[go: up one dir, main page]

DE3737408A1 - Verfahren zur rueckgewinnung des bei der desorption von beladenen sorptionsmaterialien anfallenden desorbats sowie vorrichtung dafuer - Google Patents

Verfahren zur rueckgewinnung des bei der desorption von beladenen sorptionsmaterialien anfallenden desorbats sowie vorrichtung dafuer

Info

Publication number
DE3737408A1
DE3737408A1 DE19873737408 DE3737408A DE3737408A1 DE 3737408 A1 DE3737408 A1 DE 3737408A1 DE 19873737408 DE19873737408 DE 19873737408 DE 3737408 A DE3737408 A DE 3737408A DE 3737408 A1 DE3737408 A1 DE 3737408A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
desorbate
heat exchanger
desorption
desorption gas
cooler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19873737408
Other languages
English (en)
Other versions
DE3737408C2 (de
Inventor
Reinhold Peinze
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schack & Co Rekuperator
Original Assignee
Schack & Co Rekuperator
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schack & Co Rekuperator filed Critical Schack & Co Rekuperator
Priority to DE19873737408 priority Critical patent/DE3737408A1/de
Priority to FR888813916A priority patent/FR2622472B1/fr
Priority to GB8824974A priority patent/GB2211753B/en
Priority to CA000581702A priority patent/CA1325001C/en
Priority to JP63274643A priority patent/JPH01151921A/ja
Priority to US07/265,783 priority patent/US5069038A/en
Publication of DE3737408A1 publication Critical patent/DE3737408A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3737408C2 publication Critical patent/DE3737408C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0027Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by direct contact between vapours or gases and the cooling medium
    • B01D5/003Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by direct contact between vapours or gases and the cooling medium within column(s)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0033Other features
    • B01D5/0039Recuperation of heat, e.g. use of heat pump(s), compression
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0078Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
    • B01D5/0081Feeding the steam or the vapours
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D5/00Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0078Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
    • B01D5/009Collecting, removing and/or treatment of the condensate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/102Carbon
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/40Further details for adsorption processes and devices
    • B01D2259/402Further details for adsorption processes and devices using two beds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/52Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung des bei der Desorption von beladenen Sorptionsmaterialien anfallenden Desorbats mit einem im Kreislauf geführten Desorptionsgas, das vor seinem Eintritt in das Sorptions­ material aufgeheizt und nach seinem Austritt aus dem Sorptionsmaterial gekühlt wird.
Bei der Rückgewinnung von aus beladenen Sorptionsmaterialien ausgetriebenem Desorbat wird das Desorbat durch Kondensation zurückgewonnen. Zur Kondensation wird dabei das desorbat­ haltige Desorptionsgas selbst verflüssigt, dies ist der Fall beim "Ausdämpfen" der Sorptionsmittel mit Wasserdampf, wobei der Wasserdampf und mit ihm das Desorbat in einem nachgeschal­ teten Kühler verflüssigt wird. Bei der Verwendung eines per­ manenten Gases als Desorptionsgas wird das desorbat-haltige Desorptionsgas zumindest unter Kondensationstemperatur des Desorbats gekühlt, wobei das Desorbat in flüssiger Form aus­ fällt. Zur Kühlung wird dabei ein indirekter Wärmetauscher benutzt, dessen innere Wände mit einem Kühlmittel auf die not­ wendige Kondensationstemperatur gebracht werden. Im allgemeinen verflüssigt sich das Desorbat an den gekühlten Wänden, läuft ab und kann abgezogen werden. Die DE-PS 32 01 390 beschreibt ein derartiges Verfahren, wo darüberhinaus die bei der Ab­ kühlung des desorbat-haltigen Desorptionsgases diesem entzo­ gene Wärme zur Aufheizung des Desorptionsgases vor dem Eintritt in die zu desorbierenden Desorptionsmaterialien dem Desorp­ tionsgas wieder zugeführt und somit für die Desorption nutz­ bar gemacht wird, und zwar mit Hilfe einer Wärmepumpen-Anord­ nung mit einem geschlossenen Wärmekreislauf, wobei der Ver­ dampfer der Wärmepumpen-Anordnung als Kühler für das desorbat- haltige Desorptionsgas und somit als Kondensator für das De­ sorbat geschaltet ist und der Verflüssiger der Wärmepumpen- Anordnung als Wärmetauscher, der seine Wärme an das den Sorp­ tionsmaterialien zufließende Desorptionsgas abgibt. Durch eine derartige Wärmepumpen-Anordnung läßt sich der von außen zugeführte Energieanteil - gemessen an der aufzubringenden De­ sorptionsenergie - deutlich senken und so das Verfahren besonders wirtschaftlich gestalten.
Die Art der Kühlung bringt es mit sich, daß bei der Desorption hochsiedender organischer Substanzen Schwierigkeiten auftreten, die darin liegen, daß in der Nähe der unter Kon­ densationstemperatur gekühlten Flächen Gebiete entstehen, in denen die Kühlgrenztemperatur der betreffenden Substanz unter­ schritten ist und so als Folge einer Übersättigung eine Nebel­ bildung eintritt. Die Nebelteilchen bleiben dann permanent im Desorptionsgas und werden mit dem Desorptionsgas wieder den Sorptionsmaterialien zugeführt, wobei sie im Bereich der Wärme­ zuführung verdampfen und so den Partialdruck dieser Substanzen in dem Desorptionsgas erhöhen. Dies hat zur Folge, daß die Sorptionsmaterialien nicht hinreichend desorbiert werden kön­ nen, da dies nur gelingt, wenn der Partialdruck der betreffen­ den organischen Substanzen im Desorptionsgas sehr niedrig ge­ halten werden kann.
Bei der Desorption sich leicht zersetzender organischer Subs­ tanzen - dies sind im wesentlichen halogenierte Kohlenwasser­ stoffe - ist ebenfalls mit dem Auftreten von Schwierigkeiten zu rechnen, die allerdings hier darin liegen, daß die Desorp­ tionstemperatur unter die Zersetzungstemperatur gehalten werden muß, um bei Anwesenheit von Wasser eine autokata­ lytische Zersetzung zu vermeiden. Die autokatalytische Zer­ setzung führt zum Entstehen von Halogen-Wasserstoff-Säuren, die im Desorptionsgas-Kreislauf geführt Korrosionsschäden verursachen können. Dies gilt besonders dann, wenn Vorsorge ge­ troffen wurde - etwa durch eine selektive Sorptionsein­ richtung mit einem Molsieb - den absoluten Gehalt an Wasser­ dampf zu begrenzen. Die im Desorbatgas im Kreislauf ge­ führten, durch die Zersetzung der Halogen-Kohlenwasser­ stoffe entstandenen Halogen-Wasserstoff-Säuren greifen das eingeschaltete Molsieb an, verringern dessen Fähigkeit zur Wasserabscheidung und beschleunigen dadurch, daß der Wasser­ gehalt im Desorbat-Kreislauf immer weniger begrenzt wird, eine Beschleunigung der Zersetzung der Halogen-Kohlenwasser­ stoffe, was wiederum eine Erhöhung des Halogen-Wasserstoff- Säurengehaltes zur Folge hat, die ihrerseits den Korrosions­ angriff beschleunigt.
Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, eine Weiterbildung des Verfahrens so vorzuschlagen, daß die Desorbatrückgewinnung unter Vermeidung dieser Schwierigkeiten unabhängig davon durchgeführt werden kann, ob es sich um hochsiedende, zur Nebelbildung neigende organische Substanzen handelt, oder um niedrigsiedende zur Zersetzung neigende, wie Halogen-Kohlenwasserstoffe.
In überraschend einfacher Weise wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst; Weiterbildungen und be­ vorzugte Ausführungsformen beschreiben die Unteransprüche.
Durch das Verfahren wird der geschlossen Desorptionsgas- Kreislauf über einen direkten Wäremtauscher geleitet, in dem das unter Kondensationstemperatur des Desorbats abzukühlende Desorptionsgas im direkten Kontakt mit zurückgeführten und auf eine (unter Beachtung das Partialdruckes) genügend unterhalb der Kondensationstemperatur des Dasorbats liegende Temperatur untekühltem Desorbat gebracht und dadurch abgekühlt wird. Da­ bei wird das Kondensat absorptiv von in dem direkten Wärme­ tauscher eingebrachten flüssigen Desorbat aufgenommen. Dies entspricht einer Direkt-Kondensation, bei der ein guter Wärme­ übergang bei geringen Temperaturdifferenzen erreicht wird, da den Wärmedurchgang behindernde Wärmetauscherflächen nicht vorhanden sind. Eine Nebelbildung tritt als Folge der geringen Temperaturdifferenz nicht ein. Durch das Fehlen des Nebels wird der Restgehalt an Desorbat im Desorptionsgas niedrig ge­ halten und der Partialdruck des Desorbats entspricht auch nach Erhitzung noch dem der der Kondensationstemperatur ent­ spricht. Dadurch wird eine effektivere Desorption der Sorptions­ mittel möglich.
Bei leicht siedenden wird eine Absorption entstandener Halogen- Wasserstoff-Säuren erreicht. In der flüssigen Phase kann das rückgewonnene Desorbat dann entsprechend so behandelt und aufbe­ reitet werden, daß in einfacher Weise Maßnahmen zur Abwendung einer etwaigen Zersetzung der Halogen-Kohlenwasserstoffe in die­ ser flüssigen Phase getroffen werden können.
Da es sich bei der direkten Kühlung mit Kondensation um eine Absorption handelt, ist es gleich, ob der Kühler im Gleich­ strom oder im Gegenstrom betrieben wird. Bei einem großen An­ fall von Kondensationswärme und einer damit verbundenen stärkeren Aufheizung des eingebrachten, unterkühlten Desor­ bats kann eine Gegenstromanordnung vorteilhafter sein, da da­ bei der Restgehalt an Desorbat sehr wesentlich durch die Ein­ trittstemperatur des unterkühlten Desorbats im Bereich des Gasaustrittes bestimmt ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die bei der Unterkühlung des flüs­ sigen Desorbats diesem entzogene Wärme wieder auf das De­ sorptionsgas übertragen wird und zwar mit einer Wärmepumpen­ anordnung, deren Verdampfer dem flüssigen Desorbat Wärme ent­ zieht. Der Kältemittelkreislauf der Wärmepumpenanordnung über­ trägt diese Wärme auf den Verflüssiger, der seinerseits die Wärme an das Desorptionsgas abgibt. Es versteht sich von selbst, daß hier auch Kaskadenanordnungen sinnvoll eingesetzt werden können, besonders dann, wenn größere Temperaturdiffe­ renzen erzeugt werden sollen. Es versteht sich weiter von selbst, daß die Desorptionstemperatur, sofern sie nicht di­ rekt durch die Wärmepumpenanordnung gewährleistet werden kann, durch eine zusätzliche Nach-Heizung erhalten wird. Dabei kann jedoch diese Nach-Heizung im Hinblick auf ihren Wärmebe­ darf um die von der Wärmepumpenanordnung transportierte Wärme kleiner ausgelegt werden.
Um eine gute Unterkühlung des flüssigen, dem direkten Wärme­ tauscher zuzuführenden Desorbats zu erreichen ist es vor­ teilhaft, wenn die Kühlung des flüssigen Desorbats in der Leitung erfolgt durch die es dem direkten Wärmetauscher zugeführt wird. Dazu wird diese Leitung als Wärmetauscher ausgebildet, etwa durch Einbringen einer den Verdampfer bildenden Rohrschlange oder durch Ummantelung, wobei der Mantel als Verdampfer ausgebildet ist. Bei dieser Anord­ nung wird gleichzeitig die nicht zu vermeidende Verlust­ wärme der das flüssige Desorbat fördernden Pumpe mit abge­ führt.
Ist mit einem größeren Anfall von Kondensatwärme zu rech­ nen kann es vorteilhaft sein, wenn das Desorbat in einem Tank gesammelt und in diesem Tank abgekühlt wird, wozu der Verdampfer der Wärmepumpenanordnung in diesen Tank untergebracht wird. Dadurch wird möglichst viel der vom Desorbat übernommenen Wärme einer nutzbringenden Verwertung zugeführt. Es versteht sich von selbst, daß beide Anord­ nungen auch miteinander kombiniert werden können.
Besonders wirksam wird das Verfahren im Hinblick auf die Unterbindung der Zersetzung von Halogen-Kohlenwasserstof­ fen dann, wenn dem in den direkten Wärmetauscher einzu­ bringenden rückgewonnenen Desorbat ein Säurebinder (Sta­ bilisator oder Säureakzeptor) zugegeben ist. Derartige Stabilisatoren oder Säureakzeptoren sind aus der DE-AS 10 84 713 bekannt. Bei ihnen handelt es sich um Gemische mindestens einer organischen Hydrazinverbindung, einem Alkohol, einem Epoxyd und einem Phenol. Durch sie wird die autokatalytische Zersetzung von Halogen-Kohlenwasserstof­ fen unterdrückt und in der flüssigen Phase eine Bindung möglicherweise freigesetzter Halogen-Wasserstoff-Säuren erreicht. Diese werden somit unwirksam und es wird damit auch ein Ausdampfen von Halogen-Wasserstoff-Säuren während der Verweilzeit des flüssigen Desorbats im Desorptionsgas- Kühler unterbunden. Da für den Zerfall der Halogen-Kohlen­ wasserstoffe der Wassergehalt maß­ gebend ist, wird zweckmäßigerweise der Feuchtegehalt des Desorptionsgases überwacht und in Abhängigkeit davon die Zu-Dosierung der Säurebinder vorgenommen. Der Überwachung des Feuchtegehaltes des Desorptionsgases ist die Überwachung der Feuchte im rückgewonnenen, zur Kühlung eingebrachten Desorbat gleichzusetzen. Vorteilhaft ist es, die zum Ein­ bringen des rückgewonnenen Desorbats in den direkten Wärme­ tauscher vorhandene Pumpe zum Zumischen des Säurebinders auszunutzen, wobei der Unterdruck auf der Saugseite als Ansaugdruck für den Säurebinder benutzt wird und die Do­ sierung über ein in den Zulauf zur Saugseite der Pumpe ge­ schaltetes Dosierventil vorgenommen wird.
Eine besonders wirksame Begrenzung der Zersetzung von Halo­ gen-Kohlenwasserstoffen wird dann erreicht, wenn in den Desorptionsgas-Kreislauf zwischen Kühler und Erhitzer ein als Trockner wirkender Adsorber zur selektiven Wasserab­ scheidung eingeschaltet ist. Derartige Adsorber werden im allgemeinen mit einem Molsieb, einem Kieselsäure-Gel oder ähnlichen Trocknersubstanzen beschickt. Um diesen Adsorber nicht unnötig zu belasten wird eine Aufteilung des De­ sorptionsgas-Kreislaufes in zwei Teilgasströme vorgenom­ men, von denen nur der eine durch den Adsorber fließt, der andere um ihn herum geleitet wird. Durch das Einstellen des einen der Gasströme ist es möglich den Durchfluß durch den Adsorber auf einen gewünschten Wert zwischen (nahezu) 0% und 100% einzustellen. Da bei einer Desorption in aller Regel zunächst Wasser ausgetrieben wird, liegt die Be­ triebsperiode in der der Adsorber einzuschalten ist in der Anfangsphase der Desorption. Durch die Umschaltmöglichkeit kann somit eine Belastung dieses Adsorbers mit organischen Stoffen (die später ausgetrieben werden) vermieden werden. Eine Regelung des einen Teilstroms (die eine entgegenge­ setzte Regelung des zweiten Teilstroms zur Folge hat) er­ möglicht es ständig den Teilgasstrom, der den als Trockner wirkenden Adsorber durchströmt, den vorliegenden Betriebs­ verhältnissen anzupassen, etwa wenn der Wassergehalt des Desorptionsgases überwacht und als Regelgröße für die Dros­ selklappeneinstellung genommen wird.
Das Wesen der Erfindung wird anhand der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Verfahrensschemata beispielhaft erläutert: In eine Reinigungsanlage für Gas sind zwei mit Sorptionsma­ terialien gefüllte Adsorber 1 und 1′ eingeschaltet, die über die Ventile 2.1, 2.2 und 2.1′, 2.2′ wahlweise vom Gasdurch­ fluß abgetrennt werden können. Im dargestellten Beispiel ist der Adsorber 1′ zur Gasreinigung geschaltet, während der Adsorber 1, mit geschlossenen Ventilen dargestellt, vom zu reinigenden Gas nicht durchflossen wird. Zur Desorp­ tion sind beide Adsorber 1 und 1′ an einen Desorptionsgas- Kreislauf angeschlossen, wobei vor dem Desorptionsgas-Eintritt in den Adsorber die Ventile 3.1 und 3.1′ und hinter dem De­ sorptionsgas-Austritt aus dem Adsorber die Ventile 3.2 und 3.2′ angeordnet sind. Damit ist es möglich den aus dem Gas­ reinigungsbetrieb genommenen Adsorber 1 - wie dargestellt - mit geöffneten Ventilen 3.1 und 3.2 in den Desorptionsgas- Kreislauf einzuschalten. Als Desorptionsgas wird vorzugsweise Stickstoff oder ein sauerstoffarmes inertes Gas eingesetzt.
Das Desorptionsgas wird vom Gebläse 6 im Kreislauf gefördert, der von den Verbindungsleitungen 7.1, 7.2 und 7.3 geschlossen wird. Die Leitung 7.1 verbindet den Ausblas des Gebläses 6 mit dem Adsorber 1, in dem das zu desorbierende Desorptions­ material vorhanden ist. Die Leitung 7.2 führt von diesem Ad­ sorber 1 zum direkten Kühler 8 und die Leitung 7.3 von diesem zurück zum Gebläse 6. In die Leitung 7.1 ist ein indirekter Wärmetauscher, der Erhitzer 7.4 eingeschaltet, in dem die von einem Verdampfer 4.1 einer Wärmepumpen-Anordnung abgegebene Wärme auf das Desorptionsgas übertragen wird. Um das Desorp­ tionsgas zu trocknen kann ein wasserselektiv arbeitender Ad­ sorber 9 eingeschaltet werden, wobei dieser vorteilhafter­ weise parallel zur Leitung 7.3 geschaltet ist und sich in dieser Leitung 7.3 ein Stellventil 9.2 befindet. Mit Hilfe dieses Stellventils ist es möglich den durch den als Trockner arbeitenden Adsorber 9 fließenden Desorptionsgas-Strom von nahezu 0% bis 100% zu verstellen; bei Einsatz eines Stellantriebs kann auch eine Regelung erfolgen, wobei z.B. der Feuchte­ gehalt des Desorptionsgases als die Regelung bewirkende Meß­ größe genommen werden kann. Soll der als Trockner wirken­ de Adsorber voll vom Desorptions-Gasstrom abgetrennt werden können, ist es vorteilhaft ein Absperrventil in die Adsorber-Zuleitung 9.1 einzusetzen. Da der als Trockner geschaltete Adsorber 9 auch als Temperatur- und Wasserspeicher dient und während der Kühlphase Wärme aufnimmt und Wasser abgibt, kann als weitere Meßgröße auch die Temperatur des Desorptionsgases angesehen werden. Es versteht sich von selbst, daß dabei auf den Betriebszustand zu achten ist, da der als Trockner arbeitende Adsorber 9 während der Desorption der Sorptionsmaterialien im Adsorber 1 Wasser adsorbierend arbeitet und während der Kühlphase der Sorptionsmaterialien im Adsorber 1 durch Austreiben von Wasserdampf selbst desorbiert wird.
In dem direkten Wärmetauscher 8 kommt das desorbat-haltige Desorptionsgas mit rückgewonnenem Desorbat aus dem Kühltank 11 in Berührung. Die Unterkühlung erfolgt durch eine im Kühltank 11 angeordnete Verdampfereinheit 4.2 der Wärme­ pumpenanordnung, wobei der Verdampfer auf einer Anschlußseite mit der Saugseite des Kompressors 5 verbunden ist, dessen Druckseite über eine der beiden Leitungen 4.3 zum Verflüssiger oder Kondensator 4.1 im Erhitzer 7.4 führt. Die zweite Leitung 4.3 führt das im Verflüssiger verflüssigte Kühlmittel des Kreislaufs der Wärmepumpenanordnung zurück zum Verdampfer 4.2, vor dessen Eintritt eine Drosselstelle ein geregeltes Ver­ dampfen und damit ein effektives Kühlen des im Kühltank 11 vorhandenen rückgewonnenen Desorbats ermöglicht. Nach Unter- Kühlung wird das rückgewonnene Desorbat von der Förderpumpe 12 über die Leitung 11.1 aus dem Kühltank 11 abgesaugt und über die Leitung 11.2 in den direkten Wärmetauscher 8 eingebracht. Dieses Einbringen erfolgt über eine Verteilvorrichtung 8.2, das eingebrachte Desorbat strömt bzw. rieselt über die - hier als Böden 8.1 dargestellten - Einbauten bzw. Füllungen des direkten Wärmetauschers und nimmt dabei sowohl Wärme als auch kondensierendes Desorbat auf. Angewärmt und um das auskonden­ sierte Desorbat vermehrt verläßt es den Wärmetauscher 8 über die Leitung 8.3, die in den Sammelbehälter 10 für das zurück­ gewonnene Desorbat mündet und dort zum Abschließen des De­ sorbatkreislaufs unter den Flüssigkeitsspiegel abgetaucht ist. Im Vorratstank 10 für das rückgewonnene Desorbat wird ein bestimmter Flüssigkeitsspiegel aufrechterhalten durch ein Überlaufrohr 10.1, durch das überschüssiges Desorbat aus dem Vorratstank zu einem Sammeltank abgeführt wird. Vom Vor­ ratstank 10 getrennt ist der Kühltank 11 angeordnet, der über die Leitung 10.2 mit dem Vorratstank 10 in Verbindung steht und somit auch den gleichen Flüssigkeitsstand aufweist (wo­ bei es sich von selbst versteht, daß bei geschlossenen Flüssig­ keitsbehältern - wie sie insbesondere bei niedrig siedenden Stoffen notwendig sind - ein Druckausgleich oberhalb der Flüssigkeitsspiegel vorhanden ist). Dem in den Kühltank 11 überströmenden rückgewonnenen Desorbat wird durch das im Ver­ dampfer 4.2 verdampfende Kältemittel der Wärmepumpenanordnung Wärme entzogen, es wird unterkühlt und gelangt als unter­ kühltes rückgewonnenes Desorbat wieder in den Vorlauf zum Einbringen in den direkten Wärmetauscher 8.
Vor dem Ansaugstutzen der Pumpe 12 mündet eine Leitung 13.1 in die das unterkühlte, rückgewonnene Desorbat führende Leitung 11. 1. Diese Leitung führt zu einem Vorratsbehälter 13, in dem ein Säurebinder, Stabilisator oder Säureakzeptor entsprechend dem Bedarfsfall vorrätig gehalten wird. Durch diese Anordnung kann ohne zusätzliche Pumpe, allein aufgrund der Druckverhältnisse der zuzusetzende Säurebinder in das unterkühlte Desorbat im Vorlauf zum direkten Wärmetauscher 8 eingemischt werden. Vorteilhaft ist es die Mischstelle als Injektor 11.3 auszubilden, wodurch die Saugwirkung wesent­ lich erhöht und u. U. die zuzugebenden Substanzen auch über eine gewisse Höhendifferenz gefördert werden können. Eine in die Leitung 13.1 eingeschaltete Drosselstelle 13.2 er­ laubt ein gezieltes Zu-Dosieren. Wird die Drosselstelle 13.2 als Stelldrossel ausgebildet, kann die Zu-Dosierung einge­ stellt werden. Mit einem Verstellantrieb versehen wird die Stelldrossel zu einer Regeldrossel, mit der in einfacher Weise auch ein geregeltes Zuführen des Säurebinders oder anderer zuzudosierender Substanzen zum unterkühlten Desorbat möglich wird. Die Regelung kann dabei z.B. vom Feuchtegehalt des Desorptionsgases oder vom Wassergehalt des zurückge­ wonnenen Desorbats (zweckmäßigerweise gemessen in der Rück­ führleitung 8.3) abhängig gemacht werden.
Die Verfahrensvariante nach Fig. 2 zeigt eine andere An­ ordnung des das flüssige Desorbat unterkühlenden Wärmetau­ schers 4.2: Die Wärmepumpenanordnung, die aus dem Kompres­ sor 5, dem Verflüssiger 4.1 und dem Verdampfer 4.2 besteht, die über die Leitungen 4.3 miteinander verbunden sind ist hier so angeordnet, daß der Verdampfer 4.2 mit der das dem direkten Wärmetauscher 8 zuzuführende flüssige Desorbat führenden Leitung 11.2 einen Wärmetauscher bildet, in dem der Wärmeübergang von der Leitung 11.2 zur Leitung 4.3 er­ folgt. Damit wird das in der Leitung 11.2 geführte flüssige Desorbat unterkühlt. Diese Anordnung, die an sich auch mit dem Zuleitungsstück 11.1 vom Vorratstank 10 zur Pumpe 12 möglich ist hat in der dargestellten Weise den Vorteil, daß auch die in der Pumpe 12 auf das flüssige Desorbat übertragene Verlustwärme mit erfaßt wird. Kommt es auf eine sehr niedrige Kondensationstemperatur an, ist daher die in der Fig. 2 dargestellte Art der Kühlung des flüssigen Desorbats vorzuziehen.
Im Hinblick auf die Kühlung des flüssigen Desorbats ver­ steht es sich von selbst, daß ein besonderer Kühltank 11 nicht unbedingt notwendig ist, der Verdampfer 4.2 kann auch im Vorratstank 10 untergebracht sein. Der abgesetzte Kühl­ tank 11 entfällt auch, wenn Verdampfer 4.2 der Wärmepumpen­ anordnung und Zuleitung 11.1 bzw. 11.2 zum direkten Kühler miteinander zu einem Wärmetauscher verbunden werden. Schließlich ist auch noch denkbar, daß der Vorratstank 10 entfällt und die Abzugs-Spitze des direkten Wärmetauschers 8 das "Puffer-Volumen" für den Desorbatdurchsatz durch den direkten Wärmetauscher 8 bildet. In diesem Fall ist die Rückführleitung 11.1, über die das flüssige Desorbat der Pumpe 12 zugeführt wird in die Behälterspitze des direkten Wärmetauschers 8 einzuführen. In direkten Wärmetauscher 8 können - wie dargestellt - Lochböden vorhanden sein, in der gleichen Weise können Ring- Packungen oder ähnliche aus der Verfahrenstechnik bekannte Einsätze vorgesehen werden.

Claims (12)

1. Verfahren zur Rückgewinnung des bei der Desorption von beladenen Sorptionsmaterialien anfallenden Desorbats, mit einem im Kreislauf geführten Desorptionsgas, das vor seinem Eintritt in das Sorptionsmaterial aufgeheizt und nach seinem Austritt aus dem Sorptionsmaterial gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Sorptions­ material austretende desorbat-haltige Desorptionsgas einem als Kühler wirkenden direkten Wärmetauscher zuge­ führt wird, in dem es mit zurückgewonnenem Desorbat un­ ter Kondensationstemperatur gekühlt wird, wobei das zu­ rückgewonnene Desorbat in flüssiger Form in den Kühler eingebracht wird und wobei das flüssige Desorbat vor dem Eintritt in den Kühler unterkühlt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Desorptionsgas im Gleichstrom zum unterkühlt einge­ brachten rückgewonnenen Desorbat geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Desorptionsgas im Kühler im Gegenstrom zum unter­ kühlt eingebrachten rückgewonnenen Desorbat geführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die dem flüssigen Desorbat vor Ein­ tritt in den Kühler entzogene Wärme mittels eines Ver­ dampfers einer Wärmepumpenanordnung entnommen mit dem Kältemittelkreislauf zu deren Verflüssiger gefördert und in diesem Verflüssiger auf das dem Sorptionsma­ terial zuzuleitende Desorptionsgas übertragen wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dem direkten Wärmetauscher zu­ zuführende flüssige Desorbat in der zum direkten Wärme­ tauscher führenden Leitung, vorzugsweise zwischen Pumpe und Eintritt in den direkten Wärmetauscher gekühlt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dem direkten Wärmetauscher zu­ zuführende flüssige Desorbat in einem Vorratstank zwischengespeichert und in dem Vorratstank abgekühlt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem einzubringenden rückgewonnenen unterkühlten Desorbat ein Säurebinder, Stabilisator und/oder Säureakzeptor zudosiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zudosierte Säurebinder, Stabilisator oder Säure­ akzeptor mittels eines Mischinjektors angesaugt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der Säuregehalt des Desorbats und/oder des Desorptionsgases überwacht und das Zudosieren des Säure­ binders, Stabilisators oder Säureakzeptors durch den überwachten Säuregehalt geregelt wird.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem als Kühler wirkenden direkten Wärmetauscher austretende Desorp­ tionsgas in zwei Teilströme aufgeteilt wird, wobei dem einen der Teilströme Wasser in einem als Trockner wir­ kenden Adsorber entzogen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß einer dieser Teilströme vorzugsweise der den als Trockner wirkenden Adsorber umgehende, mittels eines Drosselventils einstellbar ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des den als Trockner wirkenden Adsorber durch­ setzenden Teilstroms mittels eines Regelantriebs am Drosselventil vorzugsweise in Abhängigkeit vom Wasserge­ halt des Desorptionsgases geregelt wird.
DE19873737408 1987-11-01 1987-11-01 Verfahren zur rueckgewinnung des bei der desorption von beladenen sorptionsmaterialien anfallenden desorbats sowie vorrichtung dafuer Granted DE3737408A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873737408 DE3737408A1 (de) 1987-11-01 1987-11-01 Verfahren zur rueckgewinnung des bei der desorption von beladenen sorptionsmaterialien anfallenden desorbats sowie vorrichtung dafuer
FR888813916A FR2622472B1 (fr) 1987-11-01 1988-10-25 Procede et dispositif de recuperation d'un materiau de desabsorption ou desorbat resultant de la desabsorption ou desorption de materiaux d'absorption (ou sorption) charges
GB8824974A GB2211753B (en) 1987-11-01 1988-10-25 Recovery of desorbate
CA000581702A CA1325001C (en) 1987-11-01 1988-10-31 Process for the recovery of the desorbate that occurs during the desorption of charged sorption materials, and an apparatus for carrying out this process
JP63274643A JPH01151921A (ja) 1987-11-01 1988-11-01 負荷されている収着材料を脱着する際に生じる脱着質を回収する方法
US07/265,783 US5069038A (en) 1987-11-01 1988-11-01 Process for removering desorbate produced in the desorption of laden sorption material, and apparatus therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873737408 DE3737408A1 (de) 1987-11-01 1987-11-01 Verfahren zur rueckgewinnung des bei der desorption von beladenen sorptionsmaterialien anfallenden desorbats sowie vorrichtung dafuer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3737408A1 true DE3737408A1 (de) 1989-05-11
DE3737408C2 DE3737408C2 (de) 1993-03-11

Family

ID=6339753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873737408 Granted DE3737408A1 (de) 1987-11-01 1987-11-01 Verfahren zur rueckgewinnung des bei der desorption von beladenen sorptionsmaterialien anfallenden desorbats sowie vorrichtung dafuer

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5069038A (de)
JP (1) JPH01151921A (de)
CA (1) CA1325001C (de)
DE (1) DE3737408A1 (de)
FR (1) FR2622472B1 (de)
GB (1) GB2211753B (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5187131A (en) * 1990-01-16 1993-02-16 Tigg Corporation Method for regenerating particulate adsorbents
IL108626A (en) * 1994-02-13 1997-04-15 Ram Lavie And Technion Researc Method for the recovery of fugitive organic vapors
US5505825A (en) * 1994-09-20 1996-04-09 Foster Miller Inc. Electrically conductive sorption system and method
US5565077A (en) * 1994-09-26 1996-10-15 Foster Miller, Inc. Transverse flow self-heating electrically conductive sorption system
US5515686A (en) * 1995-01-30 1996-05-14 Jordan Holding Company Absorber fluid circuit for vapor recovery system
FR2735382B1 (fr) * 1995-06-15 1997-07-25 Air Liquide Installation de production de monoxyde de carbone incorporant une unite de separation cryogenique
WO1997022402A1 (en) * 1995-12-15 1997-06-26 Jordan Holding Company, Inc. Apparatus and method for recovering volatile liquid
US5958109A (en) * 1998-05-15 1999-09-28 Fuderer; Andrija Adsorption process for recovery of solvents
JP2001113116A (ja) * 1999-10-19 2001-04-24 Fujitsu Ltd 排気処理方法及び排気処理装置
US6726746B2 (en) 2000-10-19 2004-04-27 American Purification, Inc. Apparatus and method for removing and fractionating sorbates from sorbents
JP4338968B2 (ja) * 2002-05-14 2009-10-07 日本政策投資銀行 ハロゲン化有機化合物の吸脱着能に優れた活性炭、該活性炭の製造方法、ハロゲン化有機化合物の吸脱着装置並びに吸脱着方法
US7107784B2 (en) * 2004-09-08 2006-09-19 Beck Douglas S Thermal management system using an absorption heat pump
JP5298292B2 (ja) * 2009-01-28 2013-09-25 吸着技術工業株式会社 吸着剤を利用した水分除去、冷熱の回収を行う、温度スイング法voc濃縮、低温液化voc回収方法。
US20130081413A1 (en) * 2010-06-17 2013-04-04 Tomas Åbyhammar Method in treating solvent containing gas
US9314731B2 (en) * 2013-11-20 2016-04-19 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude RTSA method using adsorbent structure for CO2 capture from low pressure and low concentration sources
US9308486B2 (en) 2013-11-20 2016-04-12 L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Method of using a structured adsorbent bed for capture of CO2 from low pressure and low pressure concentration sources
US10551097B2 (en) * 2014-11-12 2020-02-04 Carrier Corporation Refrigeration system
JP6965169B2 (ja) * 2018-01-18 2021-11-10 大陽日酸株式会社 気体精製装置及び気体精製方法
CN109157945A (zh) * 2018-10-15 2019-01-08 江苏科威环保技术有限公司 废气的干法解析工艺及其系统
IT201900003829A1 (it) * 2019-03-15 2020-09-15 Marelli Europe Spa Impianto frigorifero ad adsorbimento per la produzione di acqua demineralizzata a bordo di un autoveicolo, autoveicolo e metodo di produzione di acqua demineralizzata a bordo di un autoveicolo

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2936873A1 (de) * 1979-09-12 1981-04-23 CEAG Verfahrenstechnik GmbH, 4714 Selm Verfahren zur thermischen regeneration beladener sorptionsmaterialien
DE3042082A1 (de) * 1980-11-07 1982-05-13 Lohmann Gmbh & Co Kg, 5450 Neuwied Verfahren und vorrichtung zur wiedergewinnung von loesungsmitteln
DE3303423C2 (de) * 1983-02-02 1986-09-25 Janetschek & Scheuchl, 8038 Gröbenzell Verfahren zur Regenerierung der Adsorbereinheiten bei der wasserarmen Rückgewinnung von Lösungsmitteln aus einem Gasstrom und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE3201390C2 (de) * 1982-01-19 1987-05-27 Rekuperator Kg Dr.-Ing. Schack & Co, 4000 Duesseldorf, De
DE3637803A1 (de) * 1986-11-06 1988-05-19 Scheurutec Gmbh Verfahren zur rueckgewinnung von loesungsmitteln aus einem prozessgasstrom und anlage zur durchfuehrung dieses verfahrens

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB941615A (en) * 1960-09-07 1963-11-13 Apv Co Ltd A new or improved method of and apparatus for preheating a process liquid as it passes to a temperature processing operation
US3232029A (en) * 1960-10-14 1966-02-01 Celanese Corp Recovery of organic solvents from gaseous media
US3774677A (en) * 1971-02-26 1973-11-27 Ibm Cooling system providing spray type condensation
US3981156A (en) * 1975-02-03 1976-09-21 Ecology Control, Inc. Vapor recovery system and method
FR2372650A1 (fr) * 1976-12-01 1978-06-30 Cng Res Co Procede de separation de gaz acides
IT1062296B (it) * 1980-08-08 1984-06-26 Massimo Sacchetti Processo e apparecchiatura per eliminare e recuperare sostanze organiche volatili dai gas di scarico industriali
US4444016A (en) * 1981-05-20 1984-04-24 Airco, Inc. Heat exchanger apparatus
US4589890A (en) * 1985-01-10 1986-05-20 Dedert Corporation Heat recovery method and apparatus
FR2580947B1 (fr) * 1985-04-25 1989-09-01 Air Liquide Procede et installation d'epuration par adsorption sur charbon actif, et pot adsorbeur correspondant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2936873A1 (de) * 1979-09-12 1981-04-23 CEAG Verfahrenstechnik GmbH, 4714 Selm Verfahren zur thermischen regeneration beladener sorptionsmaterialien
DE3042082A1 (de) * 1980-11-07 1982-05-13 Lohmann Gmbh & Co Kg, 5450 Neuwied Verfahren und vorrichtung zur wiedergewinnung von loesungsmitteln
DE3201390C2 (de) * 1982-01-19 1987-05-27 Rekuperator Kg Dr.-Ing. Schack & Co, 4000 Duesseldorf, De
DE3303423C2 (de) * 1983-02-02 1986-09-25 Janetschek & Scheuchl, 8038 Gröbenzell Verfahren zur Regenerierung der Adsorbereinheiten bei der wasserarmen Rückgewinnung von Lösungsmitteln aus einem Gasstrom und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
DE3637803A1 (de) * 1986-11-06 1988-05-19 Scheurutec Gmbh Verfahren zur rueckgewinnung von loesungsmitteln aus einem prozessgasstrom und anlage zur durchfuehrung dieses verfahrens

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z: Wärme, Bd.87, H.3, März 1981, S.49 - 56 *

Also Published As

Publication number Publication date
GB2211753B (en) 1992-03-18
FR2622472A1 (fr) 1989-05-05
JPH01151921A (ja) 1989-06-14
GB2211753A (en) 1989-07-12
FR2622472B1 (fr) 1992-02-07
CA1325001C (en) 1993-12-07
DE3737408C2 (de) 1993-03-11
US5069038A (en) 1991-12-03
GB8824974D0 (en) 1988-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3737408C2 (de)
DE60318171T2 (de) Vorrichtung zur Regeneration von Adsorptionsmitteln
EP2024056B1 (de) Trocknung von druckluft unter nutzung der verdichterwärme mit geschlossenem regenerationskreislauf
DE69416298T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur trocknung von flüchtige bestandteile enthaltenden materialien
DE2618045A1 (de) Vorrichtung zur regelung des kohlenwasserstoff- und wassertaupunktes von gasen
DE3637700A1 (de) Verfahren zum regenerieren einer mit feuchtigkeit beladenen trocknungspatrone sowie vorrichtung zur durchfuehrung eines solchen verfahrens
DE19517273C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abgasreinigung mit Wärmetauschern
DE60301399T2 (de) Methode und system zur desorption und rückgewinnung von desorbierten verbindungen
DE19549139A1 (de) Verfahren und Apparateanordnung zur Aufwärmung und mehrstufigen Entgasung von Wasser
EP0011228B1 (de) Verfahren zur Entfernung unerwünschter gasförmiger Bestandteile aus heissen Abgasen
DE3834319C2 (de)
DE102017007031B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Abscheiden von Dämpfen aus einem Gasstrom
DE3201390C2 (de)
EP1743688B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kryokondensation
DE3150624A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum auftrennen eines rohgasgemisches
EP1674140B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Partialkondensation
DE1929042U (de) Vorrichtung zum trennen von wasserstoff grosser reinheit aus einem wasserstoff-stickstoffgemisch.
DE2244627A1 (de) Verfahren und anlage zur fraktionierung durch adsorption
DE2716441B2 (de) Verfahren und Anlage zum Trocknen von Gegenständen mit im Kreislauf geführtem Konvektionsgas und in dem Kreislauf vorhandenem Kondensator
DE19527960C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Desorption von Adsorbern
EP0486628A1 (de) Verfahren zur vorkühlung von kokereirohgas und zur desorption von waschwässern und kondensaten der kokerei
DE975393C (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung bzw. Zerlegung von Gasgemischen mit adsorbierbaren Bestandteilen
DE8816558U1 (de) Vorrichtung zur Reinigung eines mit Dämpfen eines Fremdstoffs beladenen Abgases unter Rückgewinnung des Fremdstoffs
AT122588B (de) Verfahren zur Rückgewinnung von Kälte bei der Ausscheidung von Dämpfen aus Gasen (Luft) durch Kühlung.
DE1284432B (de) Verfahren zum Entfernen von leicht kondensierbaren Bestandteilen aus bei tiefer Temperatur zu zerlegenden Gasgemischen in periodisch umschaltbaren Waermeaustauschern

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee