DE1544047C3 - Adsorptionsvorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen eines Gasstromes - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Adsorptionsvorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen eines Gasstroms mit einer zylindrischen Adsorptionskammer, die im Bodenteil einen Gaseinlaß und im oberen Teil ein Gasableitungsrohr aufweist, einer am unteren Ende der Adsorptionskammer sich anschießenden, mit Heizvorrichtungen versehenen, zylindrischen Reaktivierungskammer und einem an die Reaktivierungskammer sich anschließenden, gegenüber der Waagerechten geneigten, zylindrischen Leitungsrohr zum Abzug des Adsorptionsmittels, wobei das Leitungsrohr in den unteren Teil des Gehäuses einer Fördereinrichtung mündet, deren oberer Teil über ein in der Seitenwand des Gehäuses angeordnetes Überführungsrohr mit der Adsorptionskammer verbunden ist.

Bei bekannten Adsorptionsvorrichtungen der genannten Art wird mit körnigen Adsorptionsmitteln gearbeitet. Diese Adsorptionsmittel werden nach Abzug aus der Desorptionszone in einem Gasstrom suspendiert über eine Rohrleitung an den Kopf der Kolonne gefördert und von dort in die Adsorptionskammer geleitet (US-PS 26 30 877, DT-PS 8 83 598, OE-PS 09 319).

Bei gewissen Anwendungsfällen haben sich Adsorptionsmittel in Kugelform als zweckmäßig herausgestellt, die nicht oder nur bei Gefahr einer Zerstörung ihrer Form in bekannter Weise in einem Gasstrom gefördert werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fördereinrichtung zu schaffen, mit der eine schonende Förderung eines kugelförmigen Adsorptionsmittels möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Fördereinrichtung ein gegenüber der Senkrechten geneigt angeordneter Elevator vorgesehen ist, bei dem innerhalb des Gehäuses eine Förderschnecke rotierend angeordnet ist, welche eine hohle Mittelsäule mit Anschlußmitteln für den Zu- bzw. Ablauf eines Kühlmediums an ihren Enden aufweist, und deren direkt an der Mittelsäule befestigte Schneckenwendel im Querschnitt konkav ausgebildet ist.

Zweckmäßig ist dabei vorgesehen, daß der unterste Abschnitt und der darüberliegende Abschnitt der Schneckenwendel erweitert sind.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben, die eine mit einer erfindungsgemäßen Fördereinrichtung versehene Adsorptionsvorrichtung teilweise geschnitten in Seitenansicht darstellt

Die dargestellte Vorrichtung weist eine Kolonne auf, die an ihrem oberen Ende eine im wesentlichen zylindrische Adsorptionskammer 24 aufweist, die mit einem Kühlmantel 36 umgeben ist. In die Adsorptionskammer wird über einen Rohranschluß 32 das zu behandelnde Gas eingeführt. Das behandelte Gas strömt über eine Leitung 34 am oberen Ende der Adsorptionskammer aus. Am unteren Ende der Adsorptionskammer schließt sich eine mit Heizvorrichtungen 62 versehene zylindrische Reaktivierungskammer 48 an. Mit dem unteren Ende der Reaktivierungskammer 48 ist ein zylindrisches Leitungsrohr 56 verbunden, das gegenüber der Waagerechten leicht geneigt ist Das Leitungsrohr 56 mündet in die Aufgabe eines Elevators 82, mit dem das Adsorptionsmittel zum oberen Ende der Kolonne gefördert und im oberen Bereich der Adsorptionskammer wieder aufgegeben wird.

Der Elevator 82 weist eine Förderschnecke 130 auf, die eine hohle Mittelsäule 90 aufweist, an der direkt die Schneckenwendel 137 befestigt ist Die Mittelsäule geht an ihrem unteren Ende in eine Hohlwelle 94 über, die in einem Lager 96 drehbar gelagert ist. Unterhalb des Lagers 96 ist an die Hohlwelle 94 über eine Drehkupplung 98 eine Kühlmittel-Einlaßleitung 100 angeschlossen. Oberhalb des Lagers 96, das gleichzeitig als das Gewicht der Säule aufnehmendes Stützlager ausgebildet ist, ist auf der Hohlwelle 94 ein Schneckenrad 106 befestigt, das über eine Antriebsschnecke 102 mit einer Welle 104 mittels eines Motors 108 angetrieben wird.

Am oberen Ende schließt sich an die hohle Mittelsäule 90 eine Hohlwelle 118 an, die in einem Lager 120 drehbar ist. Am Ende der Hohlwelle 118 ist wiederum über eine Drehkupplung 124 ein Kühlmittelauslaß 122 angeschlossen. Die Lager 96 und 120 sind an einem die gesamte Vorrichtung tragenden Gestell 16 befestigt, und zwar so, daß die Drehachse der Förderschnecke des Elevators 82 gegen die Senkrechte unter einem spitzen Winkel geneigt ist.

Die Schneckenwendel 137 weist über den größten Teil ihrer Länge gleichen Durchmesser auf und ist mit einem zylindrischen Gehäuse 88 umgeben. An das zylindrische Gehäuse 88 schließt sich an dessen unterem Ende ein Gehäuse 84 mit größerem Durchmesser an und an dessen oberem Ende ein Gehäuse 114 gleichfalls mit größerem Durchmesser.

Die mit geringer Steigung ausgeführte Schneckenwendel 137 ist, wie aus den Schnitten am oberen und unteren Ende des Gehäuses 88 ersichtlich, im Querschnitt konkav, hat also eine Muldenform mit auf dem Umfang hochgezogenen Rändern. Die beiden untersten

Gänge 134 und 136 der Schneckenwendel 137 sind erweitert, d. h. mit einem wesentlich größeren Durchmesser ausgeführt, wobei der Durchmesser des ersten Schneckenganges 134 wiederum größer sein als der Durchmesser des zweiten Schneckenganges 136.

Das Auslaßende der Leitung 56 mündet in dem unteren Gehäuse 84 oberhalb der beiden mit größerem Durchmesser ausgebildeten Schneckengänge 134 und 136. Aus dem Auslaßende des Rohres 56 fallen damit die Trockenmittelkügelchen auf diese Schneckengänge, ι ο wobei die austretende Menge durch eine am Ende der Leitung angeordnete Klappe 78 gesteuert wird.

Am oberen Ende des Elevators 82 im Bereich der Kammer 114 kann wenigstens der oberste Schneckengang mit einem größeren Durchmesser ausgebildet sein, wobei diese Durchmesservergrößerung durch eine spiralige Vergrößerung des äußeren Durchmessers erfolgen kann, ebenso wie der größere Durchmesser der unteren Schneckenwendel 134 und 136 über einen spiraligen Übergangsbogen in den kleineren Durchmesser der Schneckenwendel übergeführt wird.

An die Kammer 114 ist ein Überführungsrohr 116 angeschlossen, das gegen die Waagerechte geneigt ist und in die Adsorptionskammer 24 führt und auf dessen Boden das kugelförmige Adsorptionsmittel vom offenen Ende des obersten Ganges der Förderschnecke 130 über ein Führungsteil 138 abgeworfen wird.

Die Neigung der Schraubenwendel 137 ist so bestimmt, daß die untersten Kanten jedes Abschnittes der Bahn im Querschnitt gesehen in einer Ebene liegen, die in bezug auf die Vertikale geneigt ist, wobei ein spitzer Winkel zwischen dieser Ebene und der Drehachse der Mittelsäule 90 gebildet wird. Dieser spitze Winkel kann um einige Grad variieren. Die besten Ergebnisse werden jedoch bei einer Neigung erzielt, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist.

Da die durch die Schraubenwendel 137 gebildete Bahn geneigt ist, werden die auf die Schraubenwendel abgeworfenen Kügelchen dazu neigen, eine Stellung an der tiefstgelegenen Stelle einzunehmen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, befindet sich der tiefste Punkt jeder Wendel jeweils auf der linken Seite, wobei sie durch die konkave Querschnittsform auf der Wendel gehalten werden, also nicht über den Rand der Wendel gleiten.

Bei einer Drehung der Förderschnecke entgegen dem Uhrzeigersinn suchen die Kügelchen jeweils die tiefstgelegene Stelle beizubehalten. Die Schneckenwendel dreht sich also unter den Trockenmittelkügelchen hinweg. Aufgrund der Kugelform tritt eine rollende Reibung auf, durch die die Kügelchen geschont werden. Gleichzeitig kommen durch dieses Abrollen ständig andere Abschnitte der Kugeloberfläche mit einem durch den Elevator im Gegenstrom hindurch geleiteten kalten Trockengasstrom in Berührung, wobei das Adsorptionsmittel einmal gekühlt und zum anderen nachgetrocknet wird durch Aufnahme der Restfeuchtigkeit und etwaiger sonstiger Verunreinigungen, mit denen das Adsorptionsmittel in den Elevator eintritt.

Der Trockengasstrom wird aus der Adsorptionskammer 24 über das Anschlußrohr 116 in die obere Kammer 114 des Elevators geleitet, wie durch den Pfeil angedeutet. Da normalerweise im Inneren des Elevatorgehäuses ein geringerer Druck herrscht als in der Adsorptionskammer 24, wird eine natürliche Strömung dieses Gasanteiles durch den Elevator erzielt Dieser Trockengasanteil wirkt gleichzeitig als Abdichtung und verhindert des Eintreten von verunreinigten Gasen in das Elevatorgehäuse durch dessen unteren Teil. Am untersten Ende des Elevators wird das am oberen Ende eingeleitete Trockengas über einen Abzugsstutzen 75 und ein Ventil 76 am Leitungsrohr 56 entfernt.

Durch die Mittelsäule 90 wird ein Kühlmedium geführt, durch das die Schneckenwendel 137 und damit das durch den Elevator geförderte kugelförmige Adsorptionsmittel gekühlt wird.

Der Elevator 82 ist so ausgelegt und wird mit einer solchen Geschwindigkeit angetrieben, daß das Adsorptionsmittel mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die dessen Durchlauf durch die Adsorptionskammer 24 und die Reaktivierungskammer 48 entspricht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Adsorptionsvorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen eines Gasstroms mit einer zylindrischen Adsorptionskammer, die im Bodenteil einen Gaseinlaß und im oberen Teil ein Gasableitungsrohr aufweist, einer am unteren Ende der Adsorptionskammer sich anschließenden, mit Heizvorrichtungen versehenen, zylindrischen Reaktivierungskammer und einem an die Reaktivierungskammer sich anschließenden, gegenüber der Waagerechten geneigten, zylindrischen Leitungsrohr zum Abzug des Adsorptionsmittels, wobei das Leitungsrohr in den unteren Teil des Gehäuses einer Fördereinrichtung mündet, deren oberer Teil über ein in der Seitenwand des Gehäuses angeordnetes Überführungsrohr mit der Adsorptionskammer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Fördereinrichtung ein gegenüber der Senkrechten geneigt angeordneter Elevator (82) vorgesehen ist, bei dem innerhalb des Gehäuses (88) eine Förderschnecke (130) rotierend angeordnet ist, welche eine hohle Mittelsäule (90) mit Anschlußmitteln für den Zu- bzw. Ablauf eines Kühlmediums an ihren Enden aufweist, und deren direkt an der Mittelsäule befestigte Schneckenwendel (137) im Querschnitt konkav ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Abschnitt (134) und der darüberliegende Abschnitt (136) der Schneckenwendel (137) erweitert sind.