu, die Masse ,dcjs adsorbierenden Stoffes festzulegen, um zu verhüten, daß das Gleichgewicht der Trommel zur Unzeit gestört werden kann, und um auch in Umfangsrichtung des von sämtlichen Zellen gebildeten Kranzes eine Zerstreuung der zwangsläufig durch den adsorbierenden Stoff hindurchgeleiteten Gasströme zu vorhindern, wie weiter unten erläutert werden wird.

Die Wandungen 4^er und 4'' der Trommel sind entsprechend gelocht, damit die Gase durch die Massen der adsorbierenden Stoffe hindurchtreten können.

Das durch die Wandung 4⁰ und die Stirnwände 5 der Trommel 4 begrenzte zylindrische Gefäß ist in zwei gegenüberliegende Zonen S und 9 unterteilt, von denen die eine mit den Öffnungen 3« und die andere mit den Öffnungen 3 in Verbindung steht. Diese Zonen sind voneinander durch Wandungen isoliert, die bei dem dargestellten Beispiel von Blechprismen 10 und 11 mit kreissektorförmigem Querschnitt gebildet werden. Diese Prismen 10 und 11 sind an ihren Enden durch Böden 1 o^a und 11« geschlossen, und ihre Außenflächen liegen möglichst nahe an den benachbarten Wandungen der Trommel 4, 'so daß ein Widerstand oder Druckverlust erzeugt wird, der ausreicht, um die dichte Isolierung der Zonen 8 und 9 zu gewährleisten. Die Trommel 4 ist ihrerseits von einer Trommel 12 eingehüllt, die auf dem Rohr 1 dicht befestigt ι oo ist. Der zwischen den Trommeln 4 und 12 befindliche Ringraum ist seinerseits in zwei diametral gegenüberliegende Zonen 15 und 16 unterteilt, die durch ,an der Trommel 12 sitzende Wandungen 17 und 18 getrennt sjind; die Abdichtung zwischen den Zonen 15 und 16 wird dabei in derselben Weise ausgeführt, wie oben für die Zonen S und 9 angegeben worden ist. Die Zone 15 enthält einen Austritt 19 und die Zone 16 einen Austritt 20.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet in folgender Weise: Das Gasgemisch, von dem ein Bestandteil an dem adsorbierenden Stoff gebunden werden soll, wird durch die Öffnungen y in die Zone oder Kammer 8 gefördert, dringt von dort in die adsorbierende Masse, die sich in den benachbarten Zonen der Trommel 4 befindet, und tritt dann, von dem adsorbierten Stoff befreit, durch den Rohrstutzen 19 aus.

Die durch die Öffnungen 3 geförderte heiße Luft dringt in die Zone 9 ein und strömt von

dort durch die adsorbierenden Massen, die sich in den benachbarten Zellen der Trommel befinden, um bei 20, mit dem vorher gebundenen Gas oder Dampf beladen, auszutreten.

An zwei diametral gegenüberliegendem Zonen der gleichen Querschnittsebene der Trommel .4 wird diese gleichzeitig belastet und entlastet. Daraus ergibt sich eine Gleichge wichts störung, die eine Drehung der Trommel im Sinne des Überwiegenden Drehmoments hervorruft. Dieser ,'Drehungssinn ist konstant, so daß das Adsorptionsmittel unbegrenzt mit einer Winkelgeschwindigkeit, die von der Förderung des zu behandelnden Gasgemisches und von der Förderung des regenerierenden heißen Strömungsmittels abhängt, mit dem zu adsorbierenden Stoff beladen und wieder brauchbar gemacht (regeneriert) wird.

Bei der vereinfachten, in Abb. 3 dargestellten Ausführungsform enthält die Vorrichtung eine zylindrische Ringtrommel mit gasundurchlässigen, durch radiale Scheidewände 24 quer versteiften Wandungen 22 und 23, welche mit gasdurchlässigen Stirnwandungen beispielsweise aus Metallgeweben- oder Metallsieben Zellen für das Adsorptionsmittel bilden. „

Die Trommel ist auf einer Achse 25 frei drehbar gelagert. Das zu behandelnde Gasgemisch wird durch eine Leitung 26 zugeführt, deren Austritt möglichst nahe einer der ringförmigen , Grundflächen der Trommel liegt. Das Gasgemisch tritt dann durch das auf seiner Strömungsbahn befindliche Adsorptionsmittel und zieht, befreit von dem gebundenen Gas oder Dampf, durch eine Leitung 27 ab. Zwei Leitungen 28 und 29 sind zur Zufuhr der zur Regenerierung des Adsorptionsmittels dienenden Heißluft sowie für den Austritt dieser mit dem vorher gebundenen Gas oder Dampf beladenen Luft vorgesehen. Da diese Rohre 26, 27, 28, 29 in einer waagerechten axialen Ebene der Trommel liegen, ist ersichtlich, daß die Vorrichtung grundsätzlich in derselben Weise arbeitet wie die an Hand der Abb. 1 und 2 beschriebene Vorrichtung.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Adsorbieren von Gasen und Dämpfen mit selbsttätiger Wiederbrauchbarmachung der adsorbierenden Stoffe, in denen das adsorbierende Mittel in Zellen angeordnet ist, die sich derart bewegen, daß sie nacheinander von dem zu adsorbierenden Gasgemisch und von einem zur Regenerierung des Adsorptionsmittels dienenden Gas durchströmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die ZeI-len in einer zylindrischen Trommel gleichmäßig und leicht drehbar um eine waagerechte Achse angeordnet sind und daß die Zu- und Abführung für das zu adsor-' bierende Gasgemisch und die Zu- und Abführung für das zur Regenerierung des Adsorptionsmittels dienende Gas an nahe der horizontalen Achsebene der Trommel und beiderseits der Achse liegenden Stellen der Trommel angeordnet sind.
2. 2. Adsorptionsvorrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine den adsorbierenden Stoff enthaltende Ringtrommel (4) mit gasdurchlässigen Mantelflächen (4^a, 4*) und gasundurchlässigen Stirnflächen (5), die um eine rohrförmige, feststehende Achse (1) drehbar ist, welche in der Zone der Mittelebene der Trommel (4) eine Trennwand (2) enthält und welche an einer Seite (i^e) an den Strom des zu behandelnden Gasgemisches und an der anderen Seite (i^b) an den Strom des zur Regenerierung des Adsorptionsmittels dienenden heißen Gases angeschlossen ist, wobei diese Teile (i^fl, i⁶) durch gegenüberliegende Lochungen (3^a, 3) in die Trommel münden und Trennwände so angeordnet sind, daß die beiden Gasströme zu den gegenüberstehenden Zonen (8 bzw. 9) der Trommel (4) geleitet und an zwei getrennten Auslässen (19, 20) abgeführt werden, die in einer festen, das ganze System umhüllenden Trommel (12) vorgesehen sind (Abb. 1 und 2).
3. 3. Adsorptionsvorrichtung nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zwischen der rohrförmigen Achse (1) und der Innenwandung (4°) der ringförmigen Trommel (4) liegenden Ringraum radiale Wandungen (10,11), vorzugsweise vier im Winkel von 45° zueinander stehende Wandungen, angeordnet sind, wobei die oberen und unteren Enden dieser Wandungen durch bogenförmige Wandungen derart verbunden sind, daß sie in einem waagerechten Durchmesser zwei freie gegenüberliegenda Räume (8 und 9) für die Strömung der no Gase bilden, die von den gegenüberliegenden Öffnungen (3°, 3) der rohrförmigen, Achse (1) aus radial nach außen strömen (Abb. ι und 2).
4. 4. Adsorptionsvorrichtung nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige, das Adsorptionsmittel enthaltende Trommel, deren ringförmige Wandungen (22, 23) gasundurchlässig sind, während die Stirnflächen gasdurchlässig sind, frei drehbar auf einer festen, waagerechten Achse (25) ist und daß

   zwei Leitungspaare (26, 27; 28, 29) paarweise in gegenseitiger Verlängerung zu beiden Seiten der Stirnflächen der Trommel angeordnet sind, wobei das eine Leitungspaar (z. B. 0.6,27), das die Strömung des zu behandelnden Gasgemisches gestattet, senkrecht zur Trommel in der Nähe eines der Enden eines vorzugsweise waagerechten Durchmessers der Trommel liegt, während das andere Leitungspaar (z. B. 28, 29), welches die Strömung des heißen, zur Regenerierung des Adsorptionsmittels dienenden Strömungsmittels gestattet, senkrecht zur Trommel in der Nähe des anderen Endes desselben Durchmessers angeordnet ist (Abb. 3).
5. 5. AdsOrptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringtrommel radiale; Trennwände (7) enthält, uni das Adsorptionsmittel in seiner
   (Abb. i, 2, 3).

   Lage festzuhalten

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen