CH665136A5 - Verfahren zur reinigung von luft- oder gasstroemen und wanderbettfilteranlage zur durchfuehrung des verfahrens. - Google Patents

Verfahren zur reinigung von luft- oder gasstroemen und wanderbettfilteranlage zur durchfuehrung des verfahrens. Download PDF

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Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Luft- oder Gasströmen von unterschiedlichen Schadstoffen und eine Wanderbettfilteranlage zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 3.
Für die Abscheidung von Schadstoffen aus Luft- oder Gasströmen durch Adsorption in Filteranlagen, z.B. mittels Aktivkohle, ist es häufig notwendig, verschiedene bzw. verschieden imprägnierte Sorptionsmaterialien einzusetzen, wenn sich die Schadstoffe aus unterschiedlichen Komponenten zusammensetzen, die bevorzugt jeweils nur von einem bestimmten oder speziell imprägnierten Sorptionsmaterial adsorbiert werden. So treten z.B. in Kläranlagen H2S, Mer-captane, Geruchsträger saurer Art und diverse Kohlenwasserstoffe auf, die bei der Abluftreinigung zwecks Geruchsbeseitigung möglicht vollständig zurückgehalten werden sollten, wozu wenigstens zwei verschiedene Aktivkohlesorten erforderlich sind.
In der Zeitschrift Chemie-Technik, 9. Jahrgang (1980), Nr. 1, Seiten 41 und 42, ist eine Adsorptionsanlage mit einem Festbettfilter zur Abluftreinigung dargestellt und beschrieben, bei der zwei Aktivkohlesorten die geruchsbildenden Schadstoffe auf der Abluft herausfiltern. Die erste Schicht Aktivkohle ist 1 bis 1,5 m dick und dient vor allem zur Abscheidung von H2S und niederen Mercaptanen. Die zweite Schicht Aktivkohle ist 0,3 bis 0,5 m dick und bindet alle Geruchsträger saurer Art (s. Seite 41, rechte Spalte der zitierten Druckschrift). Konzentrationsschwankungen der Geruchsstoffe haben zwar zu Beginn der Standzeit keinen unmittelbaren Einfluss auf die Abscheideleistung der beiden Schichten, andererseits werden in diesem Falle die verschiedenen Aktivkohleschichten zeitlich unterschiedlich stark beladen, so dass die vorausberechnete Standzeit für das Gesamtinventar an Aktivkohle-Füllung nicht erreicht wird, da die Füllung bereits erneuert werden muss, sobald nur eine der beiden Schichten erschöpft ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemässen Art aufzuzeigen, das auch bei zeitlichen Konzentrationsschwankungen der Schadstoffe eine gleichmässigere Beladung der verschiedenen Sorptionsmaterialien gestattet, so dass eine optimale Materialausnutzung, verbunden mit einer maximalen Standzeit bei Einhalten einer vorgegebenen Mindestabscheideleistung erzielt wird.
Darüber hinaus wird erfindungsgemäss eine Wanderbettfilteranlage vorgeschlagen, die so gestaltet ist, dass sich mit ihr dieses Verfahren besonders vorteilhaft durchführen lässt.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Kennzeichen der Patentansprüche 1 bzw. 3 enthaltenen Massnahmen vorgeschlagen.
Durch das homogene Vermischen der verschiedenen Sorptionsmaterialien können relativ grosse Schwankungen in der Konzentration der einzelnen Schadstoffe ausgeglichen werden, ohne dass hierdurch die Gesamtstandzeit spürbar verkürzt wird, da bei Erschöpfung eines Sorptionsmaterials eine ledigliche Teilerneuerung erforderlich ist. Eine weitere Optimierung gestattet das erfindungsgemässe Wanderbettfilter, bei dem die Sorptionsmaterial-Mischung laufend an diese Schwankungen angepasst werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung erläutert:
Die Figur zeigt eine Mehrweg-Sprptions-Wanderbettfil-teranlage mit einem Filtergehäuse 5 zur Aufnahme rieselfa-higer Sorptionsmaterialien 1, das mit übereinanderliegenden, seitlichen Anschlusskammern 2, 3 für die Zu- und Abfuhr des Luft- oder Gasstromes sowie einer Strömungsleit-und Umlenkkammer 4 ausgestattet ist. Die Kammern 2, 3,4 sind von dem mit Sorptionsmaterial 1 gefüllten Gehäuse 5 durch gasdurchlässige Wände in Form von Lochblechen 6, 7, 8 getrennt.
Oberhalb der Anschlusskammer 3 bzw. der Umlenkkammer 4 ist in dem Filtergehäuse 5 eine Höhenstandsmessein-richtung mit Regler 16 sowie eine Mischzone 5a vorgesehen mit statischen Mischern 5b als Mischvorrichtung, die die
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verschiedenen Sorptionsmaterialien la, lb homogen miteinander vermischt, bevor sie in die darunter liegende «Filterzone» 5c, 5d des Gehäuses 5 gelangen. An diesen oberen, als Mischzone 5a dienenden Abschnitt des Filtergehäuses 5 sind zwei Zellenradschleusen 9,10 als Dosiereinrichtungen angeschlossen, die mit je einem Vorratsgefäss 11,12 verbunden sind. Die Vorràtsgefässe 11,12 enthalten verschieden imprägnierte, rieselfähige Aktivkohle la bzw. lb als Sorptionsmaterialien zur Abscheidung der unterschiedlichen Schadstoffe.
Das untere Ende der Filterkammer 5 wird von einer Zel-lenradschleuse 13 gebildet zum geregelten Abziehen der mit Schadstoffen beladenen Sorptionsmaterialien 1.
Der zu reinigende Luft- oder Gasstrom Q gelangt über die Anschlusskammer 2 und das Lochblech 6 in die untere Filterzone 5d des Filterbettes, die im wesentlichen quer zu ihrer Wanderrichtung (Pfeil A) durchströmt wird. Durch das Lochblech 8 gelangt der so vorgereinigte Luft- oder Gasstrom C2 in die Umlenkkammer 4 und sodann in die obere Filterzone 5c, die ebenfalls im wesentlichen quer zu ihrer Wanderrichtung A durchströmt wird. Hier vollzieht sich die End- und Feinreinigung. Der von Schadstoffen gereinigte Luft- oder Gasstrom C3 verlässt über das Lochblech 7 und die Anschlusskammer 3 die Filteranlage.
Im Abstrom C3 ist eine Messeinrichtung 15 vorgesehen zur Bestimmung der Restkonzentrationen Kj, K2 der unterschiedlichen Schadstoffe, wobei der eine Teil der Schadstoffe, der die Restkonzentration Ki hat, im wesentlichen von dem Sorptionsmaterial la abgeschieden wird, während der andere Teil mit der Restkonzentration K2 im wesentlichen von dem Sorptionsmaterial lb abgeschieden wird.
Mit den Messwerten Ki und K2 wird ein Regler 14 beaufschlagt, der die Dosiereinrichtung 9,10 so betätigt, dass in der Mischzone 5a eine Mischung aus den beiden Sorptionsmaterialien la, lb entsteht, die gleichmässig mit den Schadstoffen der Ströme Ci und C2 beladen wird. Ändern sich während des Betriebes der Filteranlage die Restkonzentrationen Ki, K: der Schadstoffe, so bewirkt der Regler 14 über die Dosiereinrichtungen 9, 10 eine entsprechende Änderung der zuzugebenden Sorptionsmaterialmischung 1. Nimmt z.B. die Restkonzentration K] zu, so wird der Anteil des Sorptionsmaterials la an der Mischung so erhöht, dass die Restkonzentration dieses Schadstoffes im Abluftstrom C3 wirder abnimmt und unterhalb des zulässigen Restkonzentrationswertes liegt.
Ausserdem hält die Zellenradschleuse 13 über den Höhenstandsmesser 16 die Füllhöhe des Filterbetts 5c, 5d in dem Filtergehäuse 5 konstant.
Zusätzlich können ferner Konzentrationsmesseinrichtungen 15a, 15b im Zuluftstrom Q bzw. in dem vorgereinigten Zwischenstrom C2 vorgesehen werden, mit deren Messwer-ten ebenfalls der Regler 14 zur schnelleren Erfassung von Konzentrationsänderungen beaufschlagt werden kann.
Diese Betriebsweise wird bevorzugt kontinuierlich durchgeführt. Ein Gesamtdurchbruch der Schadstoffe wird beim Mehrweg-Prinzip auch bei starken Schwankungen der Schadstoffkonzentrationen mit Sicherheit verhindert, weil das Sorptionsmaterial, so lange es sich in der oberen Filterzone "5c befindet, nur teilweise beladen wird und dadurch möglich Durchbrüche aus der unteren Filterzone 5d kompensiert.
Die Erstfüllung erfolgt nach Massgabe der Schadstoffkonzentrationen in der Zuluft Ci.
Die Filterbettiefe entspricht der Summe der Einzelschichten eines von den Auslegungsdaten her vergleichbaren Mehrschichtsorptionsfilterbetts.
Im Normalbetrieb der Anlage dienen die Messwerte der Restkonzentration Ki, K2 der Schadstoffe in der gereinigten Abluft C3 als Führungsgrösse für den Regler 14, während die Messwerte in der Zuluft Q bzw. dem Zwischenstrom C2 als Störgrössen aufgeschaltet werden.
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1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

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1. Verfahren zur Reinigung von Luft- oder Gasströmen von Schadstoffen in einer Filteranlage, bei dem die Luftoder Gasströme (Ci) durch ein in einem Filtergehäuse (5) untergebrachtes Filterbett (5c, 5d) hindurchgeführt werden, das aus verschiedenen Sorptionsmaterialien (la, lb) besteht zur Abscheidung unterschiedlicher Schadstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiedenen Sorptionsmaterialien vor ihrem Einsatz nach Massgabe der Konzentrationen der unterschiedlichen Schadstoffe in den zu reinigenden Luftoder Gasströmen homogen miteinander vermischt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man während des Betriebs der Filteranlage die Restkonzentrationen (Kl, K2) der Schadstoffe im Abluftstrom (C3) misst, nach Massgabe dieser Restkonzentrationen die verschiedenen Sorptionsmaterialien (la, lb) miteinander mischt und das Filtergehäuse (5) damit beschickt und eine der zugegebenen Mischung entsprechende Menge an mit Schadstoffen beladenen Sorptionsmaterialien aus dem Filtergehäuse abzieht.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Wanderbettfilteranlage zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einem Filtergehäuse (5) zur Aufnahme rieselfähiger Sorptionsmaterialien
(la, lb), das mit einer oberen Einfülleinrichtung (5a, 5b), einer unteren Abzugseinrichtung (13) und seitlichen Anschlusskammern (2, 3) zur Zu- und Abfuhr des Luft- oder Gasstromes ausgestattet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
a) oberhalb der von dem Luft- oder Gasstrom beaufschlagten Filterzonen (5c, 5d) des Filtergehäuses (5) ist eine mit einer Mischvorrichtung (5b) versehene Mischzone (5a) vorgesehen;
b) an die Mischzone (5a) des Filtergehäuses (5) sind mehrere Vorratsgefasse (11,12) angeschlossen, die jeweils verschiedene Sorptionsmaterialien (la, lb) zur Abscheidung unterschiedlicher Schadstoffe enthalten;
c) zwischen jedem Vorràtsgefäss (11,12) und der Mischzone (5a) ist je eine Dosiereinrichtung (9,10) geschaltet, wobei die Dosierung der verschiedenen Sorptionsmaterialien (la, lb) in die Mischzone (5a) nach Massgabe der Konzentrationen der unterschiedlichen von den Sorptionsmaterialien (la, lb) abzuscheidenden Schadstoffe erfolgt.
4. Wanderbettfilteranlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung (15) zur Bestimmung der Konzentrationen der Schadstoffe in dem Abluftstrom (C3) der Filteranlage sowie einen hiermit verbundenen Regler (14), der die Dosiereinrichtung (9,10) betätigt.
5. Wanderbettfilteranlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Abzugsschleuse (13) als Abzugseinrichtung, die über einen Höhenstandsmesser (16) die Füllhöhe der Sorptionsmaterialien (1) in dem Filtergehäuse (5) konstant hält.
6. Wanderbettfilteranlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine weitere Messeinrichtung (15a) im Zuluftstrom (Cx), die die Konzentrationen der Schadstoffe misst und die ebenfalls mit dem Regler (14) verbunden ist.
7. Wanderbettfilteranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Messeinrichtung (15b) im Umlenkstrom (C2) vorgesehen ist, die ebenfalls mit dem Regler (14) verbunden ist.
CH23684A 1983-01-29 1984-01-19 Verfahren zur reinigung von luft- oder gasstroemen und wanderbettfilteranlage zur durchfuehrung des verfahrens. CH665136A5 (de)

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