DE1011854B

DE1011854B - Vorrichtung zum Austragen von Adsorptionsmitteln aus Adsorbern

Info

Publication number: DE1011854B
Application number: DEM13114A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Krah; Wendlin Vollmer
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1952-02-25
Filing date: 1952-02-25
Publication date: 1957-07-11

Description

Vorrichtung zum Austragen von Adsorptionsmitteln aus Adsorbern Die Adsorptionsmittel, wie Aktivkohle, Kieselgel od. dgl., ruhen in den Adsorbern auf einer gasdurchlässigen Unterlage. Die zu behandelnden Gase werden dem Adsorber unterhalb dieser Unterlage zugeführt; sie strömen durch die Adsorbensschicht aufwärts und werden oberhalb der Adsorbensschicht abgeleitet.
Wenn in den zu behandelnden Gasen adsorbensschädigende Stoffe enthalten sind, z. B. Harzbildner, Schwefel, Schwefelverbindungen, Salzsäure, hochsiedende Kohlenwasserstoffe, leicht Kondensationsprodukte bildende Stoffe oder Stoffgemische, wie Formaldehyd od. dgl., tritt mit der Zeit eine stark Abnahme der Adsorptionskapazität der Adsorptionsmittel ein, der insbesondere die unteren Adsorbensschichten ausgesetzt sind, mit denen die Gase zuerst in Berührung kommen. Um die Adsorberleistung nicht absinken zu lassen, werden diese Schichten, sobald ihre Adsorptionskapazität unter eine bestimmte Grenze gesunken ist, durch frisches oder noch ausreichend wirksames Adsorbens ersetzt. Für diesen Zweck sind schon Vorrichtungen verwendet worden, bei denen zwischen einem dachförmig ausgebildeten Abschlußrost, über dem sich das Adsorbens befindet, und darunter angeordneten Austragstischen ein beweglicher Austragsrost vorgesehen ist, der auf den Austragstischen hin und her bewegt werden kann.
Dabei können die Austragstische feststehend oder beweglich ausgebildet sein. Der Austragsrost ist oben und unten offen und besteht aus mehreren Kammern.
Durch die Öffnungen zwischen den Dächern des Abschluß rostes gelangt Adsorbens in den Teil der Kammern, der sich zwischen den Dächern und über den Austragstischen befindet. Zwischen den Austragstischen und unterhalb der Dächer sind Öffnungen vorgesehen. Soll Adsorbens ausgetragen werden, so wird der Austragsrost seitlich verschoben, bis ein Teil seiner mit Adsorbens gefüllten Kammern sich über den Öffnungen zwischen den Austragstischen befindet.
Die Kammern können sich dann nach unten entleeren, während in die beim Verschieben des Austragsrostes jetzt unter die Öffnungen zwischen den Dächern des Abschlußrostes gelangenden Kammern Adsorbens von oben nachrutscht. Durch Rückwärtsbewegung des Rostes werden diese Kammern entleert und die anderen wieder gefüllt. Diese Einrichtung ermöglicht es, Adsorbens aus allen Teilen des Adsorberquerschnittes gleichmäßig und in abgemessenen Mengen auszutragen (deutsche Patentschrift 725 739).
Nach einem anderen Vorschlag ordnet man unter dem das Adsorbens fassenden Raum des Adsorbers zwei übereinander befindliche Roste an, die mit relativ dazu beweglichen, mit Öffnungen versehenen Tragflächen für den Durchgang von Adsorbens geöffnet bzw. geschlossen werden können. Beim Aus- tragen von verbrauchtem Adsorbens soll während des Durchtritts des Adsorbens durch den oberen Rost der untere geschlossen bleiben, während nach Füllung des Raumes zwischen den Rosten mit verbrauchtem Adsorbens der obere Rost geschlossen und der untere geöffnet werden soll, um das verbrauchte Adsorbens endgültig aus dem Adsorber zu entfernen.
Die Erfindung hat zum Ziel, den Austrag des Adsorbens aus dem Adsorber konstruktiv einfacher zu gestalten. Gleichzeitig wird durch die Erfindung eine schonendere Behandlung des Adsorbens erreicht und die Reinigung des Adsorbers von z. B. harzartigen Ansätzen od. dgl. erleichtert und ohne Betriebsunterbredmng ermöglicht.
Nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird im Adsorber ein etwa waagerecht liegender Rost in geeigneter Höhe über der gasdurchlässigen Unterlage vorgesehen, auf der das Adsorbens ruht. Der Rost ist so ausgebildet, daß er den Durchgang von Adsorbens je nach Bedarf absperren oder freigeben kann, dem Gas Durchgang aber auch gestattet, wenn der Durchgang des Adsorbens gesperrt ist. Soll Adsorbens aus dem Adsorber ausgetragen werden, so befindet sich der Rost in Sperrstellung. Die unter dem Rost vorhandene Adsorbensschicht kann nun mit bekannten Mitteln, z. B. durch in der seitlichen Adsorberwand angeordnete verschließbare Öffnungen oder durch senkrecht unter der Unterlage angeordnete Austragsrohre, herausgenommen werden, ohne daß Adsorbens aus dem oberen, über dem Rost befindlichen Teil des Adsorbers nachfallen kann. Ist das Herausnehmen beendet und der Adsorber z. B. durch Schließen der Austragsöffnungen bzw. der Austragsrohre od. dgl. wieder für den Gasdurchgang fertig gemacht, so wird der Rost auf Adsorbensdurchgang umgestellt und der Teil unter dem Rost wieder mit Adsorbens aus dem oberen Teil gefüllt, dessen Inhalt in bekannter Weise ergänzt werden kann.
Vorteilhaft besteht der Rost aus Tragflächen, zwischen denen Spalten vorgesehen sind. Über den Tragflächen befinden sich Zuläufe für Adsorbens aus dem oberen Adsorberteil. Die Zuläufe und die Tragflächen sind relativ beweglich zueinander, z. B. derart, daß die Tragflächen seitlich verschieblich sind. Bei Sperrstellung des Rostes liegen die Zuläufe über den Tragflächen, derart, daß das unten aus den Zuläufen austretende Adsorbens auf den Tragflächen sich ablöscht, aber nicht über die Ränder der Tragflächen abwärts fallen kann. Zwischen der unteren Mündung der Zuläufe und den Tragflächen besteht ein Abstand, der groß genug ist, um den durch den Adsorber geleiteten Gasen den Eintritt in die unter den Zuläufen gebildeten Böschungsflächen des Adsorbens bei genügend niedrigem Strömungswiderstand zu gestatten.
Soll Adsorbens aus dem oberen in den unteren Teil des Adsorbers gebracht werden, so werden die Tragflächen oder die Zuläufe seitlich so weit verschoben, daß Adsorbens aus den Zuläufen über eine Kante der Tragflächen und durch die Öffnungen zwischen den Tragflächen abwärts rieseln kann. Nach Füllung des unteren Adsorberteils oder auch später, z. B. vor dem erneuten Entleeren desselben, kann der Austragsrost wieder in Sperrstellung gebracht werden.
Die Höhe des Rostes über dem Adsorberboden richtet sich nach den jeweiligen Betriebsbedingungen.
In Verbindung mit der Entleerung des unteren Adsorberteils kann gegebenenfalls eine Reinigung dieses Adsorberteils erfolgen. Die Reinigung ist z. B. von Vorteil, wenn Stoffe in dem durch den Adsorber geführten Gas enthalten sind, die miteinandere reagieren und hochsiedende Kondensationsprodukte, z. B.
Kunstharze od. dgl., bilden, oder wenn die Gase auf andere Art Stoffe an den Apparateflächen absetzen, die zu betrieblichen Schwierigkeiten führen. Beispielsweise kann dies der Fall sein bei der Rückgewinnung von Lösungsmitteln, z. B Alkohol, Estern, Ketonen od. dgl., in der Kunstharzindustrie.
Hier kann man z. B. in der Weise vorgehen, daß nach dem Entleeren des Adsorbers aus dem unteren Adsorber dieser Teil der Apparatur mit geeigneten Lösungsmitteln, z. B. Teilen des rückgewonnenen Lösungsmittels, ausgespült wird.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise und schematisch dargestellt.
Abb. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch den Adsorber; in Abb. 2 ist der Rost in vergrößertem Maßstab in derselben Weise dargestellt; Abb. 3 ist ein Grundriß des Rostes; Abb. 4 und 5 zeigen das Prinzip seiner Wirkungs-Weise.
Wenn man ein mit Adsorbens, z. B. mit Aktivkohle, gefülltes Rohr 10, welches senkrecht auf einer unten abschließenden Platte 11 steht, anhebt, so tritt Aktivkohle unten aus dem Rohr aus, bis nach Erreichung des der Aktivkohle eigenen Schüttwinkels (etwa 400) ein Stillstand der Abwärtsbewegung der Aktivkohle stattfindet. Dadurch ist ein Abschluß der Aktivkohle erreicht, obwohl sich das Rohr und die abschließende Platte nicht berühren. Man kann diese Platte (oder das Rohr) leicht horizontal aus der Stellung nach Abb. 4 bis in die Stellung etwa nach Abb. 5 bewegen.
Dann kann Adsorptionskohle aus dem Rohr 10 über die Kante 12 der Platte 11 abwärts gelangen.
Nach diesem Prinzip läßt sich eine verhältnismäßig einfache Ausführung der Sperrvorrichtung gestalten, z. B. dadurch, daß eine Platte od. dgl. 4 benutzt wird, die mit gleichmäßig verteilten Öffnungen 9 versehen ist. Diese können zweckmäßig länglich-rechteckig (s. Abb. 3) und gegebenenfalls, z. B. mit Rücksicht auf die Tragkonstruktion des Rostes, nach unten schachtförmig ausgebildet sein. Unter diesem feststehenden, aus dachförmigen Rippen gebildeten Rost, welcher im wesentlichen die darüberliegende Adsorptionsmittelmenge trägt, wird eine ähnlich gestaltete Platte 3, z. B. ein Lochblech, welches schablonenmäßig die gleichen Öffnungen 13 besitzt wie der feste Rost, in einer Entfernung von etwa 10 mm unterhalb der Aktivkohleaustrittsöffnungen angeordnet. Durch horizontale Bewegung dieses unteren Lochbleches können die Öffnungen 13 mehr oder weniger vollständig mit den Öffnungen 9 zur Deckung gebracht werden, so daß das Adsorptionsmittel aus dem oberen Teil 7 des Adsorbers in den unteren Teil 5 gelangen kann.
Die seitliche Bewegung des Rostes kann etwa der Weite der Aktivkohledurchlaß öffnungen entsprechen (beispielsweise 20 mm). Zur Bewegung des Rostes ist nur ein geringer Kraftaufwand erforderlich, da dieser Rost frei auf einer Gleitunterlage 17 ruhend angeordnet sein kann, so daß keine wesentlichen Reibungswiderstände zu überwinden sind, welche bei den bekannten dichten Verschlüssen vorliegen.
Beispielsweise sind in einem geeigneten Abstand über der gasdurchlässigen Stützfläche 1 des Adsorbens im Adsorber 2 die Tragflächen 3 angeordnet. Der Abstand kann z. B. ein Drittel oder ein Viertel oder ein Fünftel der gesamten Höhe der Adsorptionsmittelschicht betragen. Eine höhere Anordnung des Rostes, z. B. bei der Rückgewinnung von Lösungsmitteln der Kunstharzindustrie, hat z. B. den Vorteil, daß der Rost von Harzansätzen praktisch frei bleibt. Eine niedrigere Anordnung des Rostes läßt ein häufigeres Abziehen des Adsorptionsmittels zu. Die Tragflächen 3 dienen in Verbindung mit dem darüber befindlichen Rost 4 je nach Betriebsstellung dazu, entweder die darüberliegende Adsorbensschicht zu tragen, ohne daß dabei Adsorbens den Rost passieren kann, oder ein gleichmäßiges Abrieseln des Adsorbens zu bewirken. Der Abzugsrost4 wird auf Sperrstellung gebracht, wenn die darunterliegende verbrauchte Adsorbensschicht 5 durch die seitlichen Öffnungen 6 oder durch die senkrecht angeordneten Austragsrohre ausgetragen werden soll. Ist das geschehen und sind die Öffnungen 6 bzw. die Austragsrohre 14 wieder verschlossen, so genügt eine kleine Horizontalbewegung der Tragflächen 3, um dem Adsorbens den Durchtritt durch den Rost 4 freizugeben. Durch alle Öffnungen des Rostes 4 rieselt das Adsorbens gleichmäßig nach unten, so daß innerhalb der abwärts wandernden, über dem Rost 4 befindlichen Adsorptionsmittelmenge 7 keine Verwerfungen oder schrägen Gleitebenen entstehen. Ist der untere Raum 5 des Adsorbers wieder mit Adsorbens angefüllt, so führt man die Tragflächen 3 in Sperrstellung zurück und ergänzt die Adsorptionsmittelmenge im oberen Teil des Adsorbers durch Nachfüllen in bekannter Weise.
Zweckmäßig ist eine Glattstreichvorrichtung 8 vorgesehen, die mittels der Welle 19 betätigt werden kann und die dazu dient, das jeweils frisch einige füllte Adsorbens zwecks Erzielung eines gleichmåßigen Gasdurchganges einzuebnen. 15 ist eine Abzugsleitung für Flüssigkeiten, die z. B. während der Adsorption und beim Ausdampfen des beladenen Adsorbens sich abscheiden können oder die bei der Reinigung des unteren Adsorberteiles angewendet werden.
Der Querschnitt des Adsorbers kann beliebig gestaltet sein. Vorteilhaft sind z. B. zylindrische Adsorber, die bekanntlich den Vorteil einer sehr gleichmäßigen Verteilung der durch das Adsorptionsmittel hindurchgehenden Gase auf den gesamten Adsorberquerschnitt haben.
Die Erfindung hat eine Reihe von Vorteilen; z. B. kann durch geeignete Ausnutzung des Schüttwinkels des Adsorbers bei entsprechender Stellung der Tragfläche 3 eine Abdichtung erzielt werden, die in wirksamer Weise das Durchrieseln von Adsorbensteilchen verhindert, ohne daß deshalb Dichtflächen aufeinander gleiten müßten.
Ferner ist, weil keine gleitenden Flächen vorhanden sind, auch keine Feinbearbeitung voil Apparateteilen erforderlich.
Die Tragfläche 4 ist in horizontaler Richtung leicht beweglich; es ist keine Reibung zwischen festen Flächen oder unterhalb einer Adsorbensschicht zu überwinden.
Die Adsorbensteilchen können beim Öffnen und Schließen der Durchtrittsöffnungen am Rost 4 nicht zerquetscht werden, da keine periodisch veränderlichen engen Spalten vorhanden sind, die Körner einklemmen und abscheren könnten.
Der Herstellungsaufwand der Rostanordnung ist gering, eine Wartung im Betrieb unnötig.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Austragen von Adsorptionsmitteln aus Adsorbern, die zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln aus adsorptionsmittelschädigende Bestandteile. wie z. B. Harzbildner, enthaltenden Gasen und/oder Dämpfen dienen, dadurch gekennzeichnet, daß über der das Adsorptionsmittel tragenden gasdurchlässigen Unterlage (1) in einem Abstand von etwa ein Drittel bis ein Fünftel der gesamten Höhe der Adsorptionsmittelschicht eine Sperrvorrichtung (3 und 4), die für den Adsorptionsmitteldurchtritt geöffnet und geschlossen werden kann, jedoch jederzeit gasdurchlässig ist, angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung aus einer Tragfläche (3) mit Öffnungen (13), einem darüberliegenden feststehenden, aus dachförmigen Rippen gebildeten Rost (4) mit Öffnungen (9) und einer Vorrichtung zur seitlichen Verschiebung von Rost (4) und Tragflächen (3) gegeneinander besteht, wobei die Öffnungen (13) in der Tragfläche (3) derart angeordnet sind, daß sie durch die gegenseitige Verschiebung von Rost (4) und Tragflächen (3) mit den t)ffnungen (9) im Rost zur Deckung gebracht oder gegen den Durchtritt von Adsorbens aus den Rostöffnungen (9) gesperrt werden können.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch bei zylindrischem Adsorberquerschnitt die Öffnungen in der Tragfläche lang gestreckt und parallel zueinander verlaufen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenwand des unteren Adsorberteiles Austragsöffnungen vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den Abzug des Adsorptionsmittels nach unten aus dem Adsorber Austragsrohre (14) vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1 095 676; französische Patentschrift Nr. 847 768.