DE883743C - Process for the adsorption of gases and vapors by powdery adsorbents such as activated carbon or silica gel - Google Patents

Description

Verfahren zur Adsorption von Gasen und Dämpfen durch pulverförmige Adsorptionsmittel, wie Aktivkohle oder Kieselgel Bei den bisher bekannten liontinuierlichen Ädsorptions- und Desorptionsverfahren wird das Adsorptionsmittel über eine Anzahl Böden geführt, welche im Adsorptionsweg hintereinandergeschaltet sind.Process for the adsorption of gases and vapors by means of powder Adsorbents such as activated carbon or silica gel In the previously known lion continuous Adsorptions- und desorptionsverfahren the adsorbent over a number Soils out, which are connected in series in the adsorption path.

Vom letzten Adsorptionsboden gelangt das beladene Adsorbens zum Desorber und von hier im entladenen Zustand zurück zum obersten Adsorptionsboden, womit ein Kreislauf des Adsorptionsmittels hergestellt ist. The loaded adsorbent reaches the desorber from the last adsorption tray and from here in the discharged state back to the uppermost adsorption tray, with which a Circuit of the adsorbent is established.

Es besteht jedoch ein Unterschied zwischen der Adsorption eines einheitlichen Stoffes und der eines Mehrstoffgemisches. However, there is a difference between the adsorption of a single Substance and that of a multi-substance mixture.

Wird beispielsweise mittels Silicagel ein Gas getrocknet. so ist lediglich Wasser zu adsorbieren. Das vom obersten zum darunterliegenden zweiten Boden ablaufende Silicagel hat die über diesem Boden durchgebrodene Feuchtiglieit aufgenommen, gelangt also lediglich mit einer Vorbeladung eines einheitlichen Stoffes auf den zweiten Boden. For example, a gas is dried using silica gel. so is merely adsorbing water. That from the top to the second below Silica gel that runs off the soil has the moisture that seeped through this soil added, so only comes with a pre-loading of a uniform substance on the second floor.

Wird dagegen beispielsweise mittels Aktivkohle ein WIehrstoffgemisch, wie Rohbenzol, aus Steinkohlengas adsorbiert, so treten in einer ruhenden Schicht Sorptionszonen auf. In bewegten Schichten sind diese nicht vorhanden, lediglich die Beladungshöhe des quer zum Gasstrom über den Boden wandernden Adsorptionsmittels ist am Anfang und Ende eines Bodens verschieden hoch. Die Verdrängung leichterer Teile aus den unteren in die oberen Schichten bzw. Böden ist jedoch ebenso vorhanden wie bei ruhenden Schichten. Bei einer Vielzahl von untereinanderliegenden Schichten wiederholt sich der Vorgang leichterer Teile von Schicht zu Schicht bzw. von Boden zu Boden. On the other hand, if, for example, activated charcoal is used to create a like crude benzene, adsorbed from coal gas, so occur in a dormant layer Sorption zones. These are not present in moving layers, only the loading height of the adsorbent migrating across the soil across the gas flow is different heights at the beginning and the end of a floor. The displacement easier Parts from the lower to the upper layers or soils are also present as with dormant shifts. With a large number of layers lying one below the other the process of lighter parts is repeated from layer to layer or from soil to the ground.

Vom Ende des letzten Bodens gelangt also ständig Aktivliohle, welche einen Teil der leichteren Stoffe durch Sorptionsverdrängu1lg abgegeben hat, zum Desorber. Es folgt hieraus, wie es die Erfahrung bestätigt hat, daß eine Apparatur, in welcher das Adsorptionsmittel nacheinander die einzelnen Böden durchläuft, entweder mit hoher Umlaufgeschwindigkeit des Adsorptionsmittels und damit geringer Beladungshöhe des zur Desorption kommenden Adsorptionsmittels und lediglich guter Entbenzolung bzw. Gasreinigung, oder mit geringer Umlaufgeschwindigkeit des Adsorptionsmittels zum Zwecke einer weitgehenden Ausnutzung der Beladungsfähigkeit und mangelhafter Entbenzolung bzw. Gasreinigung, d. h. mit höherem Durchbruch gefahren werden kann. So from the end of the last floor there is a constant flow of active energy some of the lighter fabrics released by sorption displacement has become a desorber. It follows, as experience has confirmed, that a Apparatus in which the adsorbent passes through the individual trays one after the other, either with a high circulation speed of the adsorbent and thus lower Loading level of the adsorbent coming to desorption and only good Debenzene removal or gas cleaning, or with the adsorbent circulating slowly for the purpose of extensive utilization of the loading capacity and inadequate Debenzene removal or gas cleaning, d. H. can be driven with a higher breakthrough.

Die Erfindung betrifft bei einer einfachen oder vielfachen Aufteilung des Adsorptionsmittelkreislaufes ein Verfahren, welches es erlaubt, durch Anwendung verschieden großer Adsorptionsmittelmengen und Umlaufgeschwindigkeiten das über zwei oder mehr Böden geführte Adsorptionsmittel getrennt zu beladen und getrennt oder gemeinsam zu desorbieren. The invention relates to a simple or multiple division of the adsorbent cycle, a process that allows it to be applied different large amounts of adsorbent and circulation speeds that over two or more trays to load adsorbents separately and separately or to desorb together.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht dabei darin, daß die Adsorption mit aufgeteiltem Adsorptionsmittelkreislauf durchgeführt wird. Dabei kann weiter in der Weise verfahren werden, daß die einzelnen Adsorptionsmittelkreisläufe getrennt desorbiert werden. Außerdem kann auch der Dampf zum Zweck der Desorption nacheinander durch mehrere Desorber geleitet werden. The idea on which the invention is based consists in that the adsorption is carried out with a split adsorbent cycle. The procedure can continue in such a way that the individual adsorbent circuits are desorbed separately. In addition, the steam can also be used for desorption are passed through several desorbers one after the other.

In der Zeichnung sind mehrere zur Ausführung des Verfahrens bestimmte Schemas der Apparaturen in beispielsweiser Ausführungsform dargestellt, wobei auch zum Vergleich das Schema der bisherigen Apparatur mitgezeichnet ist. Es veranschaulicht Abb. I das Schema der bisher bekannten Apparatur des Kreislaufes des Adsorptionsmittels, Abb. 2 das Schema der Apparatur, die zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung mit getrennt geführten Adsorptionsmittel dient, Abb. 3 das Schema. der gleichen Anordnung wie Abb. 2, bei dem jedoch jeder Kreislauf mit einem Desorber versehen ist, Abb. 4 das Schema einer Apparatur zur Anwendung von drei getrennten Adsorptionsmittelkreisläufen, Abb. 5 das Schema derAnordnung von Desorbern, Abb. 6 das Schema der Anordnung vonDesorbern mit dazwischengeschalteten Pumpen. In the drawing several are intended to carry out the method Schemes of the apparatus shown in an exemplary embodiment, with also for comparison, the diagram of the previous apparatus is also drawn. It illustrates Fig. I the scheme of the previously known apparatus of the circuit of the adsorbent, Fig. 2 shows the scheme of the apparatus used to carry out the method according to the invention is used with separately conducted adsorbent, Fig. 3 the scheme. the same Arrangement as in Fig. 2, in which, however, each circuit is provided with a desorber Fig. 4 is a diagram of an apparatus for using three separate adsorbent cycles, Fig. 5 shows the arrangement of desorbers, Fig. 6 shows the arrangement of desorbers with pumps in between.

Aus Abb. I der Zeichnung ist ersichtlich, wie bisher das Adsorptionsmittel 1 im Kreislauf geführt worden ist, wobei dieses über eine Anzahl Böden 2 eines Behälters 3 geleitet wird, welche im Adsorptionsweg hintereinandergeschaltet sind. From Fig. I of the drawing it can be seen, as before, the adsorbent 1 has been circulated, this over a number of floors 2 of a container 3 is passed, which are connected in series in the adsorption path.

Erfindungsgemäß wird, wie aus Abb.2 ersichtlich, der Adsorptionsmittelkreislauf in zwei Kreisläufe Ia und Ib aufgeteilt, wodurch es möglich ist, verschieden große Adsorptionsmittelmengen mit verschieden großen Umlaufgeschwindigkeiten über im dargestellten Beispiel zwei Böden zu führen und zu beladen. Außerdem ist es dabei möglich, die Adsorptionsmittel getrennt oder gemeinsam in dem Desorber 4 zu desorbieren, um die in die oberste Schicht verdrängten leichteren Anteile ohne Wiedererscheinen in den darunterliegenden Schichten zu entfernen. According to the invention, as can be seen from Fig. 2, the adsorbent cycle divided into two circuits Ia and Ib, which makes it possible to produce different sizes Amounts of adsorbent with different speeds of rotation about in the shown Example of guiding and loading two floors. It is also possible to use the To desorb adsorbents separately or together in the desorber 4 to the lighter parts displaced into the uppermost layer without reappearing in the remove underlying layers.

Dabei kann die Anordnung auch so getroffen werden, wie dies in Abb. 3 beispielsweise dargestellt ist, daß jeder der Adsorptionsmittelkreisläufe Ia, Ib, mit einem Desorber 4 versehen ist, so daß keine Durchmischung der Adsorptionsmittel der einzelnen Kreisläufe stattfinden kann. Dabei wird der Hauptteil schädigender Stoffe, wie z. B. Harzbildner im Steinkohlengas, vorwiegend von der unteren Schicht aufgenommen. Wird die durch Schädigung verbrauchte Menge des Adsorptionsmittels dem untersten Kreislauf entnommen und durch Verlagerung entsprechender Mengen für die Nachfüllung frischen Adsorptionsmittels im obersten Kreislauf Raum geschaffen, so ist die abgezogene Menge einheitlich stark geschädigt und im obersten Kreislauf befindet sich ständig das frischeste Adsorptionsmittel. The arrangement can also be made as shown in Fig. 3 shows, for example, that each of the adsorbent circuits Ia, Ib, is provided with a desorber 4, so that no mixing of the adsorbents of the individual cycles can take place. The main part becomes more damaging Substances such as B. Resin formers in coal gas, mainly from the lower layer recorded. Is the amount of adsorbent consumed by damage taken from the lowest circuit and by relocating appropriate quantities for the refilling of fresh adsorbent created space in the top circuit, so the amount withdrawn is uniformly badly damaged and in the uppermost circuit there is always the freshest adsorbent.

Werden, wie dies aus Abb. 4 ersichtlich, beispielsweise bei einer Apparatur zur Gewinnung von Rohbenzol aus Steinkohlengas und gleichzeitiger Gasreinigung mittels Alctivkohle, drei getrennte Aktivkohlekreisläufe (Ia, Ib, Ic) angewandt, wobei jeder Kreislauf im Adsorptionsteil aus mehreren hintereinandergeschalteten Schichten bzw. Böden bestehen kann, so können die unteren, im Gasweg zuerst beaufschlagten Böden entsprechend der Beladungsfähigkeit der Aktivkohle sehr hoch beladen werden. Der oberste Kreislauf allein ist zur Erreichung einer guten Entbenzolung und Gasreinigung mit geringer Beladung, d. h. mit größerer Aktivkohleumlaufgeschwindigkeit zu fahren. Are, as can be seen from Fig. 4, for example in a Apparatus for the extraction of crude benzene from coal gas and simultaneous gas cleaning using activated carbon, three separate activated carbon cycles (Ia, Ib, Ic) applied, Each circuit in the adsorption section consists of several series-connected Layers or floors can exist, so the lower, in the gas path, can be applied first Soils are very heavily loaded according to the loading capacity of the activated carbon. The top circuit alone is used to achieve good debenzene removal and gas cleaning with low load, d. H. to drive with a higher activated carbon circulation speed.

Die einzusetzenden Adsorptionsmittelmengen und die Umlaufgeschwindigkeiten aller Kreisläufe sind in weiten Grenzen regulierbar, lassen sich also den Erfordernissen eines Mehrstoffgemisches anpassen. The quantities of adsorbent to be used and the speed of circulation all circuits can be regulated within wide limits, so they can be adapted to the requirements adapt to a multicomponent mixture.

Wird die Desorption mehrerer Adsorptionsmittelkreisläufe getrennt durchgeführt, so können die Desorber einzeln, wie dies in Abb. 5 dargestellt ist, mit frischem Dampf beaufschlagt werden. Das aus Dampf und Desorptionsgut entstehende Dämpfegemisch kann auch durch Zwischenschaltung einer Pumpe 5 zur Beaufschlagung des folgenden Desorbers benutzt werden, wie dies aus Abb. 6 zu ersehen ist. If the desorption of several adsorbent cycles is separated carried out, the desorbers can be individually, as shown in Fig. 5, fresh steam can be applied. The resulting from steam and desorption material Vapor mixture can also be applied by interposing a pump 5 of the following desorber can be used, as can be seen from Fig. 6.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Adsorption von Gasen und Dämpfen durch pulverförmige Adsorptionsmittel, wie Aktivkohle oder Kieselgel, wobei die pulverförmigen Stoffe durch Einblasen der Gase bzw. Dämpfe in einen flüssigkeitsähnlichen Zustand im Adsorber auf übereinanderliegenden Böden in verhältnismäßig dünner Schicht versetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorption mit aufgeteiltem Adsorptionsmittelkreislauf (1a, 1t, IC) durchgeführt wird. PATENT CLAIMS: I. Process for the adsorption of gases and vapors by powdery adsorbents, such as activated carbon or silica gel, the powdery substances by blowing the gases or vapors into a liquid-like one Condition in the adsorber on stacked floors in a relatively thin layer are added, characterized in that the adsorption with divided adsorbent circuit (1a, 1t, IC) is carried out. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Adsorptionsmittelkreisläufe (Ia, 1b, Ic) getrennt desorbiert werden. 2. The method according to claim I, characterized in that the individual Adsorbent circuits (Ia, 1b, Ic) are desorbed separately. 3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampf zum Zweck der Desorption nacheinander durch mehrere Desorber (4> geleitet wird. 3. The method according to claim I and 2, characterized in that the Steam is passed through several desorbers (4> in succession for the purpose of desorption will. 4. Verfahren nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beaufschlagung des folgenden Desorbers (4) Pumpen (5) zwischengeschaltet werden. 4. The method according to claim I to 3, characterized in that for Acting on the following desorber (4) pumps (5) are interposed.