DE1100660B

DE1100660B - Vorrichtung zur Vorreinigung eines fuer die Zerlegung durch Kompression und Tiefkuehlung bestimmten Gasgemisches

Info

Publication number: DE1100660B
Application number: DEG22871A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ernst Karwat
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1957-09-05
Filing date: 1957-09-05
Publication date: 1961-03-02

Description

Vorrichtung zur Vorreinigung eines für die Zerlegung durch Kompression und Tiefkühlung bestimmten Gasgemisches Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vorreinigung eines für die Zerlegung durch Kompression und Tiefkühlung bestimmten Gasgemisches, bestehend aus einem zylindrischen Gefäß, in dem sich zwischen zwei Sieben ein körniges Adsorptionsmittel, wie z. B. Silicagel, Tonerdegel oder Aktivkohle, befindet.
Es ist in der Technik der Tieftemperaturgaszerlegung bekannt, Verunreinigungen der Gase, wie Wasserdampf, Kohlendioxyd, Kohlenwasserstoffe, Azetylen oder Stickoxyd, durch Adsorption an Adsorptionsmitteln, wie Silicagel, Tonerde oder Aktivkohle, zu entfernen.
Bei bekannten Adsorberanordnungen durchströmt das zu reinigende Gas einen mit Adsorptionsmittel gefüllten Zylinder in der Längsrichtung. Die Gasströmung bewegt das gekörnte Adsorptionsmittel, das dabei zu Staub und Feinkörnern zerrieben wird, die der Gasstrom aus dem Adsorber herausträgt. Die Folge sind Funktionsstörungen an Ventilen, hoher Verschleiß an Gleitflächen einer etwa nachgeordneten Expansionsmaschine und Verlegungen der Rektifikationsböden. Es sind auch Adsorberausführungen bekannt, bei denen diesen Nachteilen durch Einschließen des Adsorptionsmittels zwischen Glaswatte oder feinmaschige Netze, die auch federnd auf das Adsorptionsmittel gepreßt sind, begegnet wird. Erfahrungsgemäß lassen sich dadurch die genannten nachteiligen Erscheinungen nicht beseitigen.
Auch sind Adsorber bekannt, die aus einem zylindrischen Rohr bestehen, in dem sich ein mit Adsorptionsmittelngefüllter, mit Löchern versehener Zylinder befindet. Längs der Achse dieses Zylinders ist ein mit Löchern versehenes Rohr angeordnet, durch das das gereinigte Gas abgeführt wird. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß nur kleine Schichtdicken untergebracht werden können, die leicht durchschlagen. Außerdem kann der Abrieb durch die Löcher des Siebes hindurchgelangen und die bereits beschriebenen Störungen hervorrufen. Bei der Verwendung enger Siebe tritt der weitere Nachteil auf, daß diese im Falle von Verstopfungen nur durch Zerlegung des gesamten Adsorbers ausgebaut werden können.
Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden. Dies wird dadurch erreicht, daß je die Enden des zylindrischen Gefäßes kegelstumpfförmig verjüngt und indiese hohlzylindrische Filterkörper für das zu reinigende Gas mittels Bundhülsensegmenten als Abstandshalter eingebaut sind, wobei diese Segmente so angeordnet sind, daß zwischen ihnen Füllücken bestehen.
Durch die zwischen den am Filterkörper befestigten Bundhülsensegmenten vorhandenen Lücken kann nach Einsetzen der Filterkörper der Adsorber prall bis zum Rande mit einem körnigen Adsorptionsmittel gefüllt werden, wodurch eine Bewegung der Körner durch strömendes Gas verhindert wird und die Körner nicht zerrieben werden können. Die Filterkörper können in verschiedener Weise gebaut sein: 1. Filterkörper aus Sintermetall mit Porenweiten von weniger als 0,1 mm, 2. Filterkörper aus keramischem Material mit weniger als 0,25 mm Porenweite, 3. keramischer Filterkörper, der in einem an dem in das Gefäß ragenden Ende verschlossenen Lochblechkorb eingebaut ist, an dem Bundhülsensegmente befestigt sind, und 4. Filterkörper aus mit Filtermasse, z. B. Glaswatte, gefütterten Doppelzylindern aus Lochblech und Drahtnetz.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dar.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung mit einem zylindrischen Gefäß 1, das sich gegen beide Enden 2 und 3 lcegelstumpfförmig verjüngt und das mit je einem Flansch 4 und 5 zum Anschluß der Rohrleitungen versehen ist. Von den beiden Enden ragen hohlzylindrische Filterkörper 6 aus Sintermetall in das Innere des Gefäßes 1, die durch Bundhülsen 7 bzw. durch Bundhülsensegmente 8 als Abstandshalter im Hals des Gefäßes zentriert und getragen werden. Die Bundhülsen bzw. deren Segmente sind mit den Filterkörpern fest, z. B. durch Löten, verbunden. Durch die Gegenflansche 9 und 10 sind die Bundhülsen 7 bzw. die Bundhülsensegmente 8 eingespannt, und die Dichtungen 11 und 12 dichten das Innere des Gefäßes gegen die Atmosphäre ab. Die Länge der Filterkörper ist so gewählt, daß die wirksame Oberfläche groß genug ist, um eine niedrige Durchtrittsgeschwindigkeit des zu reinigenden Gases durch den Filterkörper und damit einen geringen Druckverlust und eine einwandfreie Reinigung zu erreichen. Das innere Ende des Filterkörpers 6 ist durch einen Deckel, der auch porig sein kann, abgedeckt. Das Gefäß 1 ist mit einem körnigen Adsorptionsmittel 14 prall gefüllt, so daß das Korn festliegt und vom Gasstrom nicht zerrieben werden kann. Diese pralle Füllung wird dadurch ermöglicht, daß zwischen den Bundhülsensegmenten 8 nach Einbau des Filterkörpers 6 Füllücken 15 bestehen, durch die das Adsorptionsmittel bis zum oberen Rand des Flansches 4 nachgefüllt werden kann. Zum eventuell notwendigen späteren Nachfüllen braucht nur der Gegenflansch 9 abgeschraubt zu werden.
Fig.2 zeigt einen Querschnitt durch den Hals der Vorrichtung mit den am Umfang des Filterkörpers 6 angeordneten drei Bundhülsensegmenten 8 und den Füllücken 15 zwischen ihnen.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der keramisches Filtermaterial verwendet wird. Der Filterkörper 16 ist in einem Lochblechkorb 17 - mit gasdichtem Ende 13 untergebracht, an dem die Bundhülsensegmente 8 in an sich bekannter Weise befestigt sind. An beiden Stirnflächen des Filterkörpers 16 sind Dichtungsringe 18, 19 aus elastischem Material angeordnet.
Fig.4 zeigt eine Ausführungsform, bei der als Filtermaterial Glaswatte Verwendung findet. Hierbei sind der äußere und innere Zylinder des Filterkörpers je aus einem Drahtnetz 20 mit etwa 0,5 mm Maschenweite und einem Lochblech 21 mit z. B. 5 bis 8 mm Lochdurchmesser hergestellt und die Bundhülsensegmente 8 in an sich bekannter Weise am äußeren Lochblech 21 befestigt. Der innere Zylinder ist mit seiner Spitze im äußeren Zylinder zentriert.
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ist das die Vorrichtung verlassende Gas völlig staubfrei, weil die verwendeten Filterkörper jeglichen Staub mit Sicherheit zurückhalten. Der durch die Filterkörper hervorgerufene Druckabfall ist verschwindend niedrig. Der Gesamtaufbau der Vorrichtung ist robust und platzsparend, weil äußere Filter in den Zu- und Ableitungen entbehrlich sind und billig, weil nur kleine Flansche notwendig sind, was bei Hochdruck ins Gewicht fällt. Die Vorrichtung ist, falls nötig, nach Lösen des Gegenflansches 9 mit Adsorptionsmittel nachzufüllen und nach Lösen der unteren Flansche und Herausnehmen des unteren Filterkörpers völlig zu entleeren, wofür die konisch eingezogenen Enden günstig sind.

Claims

PATENTANSPROCHE: 1. Vorrichtung zur Vorreinigung eines für die Zerlegung durch Kompression und Tiefkühlung bestimmten Gasgemisches, -bestehend aus einem zylindrischen Gefäß, in dem sich zwischen zwei Sieben ein körniges Adsorptionsmittel, wie z. B. Silicagel, Tonerdegel oder Aktivkohle, befindet, dadurch gekennzeichnet, daß je die Enden (2, 3) des zylindrischen Gefäßes (1) kegelstumpfförmig verjüngt und in diese hohlzylindrische Filterkörper (6) für das zu reinigende .Gas, mittels Bundhülsensegmenten (8) als Abstandshalter eingebaut sind, wobei diese Segmente so angeordnet sind, daß zwischen ihnen Füllücken (15) bestehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (6) aus Sintermetall mit Porenweiten von weniger als 0,1 mm besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (16) aus keramischem Material mit weniger als 0,25 mm Porenweite besteht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Filterkörper (16) in einem an dem in das zylindrische Gefäß (1) ragenden Ende (13) verschlossenen Lochblechkorb (17) eingebaut ist, an dem Bundhülsensegmente (8) befestigt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper aus mit Filtermasse, z. B. Glaswatte, gefütterten Doppelzylindern aus Lochblech (21) und Drahtnetz (20) besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 626 675.