DE2348456C3 - Vorrichtung zur adsorptiven Abtrennung eines Gases aus einem Gasgemisch - Google Patents
Vorrichtung zur adsorptiven Abtrennung eines Gases aus einem GasgemischInfo
- Publication number
- DE2348456C3 DE2348456C3 DE2348456A DE2348456A DE2348456C3 DE 2348456 C3 DE2348456 C3 DE 2348456C3 DE 2348456 A DE2348456 A DE 2348456A DE 2348456 A DE2348456 A DE 2348456A DE 2348456 C3 DE2348456 C3 DE 2348456C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gas
- outlet
- adsorbent
- membrane
- adsorption
- 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.)
- Expired
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
- B01D53/0446—Means for feeding or distributing gases
-
- 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
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/12—Oxygen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/16—Hydrogen
-
- 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
- B01D2257/702—Hydrocarbons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
Eine Vorrichtung zur adsorptiven Abtrennung eines
Gases aus einem Gasgemisch gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist aus der DT-PS 5 78 485
bekannt. Die mit dem r.dsorpi-'jnsmittel gefüllte
Kammer ist dabei als ein aufrichter Zylinder ausgebildet, in welchem oben und unten zwei "äurch Siebbleche
abgetrennte Sammelräume für das am einen Ende der Kammer unter Überdruck über eine entsprechende
Einlaßleitung zugeleitete Gasgemisch und für das am anderen Ende über eine entsprechende Auslaßleitung
abgeleitete Produktgas ausgebildet sind. Als Auslaßzone für das desorbierte Gas ist andererseits eine Vielzahl
parallel zur Achse dieser zylindrischen Adsorptionskammer angeordneter gelochter Rohre vorgesehen, die
an ihrem einen, über die Adsorptionskammer nach außen vorstehenden Ende an eine gemeinsame Sammelzuleitung für ein Regenerierungsgas zur intervallsmäßi-
gen Regenerierung des Adsorptionsmittels angeschlossen sind, in welches diese Rohre bis in die unmittelbare
Nähe des am gegenüberliegenden Ende der Adsorptionskammer angeordneten Siebbleches eintauchen.
Diesen gelochten Zuleitungsrohren für ein Regenerierungsgas sind in einer ebenso achsparallelen Anordnung
eine etwa gleiche Vielzahl gelochter Auslaßrohre zugeordnet, über welche mithin während der bei dann
ausgeschalteter Adsorption intervallsmäßigen Regenerierung, des Adsorptionsmittels das unter Überdruck
zugeleitete Regenerierungsgas gemeinsam mit dem aus dem Adsorptionsmittel damit abgezogenen desorbierten Gas abgeleitet wird.
Die bekannte Vorrichtung hat damit den Nachteil, daß während des Adsorptionsvofganges Teilmengen
des Rohgases auch in die Hohlräume der gelochten Rohre gelangen können, über welche das Regenerierungsgas zugeleitet und gemeinsam mit dem desorbierten Gas abgeleitet wird. Sofern bei einem schnelleren
Verbrauch der adsorbierenden Eigenschaften des Adsorptionsmittels eine entsprechend häufigere Regenerierung vorgenommen wird, ist mithin der Wirkungsgrad der Vorrichtung entsprechend schlecht, weil
in Abhängigkeit von dem Füllvolumen der gelochten Rohre einerseits eine entsprechende Menge an Rohgas
und damit auch an Produktgas verlorengeht und andererseits eine entsprechende Menge des Regenerierungsgases bzw. eines alternativ dazu benutzten
SpDlgases zur Verdrängung des in den gelochten Rohren eingefangenen Rohgases noch vor dem Beginn
der eigentlichen Regenerierung des Adsorptionsmittel.
Der eigentliche Regenerierungsprozeß erfährt dadurch eine entsprechende Zeitverzögerung, wodurch die
betriebliche Ausnutzung der Vorrichtung für den interessierenden Adsorptionsvorgang weiter verschlechtert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung dieser Art so auszubilden, daß praktisch
keine Möglichkeit für ein Vermischen des Rohgases bzw. des Produktgases mit dem Regenerierungsgas
besteht und daß unter vergleichbaren Voraussetzungen weiterhin die für die Regenerierung des Adsorptionsmittels benötigte Zeit verkürzt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführt sind. Indem die Perforationen der
Auslaßzone mittels der elastomeren Membrane während des Adsorptionsvorganges abgedichtet verschlossen sind, ist damit eine vollkommene Abtrennung des für
das Rohgas vorgesehenen Strömungsweges durch das Adsorptionsmittel hindurch von dem Strömungsweg
verwirklicht, der bei dessen intervallsmäßiger Regenerierung für das desiiibierte Gas in der Vereinigung mit
einem betreffenden Regenerierungsgas vorgesehen ist. Mithin ist es möglich, nach Beendigung eines Adsorptionsvorganges sofort auf den maßgeblichen Regenerierungsvorgang für das Adsorptionsmittel umzuschalten
und umgekehrt. Weiterhin bringt diese im übrigen mittels einfachster konstruktiver Maßnahmen zu verwirklichende Verhinderung einer Vermischungsmöglichkeit der Gase noch den zusätzlichen Vorteil, daß
dadurch jetzt eine solche Vorrichtung wahlweise auch für einen Trocknungsprozeß von Gasen ausgenutzt
werden kann, insbesondere dann, wenn die Erfindung die vorteilhafte Ausbildung nach den Patentansprüchen 2 und 3 erfährt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
Fig. I ein Flußdiagramm einer zur Trocknung und zur adsorptiven Abtrennung eines Gases aus einem
Gasgemisch eingerichteten Anlage,
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Perspektivansicht
in teilweise auseinandergezogener Darstellung einer in der Anlage gemäß Fig. I verwirklichten Vorrichtung
zur adsorptiven Abtrennung eines Gases aus einem Gasgemisch,
Fig.3 eine teilweise geschnittene Perspektivdarstellung einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß Fig.2, die in der Anlage gemäß Fig. I als Trockner eingesetzt ist, und
Fig.4 eine weitere alternative Ausführungsform der
Vorrichtung gemäß Fig.2 ebenfalls in der Ausbildung
als Trockner in der Anlage gemäß Fig. I.
Für die adsorptive Abtrennung eines Gases aus einem in einer Leitung 10 herangeführten Gasgemisch ist
zweckmäßig zuerst eine Verdichtung mittels eines Kompressors 1! auf einen Druck zwischen etwa 1,75
und 4,2 kg/cm2 vorgesehen. Das verdichtete Gas wird dann über eine Verbindungsleitung 12 einem Kühler 13
zugeleitet, um dort beispielsweise auf eine Temperatur
von etwa 20 bis 30" C abgekühlt zu werden. Das
gekühlte Gasgemisch wird dann über eine Verbindungsleitung 14, in der ein Sumpf 15 mit einem Entwässerungsventil
16 angeordnet ist, einem Speicherbehälter 17 zugeleitet, der mit seiner Ausgangsleitung 18, in der
ein Druckregler 19 für eine beispielsweise vorgesehene Druckreduzierung des entnommenen Gasgemisches auf
etwa 0,7 bis 2,8 kg/cm2 angeordnet ist, mit einem Trockner 20 verbünden ist.
Der Trockner 20 ist für einen abwechselnden Betrieb mit einem weiteren Trockner 21 eingerichtet, indem von
der Leitung 18 eine zu dem Trockner 21 führende Zweigleitung abgezweigt ist und zwei entsprechend
abwechselnd betriebene Einlaßventile 22 und 23 sowie ebenfalls abwechselnd betriebene Auslaßventile 24 und
25 vorgesehen sind. Letztere sind in entsprechenden Auslaßleitungen 30 und 31 angeordnet, die über eine
gemeinsame Verbindungsleitung 32 an einen weiteren Speicherbehälter 51 angeschlossen sind. In diesem
Speicherbehälter 51 wird das mittels der Trockner 20 und 21 beispielsweise auf einen Taupunkt von etwa
—45" C und weniger getrocknete Gas gesammelt, welches mithin das unmittelbar aus dem dem Speicherbehälter
17 entnommenen Gasgemisch als dem dabei maßgeblichen Rohgas erhaltene Produktgas darstellt.
Dieses Produktgas wird in den Trocknern 20 und 21 durch die Zuleitung eines desorbierten Gases über
weitere Einlaßventile 26 und 27 erhalten, die ebenfalls abwechselnd zueinander betrieben werden unJ auch
abwechselnd zu weiteren Auslaßventilen 28 und 29, die über Anschlußleitungen 34 und 35 an eine gemeinsame
Vakuumpumpe 37 angeschlossen sind. Über die Auslaßleitung 33 der Vakuumpumpe 37 wird mithin
ständig aus den abwechselnd angeschlossenen Trocknern 20 und 21 das von deren Adsorptionsmittel bei der
Trocknung des aus dem Speicherbehälter 17 zugeleiteten Gasgemisches adsorbierte Wasser sowie andere
Verunreinigungen in der Vereinigung mit dem jeweils durchgeleiteten desorbierten Gas abgeführt, wobei zur
Steuerung der verschiedenen Ein- und Auslaßventile eine Steuereinrichtung 38 vorgesehen ist, die mit diesen
Ventilen über die Steuerleitungen 40 bis 46 verbunden ist. Die Steuereinrichtung 38 steuert im übrigen ein in
einer weiteren Auslaßleitung 49 des Speicherbehälters 17 angeordnetes Solenoidventil 48 ffr eine ebenfalls
abwechselnde Verbindung mit den beiden Trocknern 20 und 21, um so während deren jeweiligem Betrieb in der
Trocknungsphase bezüglich des aus dem Speicherbenälter 17 zugeleiteten Gasgemisches eine in die Trockner
eingebaute Membrane aus einem elastomeren Material für eine abdichtende Verschließung von Perforationen
zu betätigen, die in Wänden einer jeweiligen Auslaßzone für das in die Trockner zugeleitete desorbierte Gas
vorgesehen sind. Zur Betätigung dieser elastomeren Membranen der beiden Trockner 20 und 21 kann auch
ein anderes, dann über entsprechend separate Versorgungsleitungen zugeleitetes Druckfluid verwendet werden,
wobei dann die Steuereinrichtung 38 für eine mit der Steuerleitung 50 für das Solenoidventil 48
entsprechende Steuerung entsprechender Ventilanordnungen eingerichtet ist.
Der Speicherbehälter 51 ist über eine Auslaßleitung 52, in der ein Druckregler 53 für eine weitere
Druckreduzierung des entnommenen Gasgemisches auf Werte bis maximal e'.wa 2,1 kg/cm2 angeordnet sein
kann, an zwei ebenfalls abwechselnd betriebene und für eine eigentliche adsorptive Abtrennung eines Gases aus
dem zugeleiteten Gasgemisch eingerichtete Vorrichtungen 55 und 56 angeschlossen. Mittels der Vorrichtungen
55 und 56 wird mithin in Unterscheidung zu den Trocknern 20 und 21 bei grundsätzlich möglicher
gleicher Ausbildung eine Trocknung des aus dem Speicherbehälter 51 zugeleiteten Gasgemisches nicht
mehr durchgeführt, wobei gleichzeitig bezüglich der Arbeitsweise dieser Vorrichtungen 55 und 56 gilt, daß
sie völlig derjenigen der Trockner 20 und 21 entspricht. Mithin sind auch hier an die Vorrichtungen 55 und 56
ίο Zweigleitungen 57 und 58 der Auslaßleitung 52 des
Speicherbehälters 51 angeschlossen, in denen von einer entsprechenden Steuereinrichtung 82 aus für eine
abwechselnde Betätigung gesteuerte Einlaßventile 59 und 60 angeordnet sind. Weiter sind in entsprechenden
Auslaßleitungen 63 und 64 entsprechende Auslaßventile 61 und 62 angeordnet, so daß das aus dem Rohgas
während des maßgeblichen Adsorptionsvorganges jeweils abwechselnd in den beiden Vorrichtungen 55
und 56 gewonnene Produktgas über eine gemeinsame Verbindungsleitung 65 einem Speicherbehälter 66
zugeleitet werden kann, um dann aus diesem je nach Bedarf mittels einer in eine Auslaßleitung 67, 69
eingebauten Pumpe 68 entnommen zu werden. In weiterhin entsprechender Weise sind von der Steuereinrichtung
?52 noch Solenoidventile 71 und 72 gesteuert,
welche in Zweigleitungen 75 und 76 einer weiteren Auslaßleitung 73 des Speicherbehälters 51 angeordnet
sind, um damit während des jeweiligen Adsorptionsvorganges eine auch hier in die Vorrichtungen 55 und 56
jeweils eingebaute elastomere Membrane für eine abdichtende Verschließung entsprechender Perforationen
in den Wänden einer entsprechenden Auslaßzone für das desorbierte Gas zu betätigen, das während der
jeweiligen Unterbrechung des Adsorptionsvorganges in den beiden Vorrichtungen 55 und 56 über entsprechende
Auslaßleitungen 77 und 78 einer gemeinsamen Verbindungsleitung 79 mit den beiden Trocknern 20 und
21 zugeleitet wird, die an deren Einlaßventile 26 und 27 über die Zweigleitungen 80 und 81 angeschlossen ist.
Während des abwechselnden Betriebs der beiden Trockner 20 und 21 ist mithin die Vakuumpumpe 37
auch für eine Ansaugung des desorbierten Gases über die Verbindungsleitung 79 abwechselnd aus den beiden
Vorrichtungen 55 und 56 betätigt, wobei die über entsprechende Leitungen 83 bis 88 mit den verschiedenen
Ventilen dieser Vorrichtungen 55 und 56 verbundene Steuereinrichtung 82 in einer bezüglich der
Auslaßleitungen 77 und 78 alternativen Ausführungsform der Anlage auch noch dafür eingerichtet sein kann,
daß über den Einbau entsprechender Ventile in diese Auslaßleitungen 77 und 78 das desorbierte Gas ebenfalls
nur abwechselnd aus den beiden Vorrichtungen 55 und
56 an d;.· Hinlaßleitungen 80 und 81 der beiden Trockner
20 und 21 zur Ansaugung kommt, wenn diese
SS Einlaßleitungen abwechselnd über die jeweilige Auslaßleitung 34 und 35 an die Vakuumpumpe 3/ angeschlossen
sind.
Mit einer Anlage der vorbeschriebenen Ausführungsform kann beispielsweise Äthan und/oder Äthylen aus
einem Gemisch mit Methan rückgewonnen werden. Oder es ist auch möglich, damit Wasserstoff aus einem
Gemisch mit Methan in größeren Mengen und Äthan, Äthylen, Stickstoff, Kohlenstoffdioxyd und Spuren von
Kohlenwasserstoffen mit hohem Molekulargewicht in geringeren Mengen rückzugewinnen. Eine solche
Anlage eignet sich auch für die Gewinnung von Sauerstoff aus Luft, wobei die Luft beispielsweise auf
einen Druck von 2,1 kg/cm2 und eine Temperatur von
26°C vorbehandelt wird, um unter Verwendung eines 5A Molekularsiebes als für diesen Zweck besonders
geeignetes Adsorptionsmittel für eine Gewinnrate von bis zu 0,25 I Produktgas/Minute/l Adsorptionsmittel in
einer Vorrichtung verarbeitet zu werden, bei der die s
maßgebliche Adsorptionsstrecke eine Länge von beispielsweise 13 m hat. Für den mit diesen Werten hier
näher berücksichtigten Anwendungsfall ist eine Vakuumpumpe mit einem Leistungsvermögen von 25 l/min/l
Adsorptionsmittel angenommen und eine abwechselnde r,
Betriebsdauer der beiden für die adsorptive Abtrennung des Sauerstoffs aus der Luft maßgeblichen Vorrichtungen
von jeweils 2 Minuten bei einer gleichzeitig für das Adsorptionsmittel jeweils benötigten Regeneralionszeit
von nur I Minute. Zur Abrundung dieser Versuchsdaten ist dabei noch der Hinweis von Interesse, daß damit ein
Produktgas mit bis zu 95% Sauerstoff, Rest bis zu 4,2% Argon und bis zu 0.7% Stickstoff, erhalten werden kann,
was einen sehr guten Wert für die Sauerstoffgewinnung aus Luft darstellt. Wird mit derselben Anlage, für welche
diese Versuchsdaten Gültigkeit haben, aus einem Gasgemisch aus 56% Wasserstoff und 35% Methan.
Rest die vorerwähnten Gase, der Wasserstoff rückgewonnen, dann ist es damit immerhin möglich, mit einer
Gewinnrate von bis zu 1,3 l/min/l Adsorptionsmittel ein Produktgas mit I is zu 98% Wasserstoff, Rest bis zu 1%
Methan und Spuren von Äthan. Äthylen und Stickstoff, zu erhalten.
Die für eine eigentliche adsorptive Abtrennung eines Gases aus einem Gasgemisch in der Anlage gemäß
F i g. 1 vorgesehenen Vorrichtungen 55 und 56 können beispielsweise die in F i g. 2 gezeigte Ausbildung haben.
F.s ist hierbei eine für die Füllung mit dem Adsorptionsmittel vorgesehene Kammer in der Form eines
Parallelepipeds mit einem Boden 3t I und einem Deckel is
312 verwirklicht, in welcher mehrere, sich über die gesamte Höhe erstreckende perforierte Rohre 313
angeordnet sind. Die Kammer weist einen Einlaß 314 für das Rohgas und einen Auslaß 315 für das Produktgas
auf. ledes perforierte Rohr 313 umfaßt eine die Perforationen 319 aufweisende zylindrische Wand 318.
die sie!) zwischen einer Bodenkonsole und einer Deckenkonsole 317 erstreckt und innerhalb von welcher
in einer konzentrischen Anordnung ein hohler Kern 320 vorgesehen ist, der von einer rohrförmigen Membrane
323 aus einem elastomeren Material umgeben wird. Der
hohle Kern 320 ist an seinen beiden axialen Enden mittels konischer Klemmen 322 und 325 an der
umgebenden Wand 318 befestigt, so daß an diesen Stellen auch die dazwischen angeordnete elastomere so
Membrane 323 an der Wand 318 befestigt ist. Mit dem hohlen Kern 320 jedes perforierten Rohres 313 hat im
übrigen noch eine Versorgungsleitung 326 für ein Druckfluid Verbindung, die mittels eines in den Deckel
324 der Deckenkonsole 317 eingesetzten Gewindestopfens 327 gehalten wird. Wenn während des Adsorptionsvorganges über die verschiedenen Versorgungsleitungen
326 ein Druckfluid dem hohlen Kern 320 der einzelnen perforierten Rohre 313 zugeleitet wird, dann
bewirkt dieses Druckfluid nach seinem Austritt beispielsweise über einen jeweiligen Längsschlitz eine
Aufweitung der jeweiligen elastomeren Membrane 323, so daß diese sich dann zum abdichtenden Verschließen
der Perforationen 319 der umgebenden Wand 318 ausdehnt Wird andererseits die Zuleitung des Druckfluids
während der Unterbrechung eines Adsorptionsvorganges ebenfalls unterbrochen und dann der
Innenraum der Deckenkonsole 317 an die Vakuumpumpe 37 der Anlage gemäß F i g. I angeschlossen, dann
wird dadurch über die dann wegen des Anliegens der elastomeren Membrane 323 an dem hohlen Kern 320
freigelegten Perforationen 319 der Wand 318 das desorbierte Gas aus dem Adsorptionsmittel angesaugt
und über den ringförmigen Zwischenraum zwischen der Wand 318 und der Membrane 323 in den Freiraum der
Deckenkonsole 317 abgeleitet und von dort dem jeweils eingeschalteten Trockner 20 oder 21 zugeführt.
Die Trockner 20 und 21 in der Anlage gemäß F i g. 1 können beispielsweise die in F i g. 3 gezeigte Ausführungsform
haben. Hierbei umfaßt ein Gehäuse in der Form eines Parallelepipeds zwei auf Abstand zueinander
angeordnete Scitenwände 201 und 202, zwischen welche Einsalzstücke 203 eingepaßt sind und die durch
Steckbolzen 204, welche die Finsatzstückc 203 und die
Seitenwände 201 und 202 in fluchtenden Bohrungen 212 durchdringen, gegeneinander verspannt sind. Die
n.msai/.MÜCiCc 203 häuCu CnigCgCngCSCiZi gckrÜiTiiTiiC
Oberflächen 208 und 209. die sich bei jeweils zwei benachbarten F.insal/.stückcn 203 zu einem im wesentlichen
kreisförmigen Querschnitt einer jeweiligen Adsorptionskammer 213 ergänzen, die mit einem geeigneten
Adsorptionsmittel, wie dem bereits erwähnten Molekularsieb oder einem Kieselerdegel, gefüllt werden.
|cdc Adsorptionskammer 213 wird auUcr durch die beiden gekrümmten Wände 208 und 209 zweier
Einsatzstück 203 noch durch zwei flache perforierte Wände 220 begrenzt, die zwischen die Flanschen 219
der benachbarten [Ansatzstücke 203 eingesetzt sind und einen Abstand von der jeweils zugeordneten Seitenwand
201 und 202 einhalten, so daß an der Außenseite jeder dieser perforierten Wände 220 ein Zwischenraum
geschaffen ist, in welchem eine randseitig an der jeweiligen Seitenwand befestigte elastomere Membrane
218 angeordnet ist. Für die randseitige Befestigung dieser elastomeren Membrane 218 sind in eine jeweilige
Aussparung 215 der Seitenwände 201 und 202 eingesetzte Lochplatten 214 vorgesehen, an deren
jeweiliger Außenseite in der betreffenden Seitenwand 201 und 202 eine weitere Aussparung 217 ausgebildet ist.
Die einzelnen Aussparungen 217 sind entweder an eine gemeinsame Versorgungsleitung 223 für ein Druckfluid
oder auch an getrennte Versorgungsleitungen angeschlossen, so daß bei der Zuleitung des Druckfluids
während des Adsorptionsvorganges die jeweilige Membrane 218 zum abdichtenden Verschließen der
Perforationen der jeweils zugeordneten Wand 220 der jeweiligen Adsorptionskammer 213 gedehnt wird.
Die Adsorptionskammern 213 sind an ihrem unteren Ende durch ein jeweiliges Siebblech 232 abgeschloss^/t.
das in Aussparungen 230 von Flanschen 228 und 229 einer Bodenkonsole 207 eingesetzt ist Die Seitenwände
201 und 202 sind ebenfalls auf diese Flanschen 228 und 229 aufgesetzt und in geeigneter Weise abgedichtet
verbunden, wobei noch bezüglich der gelochten Wände 220 die besondere Anordnung getroffen ist, daC
diejenigen an der Seitenwand 202 von dem unterer Ende der jeweiligen Adsorptionskammer 213 einer
kleineren Abstand A einhalten als die gelochten Wände 220 an der anderen Seitenwand 201, deren Abstand mil
B bezeichnet ist In der Bodenkonsole 207 ist eine
Verteilerkammer 226 ausgebildet die von den Wänder 224, 225 und 227 umgeben ist und einen in der einer
Wand ausgebildeten Einlaß 228 für das Rohgas aufweist Weiterhin ist in die Verteilerkammer 226 ein al;
Membranventil ausgebildetes Einlaßventil 400 einge baut das im nicht ausgedehnter Zustand seiner al:
Sperrglied wirkenden Membrane die Zuleitung des Rohgases in das Innere der Verteilerkammer 226
erlaubt, hingegen diese Zuleitung sperrt, wenn die Membrane gedehnt und dabei dann an die Innenflächen
der beiden Wände 224 und 225 der Verteilerkammer angelegt ist Das in dem Verteilerkammer 226
eingeleitete kohgas strömt aus der Verteilerkammer aufwärts und durch die jeweilige Siebplatte 232 am
unteren Ende der Adsorptionskammern 213 hindurch, so daß es auf seinem Weg nach oben durch das in den
Adsorptionskammern 213 angeordnete Adsorptionsmittel hindurchströmt, wobei die dann an die Außenseite der gelochten Wände 220 angelegten elastomeren
Membranen 218 verhindern, daß während des Adsorptionsvorganges Rohgas oder auch Produktgas nach
außen dringen kann.
Das nach oben strömende Rohgas wird am oberen Ende der Adsorptionskammern 213 als Produktgas in
einer Deckenkonsole 206 gesammelt, die an die oberen Enden der Seitenwände 201 und 202 angeflanscht ist und
einen mit der Verteilerkammer 226 der Bodenkonsole 207 vergleichbaren Sammelraum 235 für das Produktgas aufweist, an dessen Auslaß 236 ein ebenfalls als
Membranventil ausgebildetes Auslaßventil 400' angeordnet ist. Am Auslaßende der einzelnen Adsorptionskammern 213 ist ebenfalls ein jeweiliges Siebblech
234 angeordnet, die in entsprechende Aussparungen 233 der Flansche der Deckenkonsole 206 eingesetzt sind. An
dieser Stelle kann noch darauf hingewiesen werden, daß die Größe ues Gehäuses bestimmend ist für die Anzahl
und auch für die Größe der einzelnen Adsorptionskammern 213, von denen in Fig.3 nur zwei Kammern
gezeigt sind, und daß es selbstverständlich luch möglich ist, den Einlaß 228 und den Auslaß 236 funktionell zu
vertauschen, so daß also das Rohgas von oben nach unten durch die einzelnen Adsorptionskammern 213
hindurchströmt. In F i g. 3 nicht gezeigt ist der Anschluß der Versorgungsleitung für das desorbierte Gas, das in
der Anlage gemäß F i g. 1 für die Regeneration des Adsorptionsmittels während jeder Unterbrechung des
Adsorptionsvorganges zugieitet wird, und ebenfalls nicht gezeigt ist der Anschluß der Verbindungsleitung
mit der Vakuumpumpe, die dann für die Hindurchleitung des damit angesaugten desorbierten Gases durch
das Absorptionsmittel in einer jeweiligen Querströmung durch die einzelnen Adsorptionskammern 213 im
dann von den Außenseiten der gelochten Wände 220 abgehobenen Zustand der elastomeren Membranen 218
in Betrieb gesetzt ist
Ausführungsform gemäß Fig. 4 haben. Hierbei ist ein
zylindrisches Gehäuse 201/4 verwirklicht, das mehrere achsparallel angeordnete gelochte Rohre aufnimmt,
deren untere Enden durch den Gehäuseboden ver-
', schlossen und deren obere Enden nach außen über den
angeflanschten Gehäusedeckel 206,4 vorstehen. Die einen Rohre 202/4 und 203/4 dienen als Ein- und
Auslaßrohre für das auch hier mittels eines Molekularsiebes oder mittels Kieselerdegel zu trocknende
ίο Rohgas, das nach seiner Zuleitung über ein zweckmäßig
als Membranventil ausgebildetes Einlaßventil 400/4 über die Perforationen 214/4 des Einlaßrohres 202A in
das umgebende Adsorptionsmittel ausströmt und dann über die Perforationen 215/4 in das Innere des
!5 Nuslaßrohres 203/4 gelangt, um als dann trockenes
Produktgas über ein ebenfalls zweckmäßig als Membranventil ausgebildetes Auslaßventil 401/4 abgeleitet
zu werden. Zwei weitere Kohre 2U4/4 und 203/4 sind
andererseits zur Durchleitung des desorbierten Gases in
der Anlage gemäß Fig. I während jeder Unterbrechung des Adsorptions- bzw. Trocknungsvorganges
angeordnet. In den Rohren 204/4 und 205/4 ist jeweils
ein hohler Kern 209/4 angeordnet, an den eine Versorgungsleitung 213/4 für ein Druckfluid angeschlos
sen ist. Der hohle Kern 209,4 wird vor einer
rohrförmigen elastomeren Membrane 211/4 umgeben, die an ihren beiden Enden jeweils mittels einer
konischen Klemme 210/4 einerseits an dem zugeordneten Ende des hohlen Kernes 209/4 und andererseits an
der Innenfläche der umgebendeh Rohrwand abgedichtet gehalten wird. Wenn mithin während des Adsorptionsvorganges über die Versorgungsleitungen 213/4 ein
Druckfluid in die hohlen Kerne 209,4 der beiden Rohre 204/4 und 205/4 zugeleitet wird, dann werden die
Membranen 211/4 zum abdichtenden Verschließen der Perforationen der beiden Rohre 204/4 und 205/4
ausgedehnt, indem das Druckfluid dann in den Zwischenraum zwischen den hohlen Kernen und der
umgebenden Membrane zugeleitet wird. Wird anderer
seits während einer Unterbrechung des Adsorptions
vorganges auch die Zuleitung des Dnickfluids zu den hohlen Kernen 209/4 unterbrochen, dann legen sich die
elastomeren Membranen auf die Außenseite der hohlen Kerne 209A so daß dann die Perforationen der Rohre
204/4 und 205/4 geöffnet sind und mithin dann das über
den Einlaß 2074 zugeleitete desorbierte Gas in Querströmung durch das Adsorptionsmittel hindurchströmen kann, bevor es über den Auslaß 208/4
abgezogen wird.
Claims (3)
1. Vorrichtung zur adsorptiven Abtrennung eines Gases aus einem Gasgemisch, bestehend aus einer
mit einem Einlaß für das Rohgas und einem Auslaß ■*>
für das Produktgas versehenen und mit dem Adsorptionsmittel gefüllten Kammer, innerhalb der
eine mit perforierten Wänden versehene Auslaßzone für das desorbierte Gas vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb >° der Auslaßzone zur abdichtenden Verschließung der
Perforationen während des Adsorptionsvorganges eine Membrane aus einem elastomeren Material
vorgesehen ist, die an eine Versorgungsleitung für ein Druckfluid angeschlossen ist. '5
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der elastomeren Membrane
ein an die Versorgungsleitung für das Druckfluid angeschlossener hohler Kern vorgesehen ist, durch
den das Druckfluid in den Zwischenraum zwischen *° dem hohlen Kern und der Membrane zuleitbar ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßzone an'eine
Vakuumpumpe angeschlossen ist.
25
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA152,760A CA986424A (en) | 1972-09-28 | 1972-09-28 | Process, system and apparatus and components thereof for the separation of gaseous components |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2348456A1 DE2348456A1 (de) | 1974-04-11 |
DE2348456B2 DE2348456B2 (de) | 1977-08-25 |
DE2348456C3 true DE2348456C3 (de) | 1978-04-13 |
Family
ID=4094550
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2365944A Pending DE2365944A1 (de) | 1972-09-28 | 1973-09-26 | Membranventil |
DE2348456A Expired DE2348456C3 (de) | 1972-09-28 | 1973-09-26 | Vorrichtung zur adsorptiven Abtrennung eines Gases aus einem Gasgemisch |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2365944A Pending DE2365944A1 (de) | 1972-09-28 | 1973-09-26 | Membranventil |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3849089A (de) |
JP (1) | JPS5011976A (de) |
CA (1) | CA986424A (de) |
DE (2) | DE2365944A1 (de) |
GB (3) | GB1423666A (de) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53148559A (en) * | 1977-05-31 | 1978-12-25 | Nippon Reizo Kk | Production of food containing nonncleaned rice |
JPS54110344A (en) * | 1978-01-27 | 1979-08-29 | Otake Eiichi | Method and apparatus for producing noodle based on rice |
CA1132062A (en) * | 1978-12-28 | 1982-09-21 | Robert A. Ritter | Multiple vessel cascade gas enrichment system |
US4371384A (en) * | 1979-10-12 | 1983-02-01 | Green & Kellogg, Inc. | Bed vessels for a compact oxygen concentrator |
EP0031006A1 (de) * | 1979-10-26 | 1981-07-01 | Robert A. Ritter | Mehrstufiger Kaskaden-Adsorber zur Anreicherung von Gasen |
US4631073A (en) * | 1984-03-15 | 1986-12-23 | Wilkerson Corporation | Method and apparatus for theadsorptive fractionation of gases |
US4559065A (en) * | 1984-03-15 | 1985-12-17 | Wilkerson Corporation | Twin tower gas fractionation apparatus |
GB8528249D0 (en) * | 1985-11-15 | 1985-12-18 | Normalair Garrett Ltd | Molecular sieve bed containers |
DE19648585C2 (de) * | 1996-11-23 | 2000-07-06 | Festo Ag & Co | Ventil, insbesondere zur Entlüftung bei geringen Druckdifferenzen |
EP0968043B1 (de) | 1997-01-31 | 2004-10-13 | RIC Investments, Inc. | Druckwechselabsorptionsvorrichtung mit mehrkammerbehälter |
US20140299200A1 (en) * | 2013-04-08 | 2014-10-09 | John Carlin | Liquid Condensate Collection and Drain Apparatus for Compressed Air-Gas Systems and Method Therefore |
CA2934673A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | Carleton Life Support Systems, Inc. | Air drying system for obogs |
CN112275089A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-01-29 | 河南中烟工业有限责任公司 | 一种废水处理污染气体净化系统 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2075036A (en) * | 1935-08-26 | 1937-03-30 | Henry L Hollis | Air conditioning apparatus and process |
BE601007A (de) * | 1960-03-09 | 1900-01-01 | ||
US3080219A (en) * | 1960-05-09 | 1963-03-05 | Phillips Petroleum Co | Control system |
US3140931A (en) * | 1960-12-01 | 1964-07-14 | Union Carbide Corp | Separation of an oxygen-nitrogen mixture |
DE1544066A1 (de) * | 1965-11-19 | 1970-02-26 | Linde Ag | Adsorptionsvorrichtung |
-
1972
- 1972-09-28 CA CA152,760A patent/CA986424A/en not_active Expired
-
1973
- 1973-01-04 US US00320433A patent/US3849089A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-09-18 GB GB3049174A patent/GB1423666A/en not_active Expired
- 1973-09-18 GB GB3049274A patent/GB1423667A/en not_active Expired
- 1973-09-18 GB GB4377473A patent/GB1423665A/en not_active Expired
- 1973-09-26 DE DE2365944A patent/DE2365944A1/de active Pending
- 1973-09-26 DE DE2348456A patent/DE2348456C3/de not_active Expired
- 1973-09-28 JP JP48108610A patent/JPS5011976A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2348456A1 (de) | 1974-04-11 |
CA986424A (en) | 1976-03-30 |
GB1423665A (en) | 1976-02-04 |
JPS5011976A (de) | 1975-02-06 |
DE2365944A1 (de) | 1977-05-12 |
DE2348456B2 (de) | 1977-08-25 |
US3849089A (en) | 1974-11-19 |
GB1423667A (en) | 1976-02-04 |
GB1423666A (en) | 1976-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2348456C3 (de) | Vorrichtung zur adsorptiven Abtrennung eines Gases aus einem Gasgemisch | |
DE2454801B2 (de) | Vorrichtung zur adsorptiven, isothermen Trennung eines Gasgemisches | |
CH500750A (de) | Filtervorrichtung zur Abscheidung gesundheitsschädigender, insbesondere radioaktiver Schwebstoffe aus strömender Luft oder aus einem anderen Gasstrom | |
DE2528220A1 (de) | Staubabscheider | |
DE2803038C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Dampf aus einem zugeführten heißen komprimierten Gas | |
DE2721588C2 (de) | Vorrichtung zum Filtern von gasförmigen Medien | |
DE19529508C1 (de) | Härtekessel zur Herstellung von Porenbeton | |
EP0263197B1 (de) | Vorrichtung zum Entwässern und Trocknen von in Flüssigkeiten dispergierten Feststoffteilchen | |
EP0807605B1 (de) | Gerät zum Entsalzen und Aufbereiten von Wasser | |
DE2400792C3 (de) | Sorptionspumpvorrichtung | |
DE697703C (de) | Verfahren zum Fuellen von Gefaessen | |
DE3723962C2 (de) | ||
DE1191476B (de) | Mit einem isolierenden Fuellmedium gefuellter elektrischer Apparat, insbesondere Transformator | |
EP2365860B1 (de) | Druckwechseladsorptionsanlage und druckwechseladsorptionsverfahren | |
DE1244720B (de) | Vorrichtung zur adsorptiven Reinigung von Gasen, insbesondere von Schutzgas | |
DE60202310T2 (de) | Vorrichtung zur Gasstromsteuerung | |
EP0689861A1 (de) | Gasfilter | |
DE10296903T5 (de) | Adsorber | |
DE124403C (de) | ||
DE335753C (de) | Vorrichtung zur Entwaesserung von Schlamm, insbesondere von Kohlenschlamm | |
DE242745C (de) | ||
DE2317750C3 (de) | Vorrichtung zum Trennen von Gasen und Flüssigkeiten und zum Filtern von Flüssigkeiten und Gasen | |
DE1147917B (de) | Vorrichtung zur Erzeugnisentnahme aus einer Stoffaustauschkolonne | |
CH650163A5 (de) | Verfahren und vorrichtung zum desorbieren von in sorptionsmaterialien adsorbierten bestandteilen gasfoermiger medien. | |
DE19723564C2 (de) | Vorrichtung zur Gewinnung von Sauerstoff oder Stickstoff |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |