DE850741C

DE850741C - Device and method for gas cleaning by means of activated carbon

Info

Publication number: DE850741C
Application number: DEP32094A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Spichal
Original assignee: Jansen TH GmbH
Current assignee: Jansen TH GmbH
Priority date: 1949-01-21
Filing date: 1949-01-21
Publication date: 1952-09-29

Description

Vorrichtung und Verfahren für die Gasreinigung mittels Aktivkohle Die Entfernung des anorgan,ischen Schwefels (H2 S) aus Gasen mittels Aktivkohle ist seit mehr als 20 Jahren bekannt. Als Apparat hierzu wird ein senkrecht stehender Adsorber von zylindrischer Form verwendet, in dem die Kohle in horizontaler Schicht von vergleichsweise geringer Höhe auf einem Rost gelagert ist. Das zu reinigende Gas streicht in vertikaler Richtung durch die Kohle.Device and method for gas cleaning by means of activated carbon the Removal of the inorganic sulfur (H2 S) from gases by means of activated carbon known for more than 20 years. The apparatus used for this is a vertical one Adsorber of cylindrical shape is used in which the coal is in a horizontal layer is stored from a comparatively low height on a grate. That to be cleaned Gas sweeps through the coal in a vertical direction.

Nach Anreicherung der Kohle mit Schwefel wird diese durch eine Lauge extrahiert. Dies geschieht dadurch, daß der Adsorber mit Laugen verschiededenier Konzentration nacheinander gefüllt und dann nach unten abgelassen wird. Aus der Lauge wird anschließend durch Destillation elementarer Schwefel gewonnen. After the coal has been enriched with sulfur, it is converted into a lye extracted. This happens because the adsorber is differentiated with alkalis Concentration is filled in sequence and then drained downwards. From the Lye is then obtained by distilling elemental sulfur.

Bei einer derartigen Einr,ichtung sind folgende Mängel vorhanden: a) Die Regenerierung in den bisherigen Anlagen bedingt einen erheblichen Leitung und Armaturenaufwand, der dadurch notwendig wird', daß Zu- und Ableitungen für Lauge, Heißwasser- und Dampfleitungen bis zu jedem einzelnen Adsorber geführt werden mussen. b) Der Zeitaufwand für die Regenerierung macht es notwendig, daß eine zusätzliche Betriebsreserve an Adsorbern bereitgestellt wlird, die etwa I2 °/o ausmacht. c) Der schwer nutzbare Kohleabrieh wird bei der Regenerierung zusammen, mit dem aufgenommenen Gasstaub von der Lauge durch die Kohleschicht an die Oberfläche geschwemmt und beim Ablassen der Lauge auf der Kohle in Form eines Schmutzkuchens abgelagert. Der Schmutzkuchen hat einen unerträv lich hohen Widerstand des Adsorbers für den Gasstrom zur Folge, der oftmals eine vorzeitige Herausnahme aus dem Betrieb erforderlich macht. d) Nur wegen des Füllens der Ad'sorber mit Lauge muß die Tragfähigkeit des Gebäudes erhöht werden, weil das Betriebsgewicht auf das Dreifache im Regenerationsprozeß erhöht wird. Der dadurch bedingte Mehraufwand an Kosten für das Gebäude ist wesentlich. e) Die für die Extraktion benutzte Lauge ist chemisch stark aktiv und greift die Mantelbleche des Absorbers an. Die Apparate werden deshalb durch chemischen Verschleiß vorzeitig unbrauchbar. The following deficiencies exist in such an arrangement: a) The regeneration in the previous plants requires a considerable amount of power and fittings expenditure, which is necessary because supply and discharge lines for lye, Hot water and steam lines have to be routed to each individual adsorber. b) The time required for the regeneration makes it necessary that an additional Operating reserve of adsorbers is made available, which amounts to about 12%. c) The coal stripping, which is difficult to use, is used during regeneration together with that which has been taken up Gas dust from the lye through the coal layer the surface washed up and when draining the lye on the coal in the form of a dirt cake deposited. The dirt cake has an unbearably high resistance of the adsorber for the gas flow, which often results in premature withdrawal from operation makes necessary. d) Only because of the filling of the adsorber with lye must the carrying capacity of the building are increased because the operating weight is threefold in the regeneration process is increased. The resulting additional cost for the building is significant. e) The lye used for the extraction is chemically very active and attacks the Cladding sheets of the absorber. The devices are therefore exposed to chemical wear prematurely unusable.

Demgegenüber wird mit der Erfindung eine neuartige Einrichtung für die Gas reinigung mittels Aktivkohle unter Verwendung von Adsorbern geschafen die im wesentlichen durch nachstehende Merkmale gekennzeichnet ist: I. Jeder Adsorber enthält einen leicht heraus nehmbaren Filterkörper, der einen zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Ringraum für die nach Art einer Filterkerze mit zulässiger Schütthöhe einzubringende Kohle bildet, die von dem zu reinigenr den Gas im wesentlichen in waagerechter Richtung durchströmt wird; 2. Die Kohle wird außerhalb der Absorber regeneriert. Worauf es in baulicher und betriebsmäßiger Hinsicht sonst noch ankommt, ist der weiteren Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen. In contrast, the invention is a novel device for the gas cleaning by means of activated carbon using adsorbers created the is essentially characterized by the following features: I. Each adsorber contains an easily removable filter body that has a cylindrical or frustoconical annulus for the type of filter candle with permissible bulk height The coal to be introduced forms which is essentially in the is flowed through in a horizontal direction; 2. The coal is outside the absorber regenerated. What else is important in structural and operational terms, can be found in the further description and the drawing.

Die zuvor unter a) bis e) aufgeführten Mängel werden damit wTie folgt behoben: Zu a). Der nur der Gasreinigung dienende Adsorberbau wird von der Laugerei räumlich getrennt. The defects previously listed under a) to e) will thus be followed fixed: To a). The adsorber construction, which only serves to purify the gas, is used by the leaching plant spatially separated.

Es entfallen alle zu diesem Zweck bisher dort notwendigen Rohrleitungen.All pipelines previously required there for this purpose are no longer necessary.

Zu b). Es entfällt die Betriebsreserve, da der Zeitverlust für die Regneration im Adsorber vermieden ist. Der Kerzenwechsel dauert nicht länger als Y2 Stunde. To b). There is no operating reserve because the time lost for the Regeneration in the adsorber is avoided. Changing the candles does not take longer than Y2 hour.

Zu c). Die Filterkohle wird nicht mehr auf einem horizontalen Rost gelagert, sondern in Form eines Ringkörpers nach Art einer Filterkerze geschüttet. To c). The filter carbon is no longer on a horizontal grate stored, but poured in the form of an annular body in the manner of a filter candle.

Der Gasdiurchgang geschieht jetzt nicht mehr in vertikaler, sondern im wesentlichen in horizontaler Richtung. Die Filterkerze ist mit dem Deckel fest Yrbunden und wird mit diesem zur Regeneration in die Laugerei durch den Bedienungslkran, verfahren. Dieser Gebäudeteil ist mit der eigentlichen Schwefelreimgung durch eine Kraneinfahrt verbunden. Auf der Rückfahrt bringt der Kran bereits eine regenerierte Kerze mit, die nur in den Adsorber eingefahren wird, und der Betrieb geht weiter. Die Bauform der Filterkerze vermeidet die Blildung von Schlammschichten, die den Gasdurchgang in horizontaler Richtung behindern könnten. Sie kann in geradezu idealer Weise noch in der Laugerei von allen Schlammspuren innen und außen durch einfaches Abspritzen mit Frischwasser oder auch durch Spülung in beiden Richtungen gereinigt werden.The gas passage now no longer takes place vertically, but essentially in the horizontal direction. The filter candle is fixed to the lid Yrbunden and is used with this for regeneration in the leaching plant by the operating crane, procedure. This part of the building is with the actual sulfur removal by a Connected crane entrance. On the way back, the crane brings a regenerated one Candle, which is only retracted into the adsorber, and operation continues. The design of the filter cartridge avoids the formation of layers of sludge that cause the Could obstruct gas passage in the horizontal direction. You can be downright ideal Wise away from all traces of mud inside and outside by simple leaching Sprayed off with fresh water or cleaned by rinsing in both directions will.

Zu d). Da die Adsorber jetzt nicht mehr mit Flüssigkeit gefüllt werden, kann der Adsorberbau in seiner Tragfähigkeit wesentlich leichter gebaut werden. To d). Since the adsorbers are no longer filled with liquid, the adsorber construction can be built much lighter in terms of its load-bearing capacity.

Zu e). Schließlich ist jede Korrosion des Adsorbers ausgeschlossen, weil der Apparat mit Lauge überhaupt nicht mehr in Berührung kommt. To e). Finally, any corrosion of the adsorber is excluded, because the device no longer comes into contact with lye at all.

Im übrigen sei noch festgestellt, daß durch die Neukonstruktion die Fi Iterquerschnitte vergrößert werden und daß damit die Nennleistung des Adsorbers unter Beibehaltung der bisherigen äußeren Abmessungen um etwa 500/0 gesteigert wird. Die Grenze der auf diese Weise erzielbaren Leistungssteigerung ist durch die der Kohle zuträglichen Schütthöhe gegeben, aber auch diesem Mangel kann durch konstruktive Maßnahmen begegnet werden, wie beispielsweise in Abb. I gezeigt wird. In addition, it should be noted that the new design the Fi iter cross-sections are increased and that thus the nominal capacity of the adsorber is increased by about 500/0 while maintaining the previous external dimensions. The limit of the increase in performance that can be achieved in this way is that of the Coal given a beneficial dumping height, but this deficiency can also be caused by constructive Measures are countered, as shown for example in Fig. I.

Bei dem in Abb. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist dem Filterkörper (der Filterkerze) eine rein zylindrische Form gegeben. Die Durchgangsroste, zwischen denen die Kohle jetzt eingelettet liegt, stehen in Ringform senkrecht. Die Lochlbleche oder eventuell auch der Maschendraht, möglichst aus nichtrostendem V2 A-Stahl, werden durch ein inneres und ein äußeres Winkeleiseuskelett gestützt. In the embodiment shown in Fig. 1, the filter body (the filter candle) given a purely cylindrical shape. The passage grids, between where the coal is now embedded stand vertically in a ring shape. The perforated sheets or possibly also the wire mesh, if possible made of stainless V2 A steel supported by an inner and an outer angle-iron muscle.

Die Einfüllung der Kohle erfolgt von oben, während die Entleerung nach unten erfolgen kann. Da der Kohlewechsel wohl kaum früher als nach 20 Beladungen zu erfolgen braucht, tritt diese letztere Notwendigkeit sehr selten ein.Charcoal is poured in from above while emptying can be done down. Since the coal change probably hardly earlier than after 20 loads needs to be done, this latter necessity occurs very rarely.

Da die Kohle im Betrieb sich etwas setzen wird, muß im oberen Teil der Flilterkerze durch herabgezogene Manschettenringe I dafür gesorgt werden daß kein falscher Gasweg außerhalb der Kohle sich bilden kann. Die Kerze soll deshalb) sorgfältig bis obenhin gefüllt werden und die Füllung nach jeder Extraktion geprüft werden. Since the coal will settle somewhat during operation, it must be in the upper part the flilter candle by pulling down cuff rings I ensure that no false gas path can form outside the coal. The candle should therefore) carefully filled to the top and the filling checked after each extraction will.

Um eine gleichmäßige Beaufschlagung zu erreichen, wird man zweckmäßig mehrere Gasausgänge anordnen, die durch eine Ringleitung zusammengefaßt werden, wie z. B. in Ab. 2 gezeigt ist. In order to achieve a uniform application, one becomes expedient arrange several gas outlets, which are combined by a ring line, such as B. in Fig. 2 is shown.

Auch im unteren Teil der Kerze muß möglichst sorgfältig zwischen Gaseingang und Gasausgang abgedichtet werden. Bei 2 ist deshalb ein lockeres Glasvvollebett als Labyrinth vorgesehen und bei 3 eine Dichtleiste. Diese Dichtleiste ist bei jedem Kerzenwechsel mit zähem Lehm oder einem anderen geeigneten Stoff mit ähnlichen Eigenschaften zu füllen, der durch Beimengung von Faserstoffen gegen Rißbildung beim Trocknen geschützt wird. Also in the lower part of the candle must be as carefully as possible between Gas inlet and gas outlet are sealed. At 2 there is therefore a loose full glass bed provided as a labyrinth and at 3 a sealing strip. This sealing strip is with everyone Changing candles with tough clay or another suitable material with similar properties to fill, which by adding fibers against cracking during drying is protected.

Der Adsorberdeckel wird nicht mehr mit Maschinenschrauben, sondern durch Überwurfbügel 4 mit Knebelschrauben geschlossen. Man erleichtert damit den Wechsel. Schließlich trägt der etwas steifer ausgebildete Deckel noch zwei ob sen 5 für die K ranbedienung. The adsorber cover is no longer with machine screws, but closed by union bracket 4 with toggle screws. That makes it easier Change. Finally, the somewhat stiffer cover carries two more ob sen 5 for crane operation.

Sollte sich erweisen, daß die Kohle die vorgesehene Schütthöhe von 2,8 m nicht verträgt, dann kann man Stützringe aus Lochhlech 6 einbauen, die im Schüttwinkel geneigt sind, um Hohlraumhildung zu vermeiden. If it turns out that the coal has reached the intended dumping height of 2.8 m does not tolerate, then you can install support rings from Lochhlech 6, which are in the Angles of repose are inclined to avoid cavitation.

In Abb. 2 ist dieser Möglichkeit bereits Rechnung getragen durch eine andere Bauform. Hier hat der Filterkörper die Form eines hohlen Kegelstumpfes. This possibility has already been taken into account in Fig. 2 another design. Here the filter body has the shape of a hollow truncated cone.

Es wird damit erreicht, daß sich der größte Teil der Kohle auf den Außenkäfig stützt. Man gewinnt durch die Schräge eine Kleinigkeit an Durchgangsfläche und man kann außerdem die Gasführung im Interesse der gleichmäßigen Beaufschlagung etwas günstiger gestalten. Es ist bier für den Eingang ein Standrohr vorgesehen, durch das der Filterkörper gleichzeitig zentriert wird.It is achieved that most of the coal on the Outer cage supports. The incline gives you a little bit of passage area and you can also adjust the gas flow in the interest of uniform admission make something cheaper. A standpipe is provided for the entrance, through which the filter body is centered at the same time.

Die ./\ushilelullg aller weiteren Einzelheiten sind dem Konstrukteur überlassen. The ./\ushilelullg of all other details are available to the designer left.

Es wurde hei der Festlegung der neuen Bauweise bewußt von der bisher üblichen Form und Abmessung des Adsorbers ausgegangen. Mit einer im Sinne der Erfindung ausgebildeten und betriebenen Einrichtung zur Gasreinigung wird neben vielen anderenVorteilen eine bis zu 500/0 höhereLeistungsfähigkeit als bei den bisherigen Anlagen erzielt. When defining the new construction method, it became conscious of the previous one usual shape and dimensions of the adsorber assumed. With one within the meaning of the invention trained and operated facility for gas cleaning is provided, among many other advantages a performance that is up to 500/0 higher than that of the previous systems.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Device for gas cleaning by means of activated carbon using adsorbers, characterized in that each adsorber one contains easily removable filter body, which is a cylindrical or frustoconical Annular space for the type of filter candle to be introduced with a permissible bulk height Coal forms the gas to be cleaned essentially in a horizontal direction is flowed through.

2. Method for gas purification using activated carbon of adsorbers according to claim I, characterized in that the coal outside the Adsorber is regenerated.