WO2017012703A1 - Adsorbens für ein temperaturwechseladsorptionsverfahren - Google Patents

Adsorbens für ein temperaturwechseladsorptionsverfahren Download PDF

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WO2017012703A1 PCT/EP2016/001216 EP2016001216W WO2017012703A1 WO 2017012703 A1 WO2017012703 A1 WO 2017012703A1 EP 2016001216 W EP2016001216 W EP 2016001216W WO 2017012703 A1 WO2017012703 A1 WO 2017012703A1
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Definitions

  • the invention relates to a device for adsorbing at least one component from a gas mixture by temperature change adsorption comprising a
  • Heat transfer fluid wherein the flow-through chamber is separated by a wall of the cooling chamber, wherein the flow-through chamber is at least partially surrounded by the cooling chamber, wherein the flow-through chamber comprises at least one adsorbent containing a plurality of Adsorbens stressesn, each adsorbent body is a porous and adsorptively active first material and an im
  • the invention also relates to a temperature swing adsorption process in which the claimed device is used.
  • TSA temperature swing adsorption process
  • Temperature swing adsorption for the deposition of e.g. Molecules known from a mixed gas stream. This process has hitherto been used industrially mainly for the removal of trace components (less than 1 vol.% Of the gas mixture stream) from gas mixtures.
  • adsorber adsorptively active material filled containers
  • Adsorption capacity of the adsorptively active material decreases with increasing temperature, so that it comes to the desorption of the retained components.
  • the desorbed components are diluted by the regeneration gas and purged from the adsorber.
  • the use of regeneration gas additionally causes a reduction of the partial pressure of the adsorbed component in the gas phase and thus promotes the desorption of the retained trace components.
  • the heating times and cooling times are usually limited by the available or usable amount of regeneration gas and are typically in the range of several hours (more than three hours). This results in cycle times of mostly well over six hours. If the adsorber is not directly by regeneration gas but indirectly by a
  • a corresponding device may be constructed, for example, like a tube bundle heat exchanger with adsorbent in the tubes and a heat transfer fluid (for example, water, steam or thermal oil) on the shell side.
  • a heat transfer fluid for example, water, steam or thermal oil
  • Example adsorbent on the shell side or rectangular channels are also possible.
  • an indirectly heated and cooled adsorber it is possible to remove even higher concentrations of a component from a gas mixture. No or significantly less regeneration gas is needed and the retained component can be recovered in a high concentration.
  • alternative separation methods such as washes and
  • the retained component can also be recovered at high pressure.
  • Patent application EP 1 291 067 A2 presents a rapid TSA process with indirect heating and cooling. The structure in it resembles one
  • Tube bundle heat exchanger with an adsorbent bed of standard material in the tubes Tube bundle heat exchanger with an adsorbent bed of standard material in the tubes.
  • Wall material which must be heated and cooled at each cycle can lead to the filling or emptying of the adsorber is difficult.
  • material that clumps during operation and is no longer flowable, in the case of permanently installed helical structures is very difficult to remove again, if the material is not directly accessible.
  • adsorbent having a plurality of Adsorbent bodies, each adsorbent body containing a porous and adsorptively active first material and a second material thermally more conductive compared to the first material, wherein the first material is at least partially enclosed by the second material, wherein the first material with the second material permanently connected is.
  • the adsorbent according to the invention in the rapid TSA process will be described below.
  • the heat transfer fluid and the adsorbent are separated from one another by a permeable for the gas mixture to be purified and the heat transfer fluid, but good heat-conducting separating layer or wall (for example, a steel tube).
  • the adsorbent contains several adsorbent bodies in the form of spheres, extrudates, rods, tubes, hollow fibers or other arbitrarily shaped particles.
  • the adsorbent body has a porous, adsorptively active first material (for example with molecular sieve, activated carbon, silica gel, aluminum or other suitable substances or structures) and a second material made of a thermally highly conductive material (for example, a thermally conductive polymer, a metal or similar suitable substances). Due to the porosity of the first material, it is possible for the gas mixture to pass into the first material and to be at least partially adsorbed there. By the second material with the better
  • Adsorption of the adsorbent, ie the first material improved.
  • the total cycle time is shortened.
  • Adsorbent body is understood here as a one-piece body that can be used as a whole when filling the flow chamber.
  • the adsorbent refers to the entirety of those used in the flow-through chamber
  • Materials which serve to remove at least one component from a gas mixture may be adsorptive and / or thermally conductive.
  • Adsorbent contains a variety of adsorbent bodies. Every single one
  • Adsorbent body contains the above two materials, which are based on the
  • the first material is preferably located in the interior and is at least partially enclosed by the second material, preferably completely enclosed.
  • the term "partially enclosed” is intended to mean in particular that at least 50% of the surface of the first material is covered by the second material, preferably 70%, particularly preferably 90%, of the surface of the first material a cylindrical first material, the second material coated as a cladding on the lateral surface of the first material.
  • the first material usually many powdered adsorptive particles are combined with a binder to produce a particular shape. These binders are used as a permeable inorganic substance or polymer. Such produced adsorptive first material is often used in the adsorption of a gas mixture. This powdered adsorptive particle has a diameter of a few microns.
  • the extruded activated carbon is taken.
  • PAC powder activated carbon
  • PAC powder activated carbon
  • PAC powder activated carbon
  • a binder to a cylindrical activated carbon block with a particle diameter between 0.8 and 4.0 millimeters and heated.
  • a material formed by such a process should be considered as the first material.
  • the first material could also be made only from adsorptive particles without binder.
  • the flow-through chamber is separated from the cooling chamber by an impermeable, heat-conducting wall, wherein the
  • Flow chamber is at least partially surrounded by the cooling chamber.
  • the cooling chamber surrounds the flow-through chamber so that the flow-through chamber is provided like a core in the interior and the cooling chamber is provided like an outer shell.
  • Complicate filling and emptying For example, material that clumps during operation and is no longer flowable, in the case of fixed installations is very difficult to remove again, if the material is not directly accessible.
  • partially surrounded is intended to mean in particular that at least 50% of the surface of the wall delimiting the flow chamber is in contact with the cooling chamber and can thus be cooled or heated, preferably 70%, more preferably 90%, even more preferably 100%, the wall defining the flow-through chamber preferably coincides with the impermeable, thermally conductive wall through which the two chambers are separated from each other.
  • This wall is preferably formed as a metal tube.
  • the good heat-conducting second material is, for example, in a bed of the adsorbent, but also in other advantageous arrangements of the material, in direct contact with one or more adjacent adsorbent bodies
  • the direct contact of the adsorbent in the adsorbent bed creates conductive paths with good thermal conductivity.
  • the heat transfer between the heat transfer fluid and the center of the bed can thus be improved and it can be shorter
  • Warm-up times or cooling times are realized.
  • a pipe with an inner diameter of 50 mm and a bed with effective thermal conductivity of the bed of 0.12 W / (m * K) of about 35 minutes for heating from 20 ° C to 200 ° C can be assumed .
  • this time for heating from 20 ° C to 200 ° C is only about 15 min.
  • the first material is permanently bonded to the second material.
  • the connection of the two materials can be formed in a form-fitting, force-fitting and / or material-locking manner, so that the two materials can be viewed as a whole.
  • the first material is located inside and the second material surrounds the first material from the outside, thereby forming a one-piece adsorbent body.
  • the ratio between the adsorptive material and the thermally conductive material can already be optimized in advance in the production of the adsorbent body, so that the energy for cooling or heating the adsorbent is used efficiently at each cycle.
  • the second material is physically coated on the surface of the first material.
  • This coating method is used to apply a layer to the surface of a workpiece.
  • the workpiece is the first material in this case.
  • the second material is preferably not coated very close to the first material so that the gas to be adsorbed can get into the first adsorptive material through the gap.
  • the coating process could e.g. thermal spraying, spray coating, dip coating.
  • the second Material permeable to a substance to be adsorbed such as carbon dioxide.
  • the first material of the at least one adsorbent body is coated on an outer surface or an outwardly facing surface with the second material, so that the first material is permanently connected to the second material.
  • the at least one adsorbent body is formed according to at least one of the following forms:
  • Hollow body in particular tube or hollow fiber.
  • Extrusions are executable as a hollow body. It should be noted that an extrusion body is not only those adsorbent bodies produced by an extrusion process, but any body forms having a (substantially) constant cross-section over the (entire) extent of the body.
  • the diameter of the spherical adsorbent body is in particular in the range of less than 30 mm and greater than 1 mm, preferably less than 20 mm and greater than 1, 5 mm, more preferably less than 10 mm and greater than 2 mm. For one
  • irregular adsorbent bodies its size is represented by the equivalent diameter, which is understood as a geometrical volume equivalent ball diameter, which is the diameter of a ball with the same volume as the equivalent diameter
  • the size of the equivalent diameter of the irregular adsorbent body corresponds to the diameter of the spherical one
  • Adsorbent body In a tubular adsorbent body, its size can not be determined by the volume equivalent spherical diameter, since the length of the tubular adsorbent body is dependent on the length of the device.
  • the cross section of the tubular adsorbent body is preferably taken.
  • the diameter is in particular less than 30 mm and greater than 1 mm, preferably less than 20 mm and greater than 1.5 mm, more preferably less than 10 mm and greater than 2 mm.
  • an irregular In case of an irregular
  • the diameter is determined by an area equivalent circle diameter, which corresponds to the area of the round cross section.
  • a temperature change adsorber for separating substances from a gas mixture comprising a flow chamber and a cooling chamber, wherein the flow chamber through a for the gas mixture to be cleaned and the heat transfer fluid
  • impermeable, thermally good conducting wall is separated from the cooling chamber, wherein the flow-through chamber receives an adsorbent as described above.
  • Temperature change time shortened.
  • Temperaturcicadsorbers the at least one adsorbent body of the adsorbent is at least partially arranged in the flow-through fastened.
  • Adsorbent used, wherein a gas mixture through the
  • Gas mixture is adsorbed on or in the adsorbent, and wherein heat is transferred between the first material of the Adsorbens 1968n and the heat transfer fluid, in particular on the second material of the adsorbent and that wall of the heat transfer fluid leading cooling chamber (in the present case, the cooling chamber, of course, also for heating the adsorbent used and can also be referred to as a heating or heating chamber).
  • the cooling chamber in the present case, the cooling chamber, of course, also for heating the adsorbent used and can also be referred to as a heating or heating chamber).
  • Temperatur Railadsorptionsvon be significantly shortened, at the same time can be dispensed with disadvantageous installations and the heat mass is kept low. Due to the improved yield, if necessary, the size of the temperature change adsorber can be reduced. It is therefore possible to realize a smaller volume for tubes or separation structures between adsorbent and heat transfer medium with a constant amount of adsorbent. Also, a lower energy consumption by a more favorable mass ratio between adsorbent to wall of the temperature change adsorber is possible because less inert material has to be heated and cooled.
  • Fig. 1 a temperature change adsorption device with spherical
  • Fig. 2 a Temperatur
  • Fig. 3 a spherical adsorbent body; 4 shows an adsorbent body with a rectangular cross section;
  • FIG. 5 shows an adsorbent body as a hollow extrusion body
  • FIG. 1 shows a thermal cycler 6 for a rapid TSA process.
  • a flow-through chamber 7 with a bed of adsorbent 1 is arranged inside the temperature change adsorber 6, a flow-through chamber 7 with a bed of adsorbent 1 is arranged.
  • the flow chamber 7 is separated from a cooling chamber 8 by an impermeable good heat-conducting wall 9.
  • This wall 9 delimits the flow-through chamber 7 and is separated from the adsorbent 1, so that the adsorbent 1 can be easily replaced.
  • the cooling chamber 8 is provided as an outer jacket of the Wärm fondadsorbers 6, which surrounds the flow chamber 7 completely.
  • the cooling chamber 8 serves to receive a heat transfer fluid, e.g. Steam or thermal oil.
  • This wall 9 is formed for example of steel. On one side of the wall 9 is the adsorbent 1 and on the other side is the heat transfer fluid, so that the heat between the heat transfer fluid in the cooling chamber 8 and the adsorbent
  • the adsorbent 1 corresponds to the sum of the adsorbent bodies 2.
  • Each adsorbent body is formed as a one-piece ball having an adsorptive first material and a first material completely enclosing the thermally conductive second material. This second material is permeable to the component to be adsorbed so that the component can get into the first material to adsorb the component there.
  • This spherical adsorbent body is shown again in detail in FIG.
  • FIG. 2 shows a thermal cycler 6 for a rapid TSA process. Inside the temperature change adsorber 6, a flow chamber 7 with a controlled arrangement of adsorbent 1 is arranged. The flow-through chamber 7 is separated from a cooling chamber 8 by an impermeable and highly thermally conductive wall 9. This wall 9 delimits the flow chamber 7 and is of
  • Adsorbent 1 separated.
  • the adsorbent 1 shown here contains several
  • Adsorbent bodies 2 via which a temperature change of the adsorbent 1 can be accelerated.
  • This adsorbent body 2 is tubular and extends in
  • Adsorbent body 2 applied and the first material is located between the cavity and the second material.
  • the gas mixture to be treated flows into the flow-through chamber 7 and at least one component is adsorbed by the first material.
  • the heat between the cooling chamber 8 and the adsorbent 1 is transmitted through the wall 9 and also through the contacting outer surfaces of the adsorbent bodies 2, namely the second thermally conductive material.
  • This tubular adsorbent body 2 is shown in detail in FIG.
  • an adsorbent body 2 which is spherical.
  • the first material 3, which is adapted for adsorption, is located at the core of the
  • Adsorbent body 2 The second material 4 is here as a coating on the
  • adsorbent body 2 has a diameter smaller than 30mm and larger than 1mm. For the adsorption, therefore, a plurality of the adsorbent body 2 is inserted into the flow-through chamber depending on the size of the temperature-change adsorber.
  • an adsorbent body 2 is similar to that shown in Fig. 3, wherein this adsorbent body 2 has a rectangular cross-section.
  • Adsorbent body has an equivalent diameter less than 30mm and greater than 1 mm.
  • an adsorbent body 2 is shown as an extrusion body in longitudinal section, in which case a cavity 10 can be seen in the core, which is enclosed by the first material 3.
  • the first material 3 in turn is surrounded by second material 4.
  • This tubular adsorbent body 2 has a diameter of the cross section smaller than 30 mm and larger than 1 mm.
  • the length of the adsorbent body could be arbitrarily long, depending on how high the temperature change adsorber is.
  • tubular adsorbent body is inserted into the flow-through chamber, from which the adsorbent is composed.

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Abstract

Vorrichtung zum Adsorbieren mindestens einer Komponente aus einem Gasgemisch durch Temperaturwechseladsorption umfassend eine Durchströmungskammer (7) und eine Kühlkammer (8) zur Aufnahme eines Wärmeträgerfluids, wobei die Durchströmungskammer (7) von der Kühlkammer (8) getrennt ist, wobei die Durchströmungskammer (7) ein Adsorbens (1) aufweist, das eine Vielzahl von (mehrere) Adsorbenskörpern enthält, welche ein poröses und adsorptiv additives erstes Material (3) und ein im Vergleich zu dem ersten Material (3) thermisch besser leitfähiges zweites Material (4) enthalten, wobei das erste Material (3) von dem zweiten Material (4) mindestens teilweise umschlossen ist.

Description

Beschreibung
Adsorbens für ein Temperaturwechseladsorptionsverfahren
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Adsorbieren mindestens einer Komponente aus einem Gasgemisch durch Temperaturwechseladsorption umfassend eine
Durchströmungskammer und eine Kühlkammer zur Aufnahme eines
Wärmeträgerfluids, wobei die Durchströmungskammer durch eine Wand von der Kühlkammer getrennt ist, wobei die Durchströmungskammer mindestens teilweise von der Kühlkammer umgeben ist, wobei die Durchströmungskammer mindestens ein Adsorbens aufweist, das eine Vielzahl von Adsorbenskörpern enthält, wobei jeder Adsorbenskörper ein poröses und adsorptiv aktives erstes Material und ein im
Vergleich zu dem ersten Material thermisch besser leitfähiges zweites Material enthält. Die Erfindung betrifft noch ein Temperaturwechseladsorptionsverfahren, in dem die beanspruchte Vorrichtung verwendet wird. Im Stand der Technik ist das Temperaturwechseladsorptionsverfahren (TSA =
Temperature Swing Adsorption) zur Abscheidung von z.B. Molekülen aus einem Gasgemischstrom bekannt. Dieses Verfahren wird industriell bisher hauptsächlich zur Entfernung von Spurenkomponenten (weniger als 1 vol.-% des Gasgemischstroms) aus Gasgemischen verwendet. Für das TSA- Verfahren werden in der Regel zwei mit adsorptiv aktivem Material gefüllte Behälter (Adsorber) genutzt, die wechselweise betrieben werden. Während sich ein Behälter in Adsorption befindet wird der andere Behälter mit heißem Regeneriergas durchströmt und somit aufgeheizt. Die
Adsorptionskapazität des adsorptiv aktiven Materials (Adsorbens) sinkt mit steigender Temperatur, so dass es zur Desorption der zurückgehaltenen Komponenten kommt. Die desorbierten Komponenten werden durch das Regeneriergas verdünnt und aus dem Adsorber gespült. Die Verwendung von Regeneriergas bewirkt zusätzlich eine Herabsetzung des Partialdrucks der adsorbierten Komponente in der Gasphase und begünstigt somit die Desorption der zurückgehaltenen Spurenkomponenten. Die Aufheizzeiten und Abkühlzeiten werden meist durch die zur Verfügung stehende bzw. einsetzbare Menge an Regeneriergas begrenzt und liegen typischerweise im Bereich mehrerer Stunden (mehr als drei Stunden). Hieraus ergeben sich Zykluszeiten von meist deutlich mehr als sechs Stunden. Wird der Adsorber nicht direkt durch Regeneriergas sondern indirekt durch ein
Wärmeträgerfluid geheizt und gekühlt, welches nicht in direktem Kontakt mit dem Adsorbens steht, so sind deutlich kürzere Zykluszeiten (unter vier Stunden) möglich. Man spricht deshalb auch von einem sogenannten Rapid-TSA-Verfahren. Eine entsprechende Vorrichtung kann zum Beispiel wie ein Rohrbündelwärmeübertrager mit Adsorbens in den Rohren und einem Wärmeträgerfluid (zum Beispiel Wasser, Dampf oder Thermoöl) auf der Mantelseite aufgebaut sein. Andere Anordnungen, zum
Beispiel Adsorbens auf der Mantelseite oder rechteckige Kanäle, sind jedoch auch möglich. Im Vergleich zu einem Standard TSA- Verfahren ergeben sich weitere Vorteile für einen indirekt beheizten und gekühlten Adsorber. So ist es zum Beispiel möglich, auch höhere Konzentrationen einer Komponente aus einem Gasgemisch zu entfernen. Es wird kein beziehungsweise deutlich weniger Regeneriergas benötigt und die zurückgehaltene Komponente kann in einer hohen Konzentration zurückgewonnen werden. Im Vergleich zu alternativen Trennverfahren wie Wäschen und
Druckwechseladsorption kann die zurückgehaltene Komponente auch auf hohem Druck zurückgewonnen werden.
In der Patentanmeldung EP 1 291 067 A2 Wird ein Rapid-TSA-Verfahren mit indirekter Beheizung und Kühlung vorgestellt. Der Aufbau darin ähnelt einem
Rohrbündelwärmeübertrager mit einer Adsorbensschüttung aus Standardmaterial in den Rohren.
Die meisten standardmäßig eingesetzten Adsorbentien wie Molekularsiebe, Silicagele oder Alugele in Form von Kugeln, Extrudaten oder Stäbchen weisen eine sehr geringe thermische Leitfähigkeit (0,1 bis 0,6 W/(m K)) auf. Um eine Schüttung aus einem entsprechenden Material (insbesondere vorwiegend) durch Wärmeübertragung über eine Rohrwand oder eine andere Trennschicht gleichmäßig aufzuheizen
beziehungsweise zu kühlen, werden bei dicken Adsorbensschichten (zum Beispiel größer als 5 cm) relativ lange Zeiten (z.B. mehr als 30 Minuten) benötigt. Um die Heizzeiten beziehungsweise Kühlzeiten zur verkürzen, ist es möglich, die Schichtdicke beziehungsweise die Wärmeübertragungsfläche durch Einbauten mit einer guten thermischen Leitfähigkeit, wie z.B. Finnen oder Helixstrukturen, zu erhöhen. In der Patentanmeldung WO 201 1/022 636 A2 wird ein ähnliches Konzept mit einer
Schüttung aus Standardmaterialien vorgestellt, wobei hier Einbauten (zum Beispiel aus Aluminium) mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit in die Schüttung eingebracht werden, um ein schnelles Heizen bzw. Kühlen der Schüttung zu gewährleisten.
Durch die Einbauten ergibt sich jedoch eine deutlich höhere Masse an inertem
Wandmaterial, welches bei jedem Zyklus aufgeheizt und gekühlt werden muss. Zudem können entsprechende Einbauten dazu führen, dass die Befüllung beziehungsweise die Entleerung des Adsorbers erschwert wird. Zum Beispiel kann Material, welches während des Betriebs verklumpt und nicht mehr fließfähig ist, im Fall von fest eingebauten Helixstrukturen nur sehr schwer wieder entfernt werden, falls das Material nicht direkt zugänglich ist.
Die hier geschilderten Nachteile aus dem vorbekannten Stand der Technik werden mit der im Folgenden beschriebenen Erfindung zumindest teilweise gelöst. Die
erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen. Gemäß Anspruch 1 wird eine Vorrichtung zum Adsorbieren mindestens einer
Komponente aus einem Gasgemisch durch Temperaturwechseladsorption
vorgeschlagen, umfassend eine Durchströmungskammer und eine Kühlkammer zur Aufnahme eines Wärmeträgerfluids, wobei die Durchströmungskammer durch eine impermeable, wärmeleitende Wand von der Kühlkammer getrennt ist, wobei die Durchströmungskammer mindestens teilweise von der Kühlkammer umgeben ist, wobei die Durchströmungskammer ein Adsorbens aufweist, das eine Vielzahl von Adsorbenskörpern enthält, wobei jeder Adsorbenskörper ein poröses und adsorptiv aktives erstes Material und ein im Vergleich zu dem ersten Material thermisch besser leitfähiges zweites Material enthält, wobei das erste Material von dem zweiten Material mindestens teilweise umschlossen ist, wobei das erste Material mit dem zweiten Material dauerhaft verbunden ist. Hier soll im Folgenden das erfindungsgemäße Adsorbens im Rapid-TSA-Verfahren beschrieben werden. Das Wärmeträgerfluid und das Adsorbens sind dabei durch eine für das zu reinigende Gasgemisch und das Wärmeträgerfluid impermeable, aber gut wärmeleitende Trennschicht bzw. Wand (zum Beispiel ein Stahlrohr) voneinander getrennt. Das Adsorbens enthält mehreren Adsorbenskörpern in Form von Kugeln, Extrudaten, Stäbchen, Röhrchen, Hohlfasern oder anderen, beliebig geformten Teilchen. Der Adsorbenskörper weist ein poröses, adsorptiv aktives erstes Material (zum Beispiel mit Molekularsieb, Aktivkohle, Silikagel, Alugel oder andere geeignete Stoffe beziehungsweise Strukturen) und ein zweites Material aus einem thermisch gut leitfähigen Material auf (zum Beispiel ein thermisch leitfähiges Polymer, ein Metall oder ähnliche geeignete Stoffe). Durch die Porosität des ersten Materials ist es möglich, dass das Gasgemisch in das erste Material hinein gelangt und dort zumindest teilweise adsorbiert werden kann. Durch das zweite Material mit der besseren
Wärmeleitfähigkeit, welches insbesondere auf molekularer Ebene mit dem ersten Material verbunden ist, wird die Erwärmung des ersten Materials beschleunigt und somit der Desorptionsvorgang beziehungsweise die Regeneration des Adsorbens beschleunigt. Ebenso wird die Abkühlung für die Verbesserung der
Adsorptionseigenschaften des Adsorbens, also des ersten Materials verbessert. Somit wird die Gesamtzykluszeit verkürzt.
Adsorbenskörper wird hier als ein einstückiger Körper verstanden, der beim Befüllen der Durchströmungskammer als Ganzes eingesetzt werden kann. Das Adsorbens bezeichnet die Gesamtheit der in die Durchströmungskammer eingesetzten
Materialien, die zur Entfernung mindestens einer Komponente aus einem Gasgemisch dienen. Diese Materialien können adsorptiv und/oder wärmeleitend sein. Das
Adsorbens enthält eine Vielzahl von Adsorbenskörpern. Jeder einzelne
Adsorbenskörper enthält die obengenannten zwei Materialien, die auf die
erfindungsgemäße Weise in dem Adsorbenskörper kombiniert sind. Das erste Material liegt vorzugsweise im Inneren und ist zumindest teilweise von dem zweiten Material umschlossen, bevorzugt vollständig umschlossen. Der Begriff „teilweise umschlossen" soll insbesondere bedeuten, dass mindestens 50% der Oberfläche des ersten Materials von dem zweiten Material abgedeckt wird, bevorzugt 70%, besonders bevorzugt 90% der Oberfläche des ersten Material. Z.B. wird bei einem zylinderförmigen ersten Material das zweite Material als Mantel auf die seitliche Oberfläche des ersten Materials beschichtet.
In dem Herstellungsprozess des ersten Materials werden normalerweise viele gepulverte adsorptive Partikel mit einem Bindemittel verbunden, um eine bestimmte Form zu erzeugen. Diese Bindemittel benutzt man als durchlässiger anorganischer Stoff oder Polymer gewählt wird. Ein derartig hergestelltes adsorptives erstes Material wird häufig bei der Adsorption eines Gasgemisches benutzt. Dieses gepulverte adsorptive Partikel hat einen Durchmesser von ein paar Mikrometer. Als Beispiel wird hier die extrudierte Aktivkohle genommen. Bei der extrudierten Aktivkohle wird Pulver- Aktivkohle (PAC) mit einem Bindemittel zu einem zylinderförmigen Aktivkohleblock mit einem Partikeldurchmesser zwischen 0,8 und 4,0 Millimetern extrudiert und erhitzt. Ein durch ein solches Verfahren gebildetes Material soll beispielsweise als erstes Material angesehen werden. Das erste Material könnte aber auch nur rein aus adsorptiven Partikeln ohne Bindemittel hergestellt werden.
Erfindungsgemäß ist die Durchströmungskammer durch eine impermeable, wärmeleitende Wand von der Kühlkammer getrennt, wobei die
Durchströmungskammer mindestens teilweise von der Kühlkammer umgeben wird. Die Kühlkammer umgibt die Durchströmungskammer so, dass die Durchströmungskammer wie ein Kern im Innen vorgesehen und die Kühlkammer wie eine äußere Hülle vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung ist von Vorteil, dass die Befüllung und die Entleerung des Adsorbens in die Durchströmungskammer vereinfacht werden, da sich keine zusätzlichen Einbauten in der Durchströmungskammer befinden, die die
Befüllung und Entleerung erschweren. Zum Beispiel kann Material, welches während des Betriebs verklumpt und nicht mehr fließfähig ist, im Fall von festen Einbauten nur sehr schwer wieder entfernt werden, falls das Material nicht direkt zugänglich ist.
Außerdem ist ein vereinfachter Herstellungsprozess der Kammern dadurch möglich, welcher weniger komplex ist und weniger Kosten verursacht.
Der Begriff„teilweise umgeben" soll insbesondere bedeuten, dass mindestens 50% der Oberfläche der Wand, die die Durchströmungskammer abgrenzt, mit der Kühlkammer in Kontakt ist und damit abgekühlt oder aufgeheizt werden kann, bevorzugt 70%, besonders bevorzugt 90%, noch besonders bevorzugt 100%. Die Wand, welche die Durchströmungskammer abgrenzt, fällt vorzugsweise mit der impermeablen, wärmeleitenden Wand zusammen, durch die die zwei Kammern voneinander getrennt sind. Diese Wand ist vorzugsweise als ein Metallrohr ausgebildet.
Das gut wärmeleitende zweite Material steht zum Beispiel bei einer Schüttung des Adsorbens, aber auch bei anderen vorteilhaften Anordnungen des Materials, in direktem Kontakt mit einem oder mehreren angrenzenden Adsorbenskörpern
(insbesondere mit dem zweiten Material dieser Körper). Durch den direkten Kontakt des Adsorbens im Adsorbensbett entstehen Leitungsbahnen mit guter thermischer Leitfähigkeit. Die Wärmeübertragung zwischen dem Wärmeträgerfluid und dem Zentrum des Betts kann somit verbessert werden und es können kürzere
Aufwärmzeiten beziehungsweise Abkühlzeiten realisiert werden. Gemäß einem Beispiel kann diesbezüglich bei einem Rohr mit einem Innendurchmesser von 50 mm und einer Schüttung mit effektiver Wärmeleitfähigkeit der Schüttung von 0,12 W/(m*K) von ca. 35 min zum Heizen von 20 °C auf 200 °C ausgegangen werden. Bei einer Schüttung mit erhöhter effektiver Leitfähigkeit von z.B. 0,3 W/(m*K) beträgt diese Zeitspanne zum Heizen von 20 °C auf 200 °C nur ca. 15 min.
Das erste Material ist mit dem zweiten Material dauerhaft verbunden. Die Verbindung der beiden Materialien kann form, kraft- und/oder stoffschlüssig ausgebildet sein, sodass die zwei Materialien als Ganzes betrachtet werden können. Das erste Material befindet sich im Innen und das zweite Material umgibt das erste Material von außen, wodurch ein einstückiger Adsorbenskörper geformt wird. Durch diese besondere Form des Adsorbenskörpers kann das Verhältnis zwischen dem adsorptiven Material und dem wärmeleitenden Material vorher bei der Herstellung des Adsorbenskörpers schon optimiert werden, sodass die Energie zum Kühlen oder Aufheizen des Adsorbens bei jedem Zyklus effizient genutzt wird.
Vorzugsweise wird das zweite Material auf der Oberfläche des ersten Materials physikalisch beschichtet. Dieses Beschichtungsverfahren wird zum Aufbringen eine Schichte auf die Oberfläche eines Werkstückes genutzt. Das Werkstück ist in diesem Fall das erste Material. Das zweite Material ist vorzugsweise nicht ganz dicht an dem ersten Material beschichtet, sodass das zu adsorbierende Gas durch die Lücke in das erste adsorptive Material hineingelangt werden kann. Das Beschichtungsverfahren könnte z.B. thermisches Spritzen, Sprühbeschichtung, Tauchbeschichtung sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung ist das zweite Material durchlässig für einen zu adsorbierenden Stoff wie Kohlenstoffdioxid.
Vorzugsweise ist das erste Material des mindestens einen Adsorbenskörpers auf einer Außenfläche bzw. einer nach außen gewandten Fläche mit dem zweiten Material beschichtet, so dass das erste Material dauerhaft mit dem zweiten Material verbunden ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung ist der zumindest eine Adsorbenskörper nach mindestens einer der folgenden Formen gebildet:
Kugel;
Extrusionskörper; und
Hohlkörper, insbesondere Rohr oder Hohlfaser.
Bei einer Kugelform des Adsorbenskörpers ist eine gute Leitfähigkeit mittels Schüttung des Adsorbens besonders einfach zu realisieren. Extrusionskörper lassen sich besonders leicht fertigen und es können Strukturen erzeugt werden, die sich leicht installieren lassen, wie zum Beispiel eine Stabform. Ein Hohlkörper schafft eine große Kontaktfläche bei kleinem Massevolumen und das ist vorteilhaft sowohl für die
Wärmeleitfähigkeit als auch für die Adsorption. Sowohl die Kugel als auch der
Extrusionskörper sind als Hohlkörper ausführbar. Es sei dabei darauf hingewiesen, dass mit einem Extrusionskörper nicht nur solche Adsorbenskörper bezeichnet sind, die durch ein Extrusionsverfahren hergestellt sind, sondern jegliche Körperformen mit einem (im Wesentlichen) konstanten Querschnitt über die (gesamte) Erstreckung des Körpers. Der Durchmesser des kugelförmigen Adsorbenskörpers liegt insbesondere im Bereich kleiner als 30mm und größer als 1 mm, bevorzugt kleiner als 20mm und größer als 1 ,5mm, noch bevorzugt kleiner als 10mm und größer als 2 mm. Für einen
unregelmäßigen Adsorbenskörper wird seine Größe durch den Äquivalentdurchmesser dargestellt, der sich als ein geometrischer volumenäquivalenter Kugeldurchmesser versteht, der den Durchmesser einer Kugel mit gleichem Volumen wie der
Adsorbenskörper besitzt. So entspricht die Größe des Äquivalentdurchmessers des unregelmäßigen Adsorbenskörpers dem Durchmesser des kugelförmigen
Adsorbenskörpers . Bei einem rohrförmigen Adsorbenskörper kann seine Größe nicht durch den volumenäquivalenten Kugeldurchmesser bestimmt werden, da die Länge des rohrförmigen Adsorbenskörpers von der Länge der Vorrichtung abhängig ist. Hierbei wird vorzugsweise der Querschnitt des rohrförmigen Adsorbenskörpers genommen. Bei einem runden Querschnitt ist der Durchmesser insbesondere kleiner als 30mm und größer als 1 mm, bevorzugt kleiner als 20mm und größer als 1 ,5mm, noch weiter bevorzugt kleiner als 10mm und größer als 2mm. Bei einem unregelmäßigen
Querschnitt wird der Durchmesser durch einen flächenäquivalenten Kreisdurchmesser bestimmt, der der Fläche des runden Querschnitts entspricht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Temperaturwechseladsorber zum Abscheiden von Stoffen aus einem Gasgemisch vorgeschlagen, umfassend eine Durchströmungskammer und eine Kühlkammer, wobei die Durchströmungskammer durch eine für das zu reinigende Gasgemisch sowie das Wärmeträgerfluid
impermeable, thermisch gut leitende Wand von der Kühlkammer getrennt ist, wobei die Durchströmungskammer ein Adsorbens gemäß der obigen Beschreibung aufnimmt.
Durch das vorzugsweise gut wärmeleitende zweite Material wird die
Temperaturänderungszeit verkürzt. Insbesondere bei einer Ausgestaltung mit einer hinreichend wärmeleitenden Wand und Adsorbenskörpern mit einer
Außenbeschichtung mit dem (vorzugsweise für die zu adsorbierende Komponente durchlässigen) zweiten Material wird die Erzeugung einer Wärmebrücke möglich. Damit wird die Zykluszeit weiter deutlich reduziert. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des
Temperaturwechseladsorbers ist der zumindest eine Adsorbenskörper des Adsorbens zumindest teilweise geordnet in der Durchströmungskammer befestigbar.
Mit der hier vorgeschlagenen Anordbarkeit des zumindest einen Adsorbenskörpers in der Durchströmungskammer, zum Beispiel durch ein Strukturgitter oder Halterungen in der Durchströmungskammer oder einer bündelartigen Einführung mehrerer hohler Adsorbenskörper in die ansonsten bauteilfreie Durchströmungskammer, ist eine leichte Austauschbarkeit gegeben und zugleich eine definierte Adsorbensoberfläche festgelegt. Weiterhin wird das erfindungsgemäße Problem durch ein
Temperaturwechseladsorptionsverfahren gelöst, das eine erfindungsgemäßen
Temperaturwechseladsorptionsvorrichtung sowie der oben beschriebene
Adsorbenskörper verwendet, wobei ein Gasgemisch durch die
Durchströmungskammer geleitet wird und zumindest eine Komponente des
Gasgemisches am bzw. im Adsorbens adsorbiert wird, und wobei Wärme zwischen dem ersten Material der Adsorbenskörpern und dem Wärmeträgerfluid übertragen wird, und zwar insbesondere über das zweite Material der Adsorbenskörper und jene Wand der das Wärmeträgerfluid führenden Kühlkammer (vorliegend wird die Kühlkammer natürlich auch zum Beheizen des Adsorbens verwendet und kann entsprechend auch als Wärme- oder Heizkammer bezeichnet werden).
Mit der hier vorgeschlagenen Erfindung kann die Zykluszeit eines
Temperaturwechseladsorptionsverfahrens deutlich verkürzt werden, wobei zugleich auf nachteilige Einbauten verzichtet werden kann und die Wärmemasse gering gehalten wird. Aufgrund der verbesserten Ausbeute kann gegebenenfalls die Baugröße des Temperaturwechseladsorbers reduziert werden. Es ist also möglich ein geringeres Volumen für Rohre beziehungsweise Trennstrukturen zwischen Adsorbens und Wärmeträgermedium bei gleichbleibender Menge an Adsorbens zu realisieren. Auch ist ein geringerer Energiebedarf durch ein günstigeres Massenverhältnis zwischen Adsorbens zu Wand des Temperaturwechseladsorbers möglich, weil weniger inertes Material aufgeheizt und gekühlt werden muss.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, die bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
Fig. 1 : eine Temperaturwechseladsorptionsvorrichtung mit kugelförmiger
Adsorbensschüttung; und
Fig. 2: eine Temperaturwechseladsorptionsvorrichtung mit geordneten hohlen
Adsorbenskörpern.
Fig. 3: ein kugelförmiger Adsorbenskörper; Fig. 4: ein Adsorbenskörper mit rechteckigem Querschnitt;
Fig. 5: ein Adsorbenskörper als hohler Extrusionskörper;
In Fig. 1 ist ein Temperaturwechseladsorber 6 für ein Rapid-TSA-Verfahren gezeigt. Im Innen des Temperaturwechseladsorbers 6 ist eine Durchströmungskammer 7 mit einer Schüttung von Adsorbens 1 angeordnet. Die Durchströmungskammer 7 ist durch eine impermeable gut wärmeleitende Wand 9 von einer Kühlkammer 8 getrennt. Diese Wand 9 grenzt die Durchströmungskammer 7 ab und ist vom Adsorbens 1 getrennt, sodass das Adsorbens 1 leicht ausgetauscht werden kann. Hier ist die Kühlkammer 8 wie ein Außenmantel des Temperaturwechseladsorbers 6 vorgesehen, welcher die Durchströmungskammer 7 völlig umgibt. Die Kühlkammer 8 dient zur Aufnahme eines Wärmeträgerfluids z.B. Wasserdampf oder Thermoöl. Diese Wand 9 ist beispielsweise aus Stahl ausgebildet. Auf einer Seite der Wand 9 ist das Adsorbens 1 und auf anderer Seite ist das Wärmeträgerfluid, sodass die Wärme zwischen dem Wärmeträgerfluid in der Kühlkammer 8 und dem Adsorbens 1 in der Durchströmungskammer 7 durch die Wand 9 übertragen werden kann.
In Fig. 1 entspricht das Adsorbens 1 der Summe der Adsorbenskörper 2. Jeder Adsorbenskörper ist als eine einstückige Kugel ausgebildet, die ein adsorptives erstes Material und ein das erste Material völlig umschließendes wärmeleitendes zweites Material aufweist. Dieses zweite Material ist durchlässig für die zu adsorbierende Komponente, sodass die Komponente in das erste Material hineingelangt werden kann, um die Komponente dort zu adsorbieren. Dieser kugelförmige Adsorbenskörper ist in Figur 3 noch mal detailliert dargestellt. Durch diesen speziellen Adsorbenskörper 2 sowie dessen Anordnung in dem Temperaturwechseladsorber 6 ist eine einfache Erfüllung und Entleerung des Adsorbens 1 und gleichzeitig eine effiziente
Temperaturwechseladsorption durch indirekte Wärmeübertragung möglich.
Hier ist zu erkennen, dass sich durch den direkten Kontakt der Adsorbenskörper 2 miteinander eine Leitstruktur ergibt, über die ein Temperaturwechsel des Adsorbens 1 beschleunigt werden kann. Die Wärme in dem Adsorbens 1 wird durch die miteinander berührende Außenfläche der Kugel nämlich das zweite Material besser gleichmäßig verteilt. In Fig. 2 ist ein Temperaturwechseladsorber 6 für ein Rapid-TSA-Verfahren gezeigt. Im Innen des Temperaturwechseladsorbers 6 ist eine Durchströmungskammer 7 mit einer geregelten Anordnung von Adsorbens 1 angeordnet. Die Durchströmungskammer 7 ist durch eine impermeable sowie gut wärmeleitende Wand 9 von einer Kühlkammer 8 getrennt. Diese Wand 9 grenzt die Durchströmungskammer 7 ab und ist vom
Adsorbens 1 getrennt. Das hier gezeigte Adsorbens 1 enthält mehreren
Adsorbenskörpern 2, über die ein Temperaturwechsel des Adsorbens 1 beschleunigt werden kann. Dieser Adsorbenskörper 2 ist rohrförmig und erstreckt sich in
Längsrichtung des Temperaturwechseladsorbers 6. Im Kern des Adsorbenskörpers ist ein Hohlraum zu sehen. Das zweite Material ist auf der Außenfläche des
Adsorbenskörper 2 aufgebracht und das erste Material befindet sich zwischen dem Hohlraum und dem zweiten Material. Das zu behandelnde Gasgemisch strömt in die Durchströmungskammer 7 und mindestens eine Komponente wird von dem ersten Material adsorbiert. Die Wärme zwischen der Kühlkammer 8 und dem Adsorbens 1 wird durch die Wand 9 und auch durch die einander berührenden Außenflächen der Adsorbenskörper 2, nämlich das zweite wärmeleitende Material, übertragen. Dieser rohrförmige Adsorbenskörper 2 wird noch in Figur 5 detailliert dargestellt.
In Fig. 3 wird ein Adsorbenskörper 2 gezeigt, der kugelförmig ausgebildet ist. Das erste Material 3, das zur Adsorption eingerichtet ist, befindet sich im Kern des
Adsorbenskörpers 2. Das zweite Material 4 ist hier als Beschichtung auf der
Außenfläche 5 des ersten Materials 3 aufgebracht und durchlässig für ein
abzuscheidendes Gas oder eine zu adsorbierende Komponente eines Gasgemisches. Das erste Material 3 ist von dem zweiten Material 4 völlig umschlossen. Dieser kugelförmige Adsorbenskörper hat einen Durchmesser kleiner als 30mm und größer als 1 mm. Für die Adsorption wird daher eine Vielzahl von dem Adsorbenskörper 2 je nach der Größe des Temperaturwechseladsorbers in die Durchströmungskammer eingesetzt. In Fig. 4 wird ein Adsorbenskörper 2 ähnlich wie in Fig. 3 gezeigt, wobei dieser Adsorbenskörper 2 einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Ein derartiger
Adsorbenskörper hat einen Äquivalentdurchmesser kleiner 30mm und größer als 1 mm. In Fig. 5 ist ein Adsorbenskörper 2 als Extrusionskörper im Längsschnitt gezeigt, wobei hier im Kern ein Hohlraum 10 zu sehen ist, welcher von erstem Material 3 umschlossen ist. Das erste Material 3 wiederum ist von zweitem Material 4 umgeben. Dieser rohrförmige Adsorbenskörper 2 hat einen Durchmesser des Querschnitts kleiner 30mm und größer 1 mm. Die Länge des Adsorbenskörpers könnte beliebig lang sein, je nachdem wie hoch der Temperaturwechseladsorbers ist. Eine Vielzahl der
rohrförmigen Adsorbenskörper wird in die Durchströmungskammer eingesetzt, aus denen das Adsorbens zusammengesetzt ist.
Bezugszeichenliste
Adsorbens
Adsorbenskörper
erstes Material
zweites Material
Außenfläche
Temperaturwechseladsorber
Durchströmungskammer
Kühlkammer
Wand
Hohlraum

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zum Adsorbieren mindestens einer Komponente aus einem
Gasgemisch durch Temperaturwechseladsorption umfassend eine
Durchströmungskammer (7) und eine Kühlkammer (8) zur Aufnahme eines Wärmeträgerfluids, wobei die Durchströmungskammer(7) durch eine impermeable, wärmeleitende Wand (9) von der Kühlkammer (8) getrennt ist, wobei die Durchströmungskammer (7) mindestens teilweise von der
Kühlkammer (8) umgeben ist, wobei die Durchströmungskammer (7) ein Adsorbens (1 ) aufweist, das eine Vielzahl von Adsorbenskörpern enthält, wobei jeder Adsorbenskörper ein poröses und adsorptiv aktives erstes Material (3) und ein im Vergleich zu dem ersten Material (3) thermisch besser leitfähiges zweites Material (4) enthält, wobei das erste Material (3) von dem zweiten Material (4) mindestens teilweise umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material (3) und das zweite Material (4) dauerhaft verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material (3) von dem zweiten Material (4) völlig umschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das erste Material und das zweite Material auf molekularer Ebene dauerhaft verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das zweite Material (4) physikalisch auf der Oberfläche des ersten Material (3) beschichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das zweite Material (4) durchlässig für einen zu adsorbierenden Stoff ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die impermeable, wärmeleitende Wand (9) die
Durchströmungskammer (7) abgrenzt. Vorrichtung nach einem der vorhergehend Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Adsorbenskörper (2) in der Durchströmungskammer (7) so angeordnet sind, dass sich die zweiten Materialien (4) von benachbarten Adsorbenskörpern (2) berühren.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Adsorbenskörper (2) zumindest teilweise geordnet oder sämtlich geordnet in der Durchströmungskammer (7) angeordnet und/oder festgelegt sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Adsorbenskörper (2) als einer der folgenden Körper ausgebildet sind:
Kugel;
Extrusionskörper; und/oder
Hohlkörper, insbesondere Rohr oder Hohlfaser.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Äquivalentdurchmesser der Adsorbenskörper größer als 0,5 mm und kleiner als 30 mm ist, vorzugsweise größer als 1 mm und kleiner als 20mm ist.
1. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der
Adsorbenskörper als Rohr oder Hohlfaser ausgebildet ist und dass der
Durchmesser des Querschnittes von dem rohrförmigen oder hohlfaserförmigen Adsorbenskörper größer als 0,5 mm und kleiner als 30mm ist, vorzugsweise größer als 1 mm und kleiner als 20mm ist.
2. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Adsorbenskörper als Rohr oder Hohlfaser ausgebildet ist und dass im Innen des Adsorbenskörpers ein Hohlraum von dem ersten Material abgegrenzt wird, wobei das erste Material sich zwischen dem Hohlraum und dem zweite Material befindet. 13. Verwendung einer Vorrichtung zum Adsorbieren mindestens einer Komponente aus einem Gasgemisch durch Temperaturwechseladsorption umfassend eine Durchströmungskammer (7) und eine Kühlkammer (8) zur Aufnahme eines Wärmeträgerfluids, wobei die Durchströmungskammer(7) durch eine
impermeable, wärmeleitende Wand (9) von der Kühlkammer (8) getrennt ist, wobei die Durchströmungskammer (7) mindestens teilweise von der
Kühlkammer (8) umgeben ist, wobei die Durchströmungskammer (7) ein Adsorbens (1) aufweist, das eine Vielzahl von Adsorbenskörpern enthält, wobei jeder Adsorbenskörper ein poröses und adsorptiv aktives erstes Material (3) und ein im Vergleich zu dem ersten Material (3) thermisch besser leitfähiges zweites Material (4) enthält, wobei das erste Material (3) von dem zweiten Material (4) mindestens teilweise umschlossen ist, wobei das erste Material (3) und das zweite Material (4) dauerhaft verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Adsorbenskörper verwendet wird.
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