DE8401358U1

DE8401358U1 - Wanderbett-Reaktor

Info

Publication number: DE8401358U1
Application number: DE19848401358
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-01-18
Filing date: 1984-01-18
Publication date: 1987-05-14

Description

C I Ti

Di« Erfindung betrifft Adsorptionseinrlchtungen. Derartige Einrichtungen sind u.a. ale Festbett- oder auch ale Flieflbett-bzui. Wenderbettreaktoren bekannt.

Bei letzteren wandert das Adsorptionsmittel, z.Beisp. Aktivkohl egrenulat von oben noch unten durch den Reaktorbehälter. £e sind Einrichtungen bekannt, bei denen dieses Granulat den gesamten Querschnitt des Behälters ausfüllt« Ebenso sind aber auch Einrichtungen bekannt, bei denen das Granulatbett einen ring« förmigen Querschnitt hat· Beide Arten von Granulatbetten können sowohl im Gegsnstrom wie auch im Qusrstrom von Gasen oder auch Flüssigkeiten durchströmt werden.

Durch kontinuierliches Austragen des mit dem Adsorbens beladenen Granulate am Reaktorboden wird ein stetiges Abwartswandern des Granulatbettes erreicht. Das entnommene, nicht mehr aktive Granulat wird ersetzt durch die Zuführung frischen, aktiven Granu« late an der Oberfläche des Granuiatbsttes*

In der Praxis hat sieh nun ergeben, daß bei den beschriebenen Granulatbetten periodisch Gas- bzw. Flüssigkeitsdurchbrüche erfolgen, d.h., daß das Strömungsmedium im Granulatbett örtlich bevorzugte StrÖmungskanSle bildet, in denen die Strömungsgeschwindigkeit bedeutend erhöht istt es bilden sich periodisch j Kavernen, durch die das Strömungsmedium ungehindert und mit | erhöhter Geschwindigkeit aus dem Granulatbett entweichen kann. | Die Folge ist eine verminderte Adeorptionsleistung. |

Hit der Erfindung werden diese Nachteile bekannter Fließ- oder j Wanderbettreaktoren beseitigt. | Eines der kennzeichnenden Merkmale der Erfindung ist der in |

FlieQrichtung des Strömungsmediums sieh erweiternde Kanal, den f das Adsorptionsmittel entgegen der FÜeßrichtung des StrömungsmediuBis durchwandert.

Die Erfindung wird nachfolgend und anhand der Zeichnungen Figur 1 und 2 beschrieben. Beide Figuren zeigen eine rotationssymmetrische Ausführung erfindungsgemSßer Einrichtungen. Nach dieser Ausführung gemäß Figur 1 wird das Strömungsmedium durch das zentrale Rohr 3 in den Reaktor eingeführt.

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Das untere Ende des Rohr&thgr;&bgr; 3 besteht bus Lochblech 4 oder Siebgewebe. Öle untere Stirnseite dee Rohres 3 kann wahlweise durch einen Deekel 5,'gyfe. mit einem konischem Aufsatz 6 verschlossen sein, oder aber auch mit Loch« oder Siebblech versehen sein«

Durch die offenporige Wand 4 gelangt das Strömungsmedium in den dich koniech-erweiternden Ringkanal 7, der von den kegelförmigen Wänden 1 und 2 gebildet wird.

An der Austrittseite dee Ringkanale 7 ist ebenso wie beim Rohr eine offenporige Begrenzungewand &bgr; angeordnet* Ouroh diese gelangt das Strömungemedium in den senkrecht aufsteigenden Ringkanal 9 und von dort in den tangential-angeordneten Auslaß» stutzen 10.

Aus dem von der Kegelwand 11 und der zylindrischen Wand 12 gebildeten Vorratsraum 13 fließt das Adsorptionsmittel (2.Beispiel Aktivkohlegranulat) U durch den Ringechlitz 15 in den Ringkanal 7, und von dort in den Sammeltrichter 16. Eine regelbare Austragsvorrichtung 17 (z.Beisp. eine Zellenradschleuse) bestimmt durch ihre Drehzahl und ihr Fördervolumen die Fördergeschwindigkeit des Adsorptionsmittel innerhalb des Reaktors» Das von der fördereinrichtung auegetragene Adsorptionsmittel kann - wie in der Zeichnung dargestellt - in einem Behälter 18 zwischengelagert, oder auch unmittelbar einer nicht dargestellten Regenerationseinrichtung zugeführt werden.

Im Gegensatz zu bekannten Wanderbettreaktoren erfolgt die Abwärtsbewegung des Granulats nicht mit konstanter Geschwindigkeit, sondern mit zunehmender Geschwindigkeit, weil der Kanalquerschnitt in Fließrichtung kontinuierlich abnimmt. Dadurch wird zweierlei erreicht, riimlich einmal, daß das beladene und für die Adsorption inaktive Granulat schneller die Einmündungszone 4 das Stfö«ufige*ediu»e paktiert, und zum anderen wird de Höflich, einer* gewiesen Anteil an klebenden oder anbackenden Stoffen In ungereinigten Strömungsmedium zuzulassen, weil diese unmittelbar sich dem ohnehin inaktivem Granulat anlagern welches dann - wegen der örtlich hohen FSfdergeschwindigkeit - alsbald aus dem System entfernt wird. *

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Der besondere Vorteil erfindungsgsmäOer Einrichtungen besteht darin, daß die Gefahr von Gas« oder FlüssigkeitsdurchbrUehen infolge von Kavernenbildung innerhalb des Granulatbettes iueitestgehend vermieden wird» Während bei bekannten Einrichtungen wegen des gleichbleibenden Strömungsquersehnittes weitestgehend stationäre Strömungeverhältnisse angenommen werden müssen, vermindert sieh bei erfindungegemäGen Einrichtungen die Strömungsgeschwindigkeit kontinuierlich auf dem gesamten Strömungsweg innerhalb dee erweiterten Strömungskanale 7· Dieser Kanal .7 kann im weitesten Sinne al· Diffusor angesehen »erden, in dem kontinuierlich Strömungsenergie in Druckenergie umgesetzt wird« Da sieh diese Druckänderungen in dem stark porösem Granulatbett augenblicklich und egalisierend in dem jeweiligen Strömungsquerechnitt bemerkbar machen und die Strömungsgeschwindigkeit kontinuierlich abnimmt,' ist die Gefahr von Kavernenbildung mit der Folge von Gas- oder FlUseigkeitsdurchbrüchsn weitestgehend reduziert. Die weitere Folge ist eine gleichmäßige und zuverlässig wirksame Adsorption;

Während bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Figur 1 die Zuführung des Strömungemediums zentral durch das Rohr 3 erfolgt, zeigt die Figur 2 eine Einrichtung bei der das Strömungsmedium durch einen Musseren Ringkanal 19 und eins nachgeordnete, poröse Trennwand 20 der Einrichtung zugeführt wird« Eine derartige Ausführung kann u.U. aus anlagebedingten oder aus Platzgrün^en zweckmäßig sein«

üie Anwendung des erfindungsgemäOen Prinzips ist nicht an die rotationseymmetrische Gestaltung der Begrenzungswände gebunden. Auch ebene Ausführungen sind möglich. Dann ist jedoch eine diffusorartlge> Erweiterung des Kanals erforderlich welcher dem in den Zeichnungen dargestellten Kanal 7 entspricht.

Claims

•P-ngnspröche

Adsorptioneeinriehtung, bei der das Adsorptionsmittel von oben nach unten, und das Strömungsmedium von unten «ach oben durch die Einrichtung transportiert wird,

dadurch gekonnzeichnet, daß der Führungskanal den die Medien in entgegengesetzter Richtung passieren, sich uon unten nach oben diffusorartig erweitert.

Einrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal fur die Medien von zwei, im Abstand zueinander angeordneten kegelförmigen Wänden begrenzt wird.

Einrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der diffusoxrartige' Führungskanal in eimer Neigung zur Senkrechten angeordnet ist, die den Fließeigenschaften des Adsorptionsmittel entspricht.

Einrichtung c<ach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Strömungsmediums durch einen axial angeordneten Kanal erfolgt.

Einrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Strömungsmediums durch einen äusseren Ringkanal (19),gemäß Figur erfolgt.

Einrichtung nach vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußgeschwindigkeit des Adsorptionsmittel durch eine zentral, am unteren Auslaß angeordnete, den Durchlaß regelbare Einrichtung (z.Beisp. eine Zellenradschleuse) stufenlos einstellbar ist.

Einrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußgeechwindigkeit des Adsorptionsmittel geregelt wird in Abhängigkeit vom Druckverlust des Strömungsmittel .

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8. Einrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die DurchfluQgeschvindigkeit des Adsorptionsmittel geregelt wird in Abhängigkeit vom Reinheitsgrad des Strömungsmittels nach Passieren des Reaktors.