Verfahren und Einrichtung zum Trocknen von Gasen. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfah ren und eine zu seiner Durchführung die nende Einrichtung zum Trocknen von Gasen mittelst Schwefelsäure.
Die Erfindung ermöglicht die trocknende Wirkung konzentrierter Schwefelsäure voll auszunutzen: dies ist gleichbedeutend damit, dass die konzentrierte Schwefelsäure in der theoretisch kleinsten Menge angewendet wer den kann.
Inder Zeichnung sind schematische Aus führungsbeispiele von zur Ausführung des Verfahrens geeigneten Einrichtungen darge stellt.
Abb. 1 zeigt im Schnitt eine elementartige Ausführungsform der Einrichtung; Abb. 2 zeigt im Schema eine aus mehre ren solche Elementen bestehende Anlage.
In Abb. 1 ist A ein Zylinder aus Glas, Blei oder einem andern geeigneten Stoff, der von konzentrierter Schwefelsäure nicht ange- griffen wird. B ist ein Rohr aus Kohle, Gra phit, Ton oder einem andern porösen für Schwefelsäure durchlässigen Stoff, der aber von ihr nicht angegriffen wird.
C ist ein. Ge fäss, in dem konzentrierte Schwefelsäure bis zu einer bestimmten Höhe dauernd vorhan den ist; beispielsweise kann der Zufluss kon zentrierter Schwefelsäure von 66 Grad B6 durch einen Schwimmer oder eine andere ge eignete Vorrichtung in dieses Gefäss so ge regelt werden, dass die Schwefelsäure in ihm stets die gleiche Höhe behält. Das Gefäss C ist durch einen Zulauf D, zum Beispiel eine Glas- oder Bleiröhre mit,dem Zylinder A ver bunden, so dass in dem Ringraum zwischen der Zylinderwandung des Gefässes A und der Aussenwandung des Rohres B höchstkonzen trierte Schwefelsäure stets in gleicher Höhe wie im Gefäss C stehen muss.
Das Rohr B ist flüssigkeitsdicht aus dem untern Ende des Zylinders A herausgeführt und mündet in ein Gefäss E ein, das an höherer Stelle ein Zuführungsrohr G für das zu trocknende Gas und an möglichst tiefer Stelle einen Abfluss oder Überlauf F besitzt. Das zu trocknende Gas tritt also durch das Rohr G in den Raum F ein, gelangt aus diesem in das Innere des Rohres B und tritt aus diesem bei 1 wieder aus.
Die Teile<I>A, B</I> und F. sollen im folgenden als ein Trocknungselenient bezeichnet wer den. Ein solches Troc.knungselement wirkt nun in folgender Weise: Die im Ringraum zwischen der Innenwan dung des Gefässes A und der Aussenwandung des Rohres B stehende höchstkonzentrierte Schwefelsäure dringt durch die Poren des Rohres B hindurch und bildet an seiner In nenseite eine adhärierende Flüssigkeitsschicht bezw. -haut.
Durch Versuche ist festgestellt, dass eine solche dünnste Schicht das weitere Nach strömen bezw. Durchdringen konzentrierter Schwefelsäure aus dem Raum A in den Raum B verhindert.
Wird nun Gas zugelassen und strömt es durch das Rohr B, so wird sein Wassergehalt aus dem Gas gierig von der Schwefelsäure haut an der Innenseite des Rohres B a.dsor- biert solange, bis die aclhärierende Schwefel säure auf einen bestimmten Grad verdünnt ist. Sobald dieser Verdünnungsgrad erreicht ist, bei dem die Schwefelsäure ihre trock nende Wirkung erfahrungsgemäss verliert, hört sie auf, an der Innenwand des Rohres B zu haften und fliesst an ihr nach unten in das Gefäss F, an dessen Boden sie sich ansammelt und schliesslich durch den Abfluss oder Über lauf F abfliesst. Gleichzeitig tritt aber wieder um konzentrierte Schwefelsäure aus dem Raum A durch ,das Rohr B hindurch und er setzt sofort die abfliessende, verdünnte Schwe felsäure.
Somit tritt in der Trocknung der durchströmenden Gase keine Unterbrechung ein, sondern diese gelangen andauernd mit einer wirkungsvollen Schicht trocknungsfähi- ger, entsprechend konzentrierter Schwefel säure in Berührung. Anderseits übt die Schwefelsäure als Flaut an der Innenwan dung des Rohres B, solange ihre trocknende Wirkung aus, bis jener Verdünnungsgrad er reicht ist, bei dem jede trocknende Wirkung von Schwefelsäure erfahrungsgemäss aufhört. Die Sehm#cfelsäure wird vollständig für die Trocknung ausgenutzt.
Derart; wird ein ununterbrochen arbeiten des Verfahren clurcliyeführt, bei dem sich einerseits konzentrierte Schwefelsäure nach Abbra.urli für die Troeknurigswirlzung selbst,- tätig ersetzt, anderseits aber diese Trock- nixngswirlzung -der Schwefelsäure in denkbar vollständigstem Masse ausgenutzt wird.
Es inac sc in, dass auch die Art der Oberfläche und der Zusammensetzung des verwendeten Materials, aus dem das Rohr B besteht, für diese Wirkung vom Einfluss ist. Diese Wir kung tritt jedenfalls auf, wenn Röhren ver wendet wurden, die aus einem Gemisch von Graphit und Kohle bestehen und in der Art wie die handelsüblichen Heizrohre für elek trische Öfen hergestellt sind.
Ebenso ist festgestellt worden, da.ss das spezifische Gewicht der sich in dem Gefäss E ansammelnden Schwefelsäure, unabhängig von dem Feuchtigkeitsgehalt des zu trock nenden Gases und seiner Strömungsge schwindigkeit, stets ungefähr ä\? Grad BA (mit geringfügigen A bweichun-,en) beträgt. Ist der Feuchtigkeitsgehalt oder die Strö mungsgeschwindigkeit der Gase im Rohr B zu hoch, so hat dies allein zur Folge, da.ss das bei. 1 ausströmende Gas noch nicht vollstän dig getrocknet ist.
Es ist dann nur notwen dig, das Gas zwecks vollständiger Trocknung durch ein oder mehrere gleichartige < ;Troek- nunmselemente durchzuleiten. Die Geschwin digkeit, mit welcher die verbrauchte Schwe felsäure dann in den einzelnen hintereinander liegenden von dem zu trocknenden Gas durch strömten Trocknungselementen abtropft, wird dann von Trocknungselement zu Trocknungs- element immer kleiner werden. bis schliesslich im letzten Trocknungselement kein merkba res Abtropfen mehr stattfindet. Dies ist dann ein Zeichen dafür, dass das Gas vollständig getrocknet ist.
Die abtropfendechv@efelsäure wird aber in sämtlichen Troeknungselemen- ten (las gleiche spezifische Gewicht besitzen.
An der Geschwindigkeit, mit der die ver brauchte Schwefelsäure im Troeknungselement abtropft, kann jederzeit das richtige Funktio- nieren des Trocknungselementes nachgeprüft erden. Beispielsweise kann zu diesem Zweck der zwischen den Gefässen A und I: befind liche Teil des Rohres B durchsichtig (aus Glas) gemacht ,ein.
Reicht wegen zu grosser Gasmenge oder (:,#;chwindigkeit oder zu grossem Feuchti.g- h.eit#gehalt oder aus sonst einem (Trunde ein einzelnes Trocknungselement nicht aus, so hiinn.en mehrere solcher Trocknungselemente beliebig zusammengeschaltet werden.
Abb. 2 zeigt im Schema eine entspre chende Trocknungsanlage. Es sind dort ein zelne Trocknungselemente, bestehend aus Ge fässen<I>A,</I> E und Röhren<I>B,</I> so zusammenge schaltet, dass das aus der Leitung G zuströ mende Gas über einen Dreiweghahn W ent weder durch die Leitung G' in die erste Reihe (1), oder durch die Leitung G' in die zweite Reihe (Il), oder in. beide Reihen ein gelassen wird.
Das Gas strömt dann beispiels weise durch die Leitung G' in das erste Ge fäss E, aus diesem durch das erste Rohr B und wird in diesem bis auf einen gewissen Grad getrocknet, worauf es durch die Über leitung I in das zweite Gefäss E übertritt und nunmehr das zweiteTrocknungselement durch strömt, wo es weiter getrocknet wird, hierauf durchfliesst das Gas nacheinander die nach- ,#eschalteten Troeknungselemente, bis es schliesslich im letzten Trocknungselement vollständig getrocknet ist und in die Leitung 1' übertritt, aus der es wieder in ein gemein sames Rohr übertreten kann zwecks Überfüh rung in einen Speicher oder zur Verbrauchs stelle.
in gleicher Weise wird das Cra,s, das in das Rohr G2 übergetreten ist, in den hinter einandergeschalteten Trocknungselementen dieser zweiten Reihe (11) behandelt.
Die Gefässe A der beiden Reihen der Abb. \? können miteinander durch Leitungen D entsprechend derjenigen der Abb. 1 ver bunden sein, die zu je einem nicht gezeichne ten Behälter C führen, in dem höchstkonzen trierte Schwefelsäure in konstanter Höhe enthalten ist. Ebenso können die Gefässe E einer jeden Reihe durch Rohre F miteinander verbunden sein, die schliesslich in einen gemeinsamen Ablauf ausmünden.
Beobachtet man nun, dass in irgend einem Trocli:nuiigselement der Reihe keine Schwe felsäure abtropft, so ist dies ein Zeichen da für, dass die Trocknung des Gases in dem vor hergehenden Trocknunäselement vollendet ist. Han wird vorsorglich ein solches Trock- nungselement, in dem keine Schwefelsäure mehr abtropft, angeschaltet lassen, da dies immer ein sicheres Zeichen dafür ist, dass eine vollständige Trocknung in den vorgeschalte ten Trocknungselementen durchgeführt ist.
Sollte dann bei einem zweiten oder mehreren nachgeschalteten Trocknungselementen eben falls keine Schwefelsäure mehr abtropfen, so kann man dieses zweite oder die folgenden Trocknungselemente abschalten, indem man die Leitung 1 des ersten Trocknungselemen- tes, in .dem keine Schwefelsäure mehr ab tropft, durch nicht gezeichnete Umgehungs leitungen und -gähne oder dergleichen mit den Leitungen 1' bezw. 12 unmittelbar ver bindet; man kann dann auch die Leitungen D bezw. F zu solchen nachgeschalteten fol genden Trocknungselementen durch gleich falls nicht gezeichnete Absperrorgane ihrer seits absperren.
Eine solche Absperrung ist aber nicht notwendig, weil, wie früher auseinanderge setzt, eine selbsttätige Sperrung des Über trittes der konzentrierten Schwefelsäure aus dem Raum<I>A</I> in den Raum<I>B</I> durch die nicht abtropfende Schwefelsäureschicht stattfindet, wenn die letztere mangels Feuchtigkeitsauf nahme aus dem bereits vollständig trocknen Gas nicht verdünnt wird und deshalb auch nicht abfliesst.
Man wird demnach praktisch so verfah ren, dass man zunächst nur eine der beiden Reihen 1 oder 11 einschaltet. Beobachtet man dann, d@ass im letzten Gefäss oder in mehreren der letzten Gefässe der Reihe keine Schwefel säure abtropft, so wird man entweder diese Reihe unverändert wirken lassen, oder aber das zweite oder die folgenden Trocknungsele- mente am Ende der Reihe, in denen keine Schwefelsäure abtropft, abschalten und die Leitung 1. des ersten dieser Trocknungsele- inente mit- der Leitung 1\ verbinden.
Beobach tet man hingegen, dass in sämtlichen Trock- nungselementen Schwefelsäure abtropft, so wird man auch,die Reihe 1I parallel schalten, so dass sich das Gas in beide Reihen in irgend einem gewünschten und einstellbaren Verhält nis verteilt. Wenn dann zu mindest in dem letzten Trocknungselement einer jeden der beiden Reihen keine Schwefelsäure mehr ab tropft, so ist dies ein sicheres Zeichen dafür, dass eine vollständige Trocknung des Gases stattgefunden hat.
Sollte auch hierdurch das gewünschte Ziel nicht erreicht sein, so ist die Anlage zu vergrössern, und,es sind an Stelle von zwei parallelen Reihen entweder drei oder mehrere anzuordnen, oder es ist die Zahl der hintereinander geschalteten Trocknungs- elemente in einer oder mehreren Reihen ent sprechend zu vergrössern.
Die Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist selbstverständlich nicht an die dargestellten Ausführungsbeispiele irgend wie gebunden.