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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.
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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.
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Dabei können die Austragstische feststehend oder beweglich ausgebildet
sein. Der Austragsrost ist oben und unten offen und besteht aus mehreren Kammern.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Höhe des Rostes über dem Adsorberboden richtet sich nach den
jeweiligen Betriebsbedingungen.
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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.
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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.
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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.
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In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise
und schematisch dargestellt.
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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.
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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.
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Dann kann Adsorptionskohle aus dem Rohr 10 über die Kante 12 der Platte
11 abwärts gelangen.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ferner ist, weil keine gleitenden Flächen vorhanden sind, auch keine
Feinbearbeitung voil Apparateteilen erforderlich.
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Die Tragfläche 4 ist in horizontaler Richtung leicht beweglich; es
ist keine Reibung zwischen festen Flächen oder unterhalb einer Adsorbensschicht
zu überwinden.
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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.
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Der Herstellungsaufwand der Rostanordnung ist gering, eine Wartung
im Betrieb unnötig.