DE3346032A1 - Druckwechseladsorptionsverfahren - Google Patents
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Description
- 3 - O J ^ O L-- _ Z.
LINDE AKTIENGESELLSCHAFT
(H 1448) H 83/101
Bü7bd 19.12.1983
Die Erfindung betrifft ein Druckwechseladsorptionsverfahren zur Reinigung oder Zerlegung eines Gasstroms unter Verwendung
von sechs im zyklischen Wechsel betriebenen Adsorbern, bei dem der Gasstrom während einer Adsorptionsphase beim
höchsten Verfahrensdruck durch einen Adsorber geleitet und gereinigtes bzw. zerlegtes Gas vom Austrittsende des Adsorbers
abgezogen wird, wobei nach Beendigung der Adsorptionsphase der Adsorber einer mehrstufigen Gleichstromentspannung
unterzogen wird und die dabei anfallenden Entspannungsgase teils zum Druckaufbau anderer,zuvor gespülter
Adsorber und teils zum Spülen eines anderen, auf niedrigstem Verfahrensdruck befindlichen Adsorbers verwendet
werden, wonach eine Gegenstromentspannung auf den niedrigsten Verfahrensdruck und eine Spülung mit Gleichstromentspannungsgas
aus einem anderen Adsorber folgt und sich ein mehrstufiges Aufdrücken auf den Adsorptionsdruck mit
Gleichstromentspannungsgas und gereinigtem bzw. zerlegtem Produktgas anschließt.
Ein Verfahren dieser Art ist schon aus der DE-OS 28 51 847 bekannt. Das dort in der Figur 5 dargestellte Verfahrens-Form
5729 7.78 * ~
BAD ORIGINAL
334S032
schema bezieht sich auf eine Anlage mit sechs Adsorbern, wobei
sich die Adsorptionsphasen von jeweils drei Adsorbern zeitlich überlappen. Die Gleichstromentspannung erfolgt in
zwei Stufen, wobei in einer ersten Phase ein Druckausgleich mit einem anderen, eine Druckaufbauphase durchlaufenden
Adsorber erfolgt, während in einer zweiten Phase Spülgas für einen weiteren Adsorber, der dann gerade gespült
wird, anfällt. Nach der anschließenden Gegenstromcntspannung und Spülung erfolgt ein zweistufiger Druckaufbau,
zunächst mit Entspannungsgas aus einem dann in einer Gleichstromentspannungsphase befindlichen Adsorber und
schließlich mit Produktgas.
Weiterhin ist aus der DE-OS 26 24 346 ein Druckwechseladsorptionsverfahren
mit neun Adsorbern bekannt, bei dem es ebenfalls wesentlich ist, daß mindestens drei Adsorber
gleichzeitig in Adsorption betrieben werden. Bei diesem Verfahren sind innerhalb eines Zyklus für jeden Adsorber
vier Gleichstromentspannungsstufen, von denen drei im Druckausgleich mit aufzudrückenden Adsorbern durchgeführt
werden, vorgesehen. Schließlich gibt es noch eine Reihe von Druckwechseladsorptionsverfahren, die unter Verwendung
von zwei bis maximal fünf Adsorbern betrieben werden und denen gemeinsam ist, daß jeweils nur ein Adsorber
eine Adsorptionsphase durchläuft. Dies ist bei solchen Verfahren nötig, da anderenfalls die übrigen elementaren
Verfahrensschritte nicht durchgeführt werden könnten. Beispielhaft für solche Verfahren sei auf die US-Patentschriften^3,430,418
und 3,564,816 hingewiesen.
Aus dem bekannten Stand der Technik ergibt sich somit die Lehre, daß bei Verwendung von mehr als fünf Adsorbern
jeweils mehrere Adsorber gleichzeitig in einer Adsorptionsphase betrieben werden. Dies wird auch in der
DE-PS 30 06 836 ausdrücklich festgestellt. Die parallele
Form 5729 7.78
BAD ORIGINAL
3 3 4 δ Ο 3
Adsorption in mehreren Adsorbern wurde im Hinblick auf die konstante Menge sowohl des Produktgases als auch des Restgasstroms,
also des Gegenstromentspannungsgases sowie des mit desorbierten Komponenten beladenen Spülgases/als besonders
erstrebenswert angesehen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der Gingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß nicht
nur eine konstante und gleichmäßige Gasmenge anfällt, sondern daß daneben auch ein energetisch besonders günstiger
Betrieb möglich ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sich jeweils nur ein Adsorber in einer Adsorptionsphase befindet und daß
vier oder fünf Gleichstromentspannungsphasen vorgesehen sind, von denen eine Spülgas für einen anderen Adsorber
liefert und die restlichen im Druckausgleich mit jeweils anderen aufzudrückenden Adsorbern durchgeführt
werden.
In bewußter Abkehr von der üblichen Verfahrensweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren die Möglichkeit, mehrere
Adsorber gleichzeitig in einer Adsorptionsphase zu betreiben, nicht genutzt und jeweils nur ein Adsorber
in einer Adsorptionsphase betrieben.Dies ermöglicht, die Zahl der Druckausgleichsstufen gegenüber dem bekannten
sechs-Adsorber-Verfahren um zwei oder sogar drei Stufen zu erhöhen. Der dadurch erzielbare Vorteil ist
insbesondere darin zu sehen,daß das Produktgas, also das nicht adsorbierte Gas, in höherer Ausbeute gewonnen
werden kann,da bei steigender Zahl von Druckausgleichsstufen der Verlust der Produktkomponente im Restgas
verringert wird. Außerdem wird durch die Erhöhung der Anzahl der Druckausgleichsstufen das Druckpotential
der Entspannungsgase in höherem Ausmaß genutzt.
Form. 5729 7.78
BAD ORIGINAL
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß beim Betrieb einer
sechs-Adsorber-Anlage mit jeweils nur einem Adsorber in Adsorption keine Schwierigkeiten hinsichtlich der Menge
des ProduktgasGS und des Restgases auftreten, sondern daß die Konstanz dieser Ströme durch relativ einfache Regelungsmaßnahmen gewährleistet werden kann. Um auch dann eine
konstante Produktmenge abzuführen, wenn die letzte Phase des Wiederaufdrückens eines Adsorbers mit Produktgas kürzer
ist als die Adsorptionsphase, wenn also nur während eines Teils der Adsorptionsphase Produktgas für dieses
Aufdrücken abgezweigt werden muß, kann man entweder einen Pufferbehälter für das Produktgas vorsehen oder, was in
der Regel günstiger, da ohne zusätzliche Investitionen möglich ist, einen Teil des Produktgases schon während
einer vorausgehenden Druckaufbaustufe zusammen mit Gleichstromentspannungsgas aus einem anderen Adsorber in
einen dann in einer Druckaufbauphase durch Druckausgleich befindlichen weiteren Adsorber leiten. Hierfür eignet sich
am besten ein Adsorber, der gerade die letzte durch Druckausgleich erfolgende Aufdrückphase durchläuft, da das
zusätzlich eingeleitete Produktgas dann den geringsten Druckverlust erleidet und außerdem die Einleitung von
Produktgas über das Austrittsende des aufzudrückenden
Adsorbers die besonders wichtige vollständige Reinhaltung des Adsorberaustrittsendes von adsorbierbaren Komponenten
unterstützt, denn solche gegebenenfalls noch im aufzudrückenden Adsorber vorhandenen Komponenten werden dann
in besonders ausgeprägter Weise zum Eintrittsende dieses Adsorbers zurückgedrängt. Bei einer solchen Verfahrensweise
kann es auch günstig sein, die letzte im Druckausgleich vorgenommene Druckaufbauphase relativ kurz
und die anschließend mit Produktgas durchzuführende Druckaufbauphase relativ lang zu gestalten, da dann einerseits
bei einem relativ langsam vorzunehmenden Aufdrücken mit Produktgas nur ein geringer Teilstrom des Produkts
Form. 5729 7.78
BAD ORIGINAL
^ ο q / ,ς η ο ο
- 7 - ο ο Lr O ^ ο L
hierfür abgezweigt werden muß und andererseits auch während der vorhergehenden letzten, durch Druckausgleich erfolgenden
Druckaufbauphase nur ein entsprechend geringer Teilstrom des Produktstroms abgezweigt werden muß, was wiederum
mit einem nur geringen Verlust an Druckpotential verbunden ist.
Zur Einstellung eines konstanten Restgasstroms bei Anwendung der Erfindung kann wiederum ein Vorbehälter in der
Restgasleitung oder eine einfache Regelung vorgesehen werden. Eine Regelungsmöglichkeit ist beispielsweise dadurch
gegeben, daß das während einer Gegenstromentspannungsphase abgezogene Restgas durch ein in der Restgasleitung vorgesehenes
Regelventil auf einen konstanten Strom eingestellt wird, und daß das während einer Spülphase anfallende Restgas
durch Regelung des dem zu spülenden Adsorber zuzuführenden Spülgases über ein in der Spülgasleitung angeordnetes
Regelventil auf einen solchen Wert eingestellt wird, daß ein zeitlich konstanter Restgasstrom aus dem zu spülenden
Adsorber austritt.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind vier
Gleichstromentspannungsphasen vorgesehen. Dabei ist es im Hinblick auf eine hohe Produktausbeute und gute Nutzung
des Druckpotentials zweckmäßig, die ersten drei Gleichstromentspannungsphasen
im Druckausgleich mit jeweils anderen aufzudrückenden Adsorbern durchzuführen und das für die
Spülung eines weiteren Adsorbers benötigte Gleichstromentspannungsgas aus der vierten Gleichstromentspannungsphase
zu beziehen.
In der zweiten Ausführungsform der Erfindung mit fünf Gleichstromentspannungsphasen hat es sich dagegen als
günstig erwiesen, das Entspannungsgas aus den ersten drei und der fünften Gleichstromentspannungsphase zum Druck-
Form. 5729 7.78
BAD ORIGINAL
aufbau anderer Adsorber heranzuziehen, während mit dem vierten Gleichstromentspannungsgas gespült wird. Das in
der fünften Gleichstromentspannungsphase anfallende Gas wird dabei-vorzugsweise für die erste Druckaufbauphase
eines unmittelbar zuvor gespülten Adsorbers verwendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei einer Vielzahl
von Gastrennprozessen eingesetzt werden, beispielsweise für die Luftzerlegung, die Gewinnung von Edelgasen, die
Reinigung von Erdgas und insbesondere für die Reinigung von Synthesegasen zur Gewinnung eines Wasserstoffstroms.
Die Adsorption kann dabei jeweils unter Wahl eines beliebigen, für den speziellen Trennprozeß geeigneten Adsorptionsmittels,
beispielsweise Aktivkohle, Silikagel, Alugel oder Molekularsiebe, durchgeführt werden. Die beim
erfindungsgemäßen Verfahren zu verarbeitenden Gasströme können mengenmäßig innerhalb einer großen Bandbreite liegen.
So eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise bei der Gewinnung von Reinwasserstoff insbesondere
für Gasströme zwischen etwa 2000 und 50 000 Nm3/h,
wobei die Obergrenze bei Einhaltung üblicher Baugröße strömungsmäßig bedingt ist, während bei Unterschreiten der
Untergrenze zu prüfen ist, ob nicht einfachere Verfahren mit weniger Adsorbern und geringerer Produktausbeute
insgesamt wirtschaftlicher sind. Aus technischen Gründen kann die Untergrenze jedoch sehr viel weiter
herabgesetzt werden, wobei auch die Bewertung des Produktgases eine Rolle spielt. So ist es beispielsweise bei der
Reinigung von Helium schon sinnvoll, das Verfahren bei Gasmengen ab etwa 50 Nm3/h einzusetzen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele
erläutert.
35
35
Form. 5729 7.78
34S032
Es zeigen:
Figur 1 eine Anlage zur Durchführung der Erfindung, Figuren, zwei Taktschemata für die Durchführung des
2 und 3 Verfahrens in einer Anlage gemäß Figur 1. 5
In der in Figur 1 gezeigten Anlage sind die sechs Adsorber mit den Ziffern 1 bis 6 gekennzeichnet. Dem Adsorber
1 sind auf der Rohgas-Eintrittsseite Ventilen und 16 sowie auf der Produktgas-Austrittsseite Ventile 12,
13, 14 und 15 zugeordnet. In entsprechender Weise sind den Adsorbern 2 bis 6 Ventile 21 - 26 bis 61 - 66 zugeordnet.
Die Anlage enthält eine Rohgas-Zuführungsleitung 70, die über die Ventile 11 bis 61 mit den Adsorbern
1 bis 6 verbunden werden kann, sowie eine Produktgasleitung 71, die über die Ventile 12 bis 62 mit den
Austrittsenden der Adsorber 1 bis 6 verbunden werden kann. Außerdem ist eine Restgasleitung 72 vorgesehen,
die über die Ventile 16 bis 66 mit den Eintrittsenden der Adsorber 1 bis 6 verbunden werden kann,und schließlieh
sind Leitungen 73, 74 und 75 vorgesehen, die über die Ventile 13 bis 63, 14 bis 64 bzw. 15 bis 65 mit den
Austrittsenden der Adsorber 1 bis 6 verbunden werden können. Die Leitungen 73 und 74 sind Druckausgleichsleitungen, während 75 eine Spülgasleitung ist. Sofern
das Verfahren mit vier Druckausgleichsstufen durchgeführt wird, wird über Leitung 75 zusätzlich noch ein
Druckausgleich vorgenommen. Die Leitung 73 ist über Ventil 76 mit der Produktgasleitung 71 verbunden.
Die während eines vollständigen Schaltzyklus nacheinander in den einzelnen Adsorbern ablaufenden Vorgänge
seien anhand des Adsorbers 1 erläutert, wobei zunächst angenommen wird, daß gemäß dem in Figur 2 dargestellten
Taktschema mit drei Druckausgleichsstufen gearbeitet wird. Die in Klammern hinzufügten Angaben ADS, E1 bis
E5, S, BO bis B3 beziehen sich auf Figur 2.
"" ι ~
Form. 5729 7.78
BAD ORIGINAL
Das zu zerlegende bzw. zu reinigende Rohgas gelangt über Leitung 70 und das geöffnete Ventil 11 in den Adsorber
Im Adsorber 1 werden die leichter adsorbierbaren Komponenten festgehalten, während nicht adsorbierte Bestandteile
austreten und über das geöffnete Ventil 12 in die Produktgasleitung
71 abgegeben werden. Die Adsorptionsphase (ADS) wird solange fortgesetzt, bis ein gewünschter Beladungszustand
des Adsorbers 1 erreicht ist,wonach die Ventile und 12 geschlossen und die Ventile 21 und 22 geöffnet
werden , so daß die Adsorption unter kontinuierlicher Produktabgabe über Leitung 71 im Adsorber 2 fortgesetzt
wird. Im Adsorber 1 wird nunmehr der Druck auf einen ersten Zwischendruck gesenkt (E1). Dies geschieht durch Druckausgleich
mit dem Adsorber 3 über Leitung 73 und die geöffneten Ventile 13 und 33. Der Adsorber 3 durchläuft
während dieser Phase seine dritte Druckausgleichs-Aufdrückphase B1. Nach erfolgtem Druckausgleich wird Ventil
geschlossen und die Ventile 14 und 44 geöffnet, so daß der Adsorber 1 über Leitung 74 weiteres Gleichstromentspannungsgas
in den Adsorber 4, der gerade seine zweite Druckaufbauphase (B2) durchläuft, abgibt. Nach Beendigung
dieses Druckausgleichs wird das Ventil 44 geschlossen und Ventil 54 geöffnet, so daß weiteres Gleichstromentspannungsgas
aus dem Adsorber 1 über Leitung 74 abgezogen und nunmehr in den Adsorber 5 eingeleitet wird.
Der Adsorber 5 durchläuft dabei seine erste Druckaufbaustufe B3. Nach Beendigung dieses dritten Druckausgleichs
wird Ventil 14 geschlossen und über das jetzt geöffnete Ventil 15 ein letztes Gleichstromentspannungsgas
in Leitung 75 abgegeben. Dieses Gas wird als Spülgas über das geöffnete Ventil 65 durch den Adsorber 6
geführt und nach Beladung mit desorbierten Komponenten über das Ventil 66 in die Restgasleitung 72 geleitet.
Nach Beendigung der Spülphase wird Ventil 15 geschlossen und der Adsorber 1 durch öffnen des Ventils 16 im
Form. 5729 7.78
Gegenstrom zur Adsorptionsrichtung auf den niedrigsten Verfahrensdruck;
entspannt (E5). Anschließend erfolgt die Spülung (S) des Adsorbers 1 mit Entspannungsgas aus dem Adsorber 2,
der gerade seine vierte Gleichstromentspannungsphase (E4) durchläuft, wozu die Ventile 15 und 25 geöffnet werden. Das
mit desorbierten Anteilen beladene Spülgas wird über das geöffnete Ventil 16 in die Restgasleitung 72 abgegeben.
Nach erfolgter Spülung muß der Adsorber 1 wieder auf den Adsorptionsdruck aufgedrückt werden. Dies geschieht zunächst
durch einen ersten Druckaufbau (B3) im Druckausgleich mit dem Adsorber 3 über die Leitung 74, wozu bei nunmehr geschlossenem
Ventil 16 die Ventile 14 und 34 geöffnet werden. Nach diesem ersten Druckausgleich wird der Adsorber
bei weiterhin geöffnetem Ventil 14 und geschlossenem Ventil 34, aber nunmehr geöffnetem Ventil 44 über Leitung 74
einem zweiten Druckausgleich ausgesetzt, diesmal mit dem Adsorber 4, der gerade seine zweite Gleichstromentspannungsphase
(E2) durchläuft. Nach Beendigung dieser zweiten Aufdrückphase (B2) wird Ventil 14 geschlossen und ein
dritter Druckausgleich mit dem Adsorber 5 über Leitung 73 und die geöffneten Ventile 13 und 53 eingeleitet. Während
dieser Aufdrückphase (B1) des Adsorbers 1 durchläuft der Adsorber 5 seine erste Gleichstromentspannungsphase (E1).
Schließlich wird der Adsorber 1 nach Schließung des Ventils 53 mit Produktgas aus Leitung 71, das über die Ventile
76 und 13 zum Austrittsende des Adsorbers 1 geführt wird, wieder auf Adsorptionsdruck gebracht, wonach der
Zyklus von neuem beginnen kann.
Jeder Adsorber wird während 1/6 der Zyklusdauer in einer Adsorptionsphase (ADS) betrieben. Während der Adsorber 1
seine Adsorptionsphase durchläuft, befindet sich der Adsorber 2 zunächst in der Druckaufbauphase B1 und dann
in der Druckaufbauphase BO, der Adsorber 3 zunächst in der Druckaufbauphase B3 und dann in der Druckaufbau-Form. 5729 7.78 ~ " ""
BAD ORIGINAL
phase B2, der Adsorber 4 zunächst in der Gegenstromentspannungsphase
E5 und dann in der Spülphase S, der Adsorber 5 in der Gleichstromentspannungsphase E3 und dann in
der Gleichstromentspannungsphase E4 und schließlich der Adsorber 6 zunächst in der Gleichstromentspannungsphase E1
und dann in der Gleichstromentspannungsphase E2.
Damit jeder Adsorber während der Dauer seiner gesamten Adsorptionsphase eine konstante Produktmenge über Leitung
71 abgibt, wird nicht nur während der Phase BO Produktgas über das geöffnete Ventil 76 in den jeweils aufzudrückenden
Adsorber geführt, sondern es wird auch schon während der im Druckausgleich erfolgenden Aufdrückphase B1
das Ventil 76 geöffnet. Dabei wird durch eine in der Figur nicht dargestellte übliche Regelungsmaßnahme eine solche
Menge an Produktgas über Ventil 76 zum Druckaufbau mitabgezweigt, daß der über Leitung 71 abgezogene Produktgasstrom
konstant bleibt.
Das in der Figur 3 dargestellte Taktschema enthält vier Druckausgleichsstufen und fünf Gleichstromentspannungsphasen.
Die Wahl von vier Druckausgleichsstufen bietet sich insbesondere dann an, wenn ein hohes Druckverhältnis
zwischen dem Adsorptionsdruck und dem Restgasdruck besteht, beispielsweise ein Druckverhältnis von 15 oder
mehr. Die Verfahrensführung entspricht weitgehend derjenigen des in der Figur 2 dargestellten Taktschemas,
so daß statt einer ausführlichen Erläuterung nur die Unterschiede hierzu aufgezeigt werden sollen. Im Unterschied
zum vorbeschriebenen Taktschema wird hier die vierte Gleichstromentspannungsphase (E4) in zwei Einzelschritte
E41 und E42 unterteilt. Die Spülung (S) des korrespondierenden Adsorbers erfolgt nur noch während
der Entspannungsphase E41, während der unmittelbar zuvor gespülte Adsorber während der Entspannungsphase E42
Form. 5729 7.78 "* * ~
einem ersten Druckausgleich (B4) ausgesetzt wird. Anhand des Adsorbers 1, der in der Figur 1 dargestellten Anlage
bedeutet dies, daß während der Gleichstromentspannungsphase
E41 Entspannungsgas über das geöffnete Ventil 15 und Leitung 75 in den Adsorber 6 geleitet wird, wozu die
Ventile 65 und 66 geöffnet sind, so daß das Restgas über Leitung 72 abgezogen werden kann. Nach Beendigung der
Entspannungsphase E41 wird das Entspannungsgas in der Phase E42 weiterhin über Leitung 75 und die geöffneten
Ventile 15 und 65 in den Adsorber 6 geleitet, jedoch ist Ventil 66 nunmehr geschlossen.
Die Dauer eines vollständigen Zyklus kann bei beiden Taktschemata in den für Druckwechseladsorptionsverfahren
üblichen Bereichen variieren, typische Zykluszeiten liegen im Bereich einiger Minuten bis zu etwa 30 Minuten, beispielsweise
bei 24 Minuten.
Nachfolgend werden anhand eines Vergleichsbeispiels die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowohl gegenüber
einem Verfahren mit sieben Adsorbern, von denen zwei gleichzeitig in Adsorption sind und bei dem drei
Druckausgleiche vorgesehen sind, als auch gegenüber einem Verfahren mit fünf Adsorbern, wobei jeweils nur
ein Adsorber gleichzeitig in Adsorption betrieben wird und wie es aus der US-Pb 3,564,816 bekannt ist, aufgezeigt.
Ausgegangen wurde in allen drei Fällen von der Wasserstoffgewinnung
aus einem Steamreformer-Gas, das 75 Vol-%,
Wasserstoff, 5 Vol-% Kohlenmonoxid, 5 Vol-% Methan und 15 Vol-% Kohlendioxid enthält. Die gewünschte Wasserstoffproduktmenge
liegt in allen Fällen bei 10 000 Nm3/h mit einer Wasserstoffreinheit von 99,999 Vol-%. Der Rohgasdruck
beträgt 20 bar, der Restgasdruck 1,3 bar und die Rohgastemperatür 303 K.
Form. 5729 7.73
- 14 -
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit drei Druckausgleichen,
wie es in der Figur 2 dargestellt ist, wird eine Rohgasmenge von 15 504 Nm3/h benötigt, das entspricht einer
Wasserstoffausbeute von 86 %. Eine vergleichbar hohe Wasserstoffausbeute
konnte bisher nur unter Verwendung eines Verfahrens mit mindestens sieben Adsorbern erreicht werden,
was einen bedeutenden Mehraufwand an Behältern und Ventilen erfordert. Das Verfahren mit fünf Adsorbern erreicht dagegen
nur eine Wasserstoffausbeute von 81 %. Die Investitionskosten für die Druckwechseladsorptionsanlag e sind in diesem
Fall zwar niedriger, die Einsparungen werden aber durch die höheren Investitionskosten beim Gaserzeuger, der zur Erreichung
der gleichen Wasserstoff-Produktmenge etwa 6 % größer
sein muß, als beim erfindungsgemäßen Verfahren sowie durch die höheren Betriebskosten mehr als kompensiert.
Die wesentlichen Vergleichsdaten zwischen den drei Verfahren sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.
Rohgasmenge, Nm3/h
H„-Ausbeute, %
relatives Adsorbensvolumen der Gesamtanlage bei gleichen Zeiten
für den Entspannungs- Spül- und Bespannungsvorgang
Adsorberanzahl Anzahl der Schaltventile
6-Adsorber 15504
86
86
100
6
36
36
7-Adsorber 5-Adsorber 15504 16461 86 81
116
7
42
110
5 30.
Form 5729 7.78
- Leerseite -
Claims (5)
1. Druckwechseladsorptionsverfahren zur Reinigung oder Zerlegung eines Gasstroms unter Verwendung von sechs
im. zyklischen Wechsel betriebenen Adsorbern, bei dem der Gasstrom während einer Adsorptionsphase beim
höchsten Verfahrensdruck durch einen Adsorber geleitet
und gereinigtes Gas bzw. zerlegtes Gas vom Austrittsende des Adsorbers abgezogen wird, wobei nach
Beendigung der Adsorptionsphase der Adsorber einer mehrstufigen Gleichstromentspannung unterzogen wird
und die dabei anfallenden Entspannungsgase teils zum Druckaufbau anderer, zuvor gespülter Adsorber und
teils zum Spülen eines anderen, auf niedrigstem Verfahrensdruck befindlichen Adsorbers verwendet werden,
wonach eine Gegenstromentspannung auf den niedrigsten Verfahrensdruck und eine Spülung mit Gleichstromentspannungsgas
aus einem anderen Adsorber folgt und sich ein mehrstufiges Aufdrücken auf den •Adsorptionsdruck mit Gleichstromentspannungsgas und gereinigtem
bzw. zerlegten Produktgas anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß sich jeweils nur ein Adsorber
in einer Adsorptionsphase befindet und daß vier
Form. 5729 7.78
BAD
* O «j H- »J
oder fünf Gleichstromentspannungsphasen vorgesehen sind, von denen eine Spülgas für einen anderen Adsorber liefert
und die restlichen im Druckausgleich mit jeweils anderen aufzudrückenden Adsorbern durchgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten drei Gleichstromentspannungsphasen im Druckausgleich
mit jeweils anderen Adsorbern durchgeführt werden und die vierte Gleichstromentspannungsphase Spülgas
liefert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein gespülter Adsorber durch nacheinander erfolgendes
Einleiten von Gleichstromentspannungsgas aus der dritten, dann der zweiten und schließlich der ersten Gleichstromentspannungsphase
aus drei verschiedenen Adsorbern und schließlich durch Produktgas auf Adsorptionsdruck aufgedrückt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein gespülter Adsorber durch nacheinander erfolgendes
Einleiten von Gleichstromentspannungsgas aus der fünften, dann der dritten, zweiten und schließlich der
ersten Gleichstromentspannungsphase aus vier verschiedenen Adsorbern und schließlich durch Produktgas auf
Adsorptionsdruck aufgedrückt wird, wobei das Entspannungsgas der fünften Gleichstromentspannungsphase dem Adsorber
entnommen wird, der zuvor in seiner vierten Gleichstromentspannungsphase das Spülgas für den aufzudrückenden
Adsorber geliefert hat.
5. Vorfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß während der letzten im Druckausgleich durchgeführten Druckaufbauphase neben dem Entspannungsgas aus der ersten
Gleichstromentspannungsphase eines zu entspannenden Adsorbers auch Produktgas in den aufzudrückenden Adsorber
BAD* ORIGINAL
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