DE10131182A1

DE10131182A1 - Profiled sandwich panel for bulk grain adsorbent agent and heat exchange comprises charge of adsorbent material between structured walls

Info

Publication number: DE10131182A1
Application number: DE2001131182
Authority: DE
Inventors: Gerd Gaiser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-01
Filing date: 2001-07-01
Publication date: 2003-03-20

Abstract

An assembly employed in adsorptive processes especially has a charge of adsorbent material sandwiched between structured walls. The sandwich walls are corrugated panels astride a bulk grain mass. The space either side of the sandwich walled bulk grain cavity are the outer walls of a further passage for further adsorption and heat exchange. Heat is exchanged between adjacent passages.

Description

State of the art adsorption

Die Adsorption stellt ein bedeutendes Trennverfahren in der Verfahrenstechnik dar. Insbesondere in der Abluftbehandlung haben die Anwendungen zugenommen. Interessante Anwendungen ergeben sich dann, wenn Wertstoffe zurückgewonnen werden sollen oder geschlossene Stoffkreisläufe realisiert werden sollen. Bekanntlich werden die abzutrennenden Stoffe im Adsorptionszyklus an das Adsorbens gebunden. Nach Beladung des Adsorbens werden im anschließenden Desorptionszyklus die abzutrennenden Stoffe wieder vom Adsorbens desorbiert und vom Desorptionsluftstrom ausgetragen. Desorptionsluft und der abzutrennende Stoff müssen dann in einem weiteren Verfahrensschritt, z. B. einer Kondensation, wieder getrennt werden, wobei der abzutrennende Stoff zurückgewonnen werden kann. Soll der abzutrennde Stoff, in einem einfachen Beispiel ein Lösemittel, im Prozeß wieder verwendet werden, so muß es in diesem nachgeschalteten Trennverfahren in weitgehend reiner Form zurückgewonnen werden. Adsorption represents an important separation process in process engineering. Applications have increased, particularly in exhaust air treatment. interesting Applications arise when valuable materials are to be recovered or closed material cycles are to be realized. It is known that the substances to be separated are in the Adsorption cycle bound to the adsorbent. After loading the adsorbent subsequent desorption cycle the substances to be separated from the adsorbent desorbed and carried away by the desorption air flow. Desorption air and the substance to be separated must then in a further process step, for. B. a condensation, separated again the substance to be separated can be recovered. Should be the one to be separated Substance, in a simple example a solvent, must be reused in the process, so it must it was largely recovered in this downstream separation process become.

Der nach der Adsorption angeordnete Verfahrensschritt kann in der Regel um so wirtschaftlicher gestaltet werden, je höher die Konzentration des abzutrennenden Stoffes in der Desorptionsluft ist. Wird, wie bei häufigen Anwendungen der Adsorption die Desorption bei höheren Temperaturen mit Desorptionsluft oder einem Desorptionsgas durchgeführt, so erfolgt bislang in der Regel die Aufheizung des Adsorbens durch die heiße Desorptionsluft bzw. das heiße Desorptionsgas. Bedingt durch die einzubringende Energie ist dabei die mindestens erforderliche Menge des Desorptionsgases (bzw. der Desorptionsluft) vorgegeben. Dadurch wird die bei der Desorption erzielbare Konzentration des abzutrennenden Stoffes im Desorptionsgas begrenzt. The process step arranged after the adsorption can usually all the more be made more economical, the higher the concentration of the substance to be separated in the Desorption air is. As with frequent adsorption applications, desorption becomes higher Temperatures carried out with desorption air or a desorption gas, so far takes place in usually the heating of the adsorbent by the hot desorption air or the hot Desorption gas. The minimum is determined by the energy to be introduced required amount of the desorption gas (or the desorption air) specified. This will make the the desorption achievable concentration of the substance to be separated in the desorption gas limited.

Adsorption and desorption with indirect heating

Zur Überwindung dieser, die der herkömmlichen Desorption begrenzten Konzentration sind Verfahren bekannt geworden, bei denen die für die Desorption erforderliche Wärme unabhängig vom Desorptiongas (bzw. der Desorptionsluft) eingetragen wird. Dabei erfolgt die der Wärmeeintrag in die Adsorbensschüttung durch zusätzliche, in der Adsorbensschüttung angeordnete Heizflächen (indirekte Beheizung). Dadurch wird die eingetragene Wärme weitgehend unabhängig von der verwendeten Desorptionsgasmenge. Somit kann durch Verwendung kleiner Desorptionsgasmengen eine hohe Konzentration des abzutrennenden Stoffes im Desorptionsgas erzielt werden. In einem anderen Verfahren ist bekannt geworden, die Desorption unter Vakuum durchzuführen, so daß auf Verwendung eines Desorptionsgases weitgehend verzichtet werden kann, und der abzutrennende Stoff weitgehend in reiner Form zurückgewonnen werden kann. Auch bei diesem Verfahren ist eine Wärmezufuhr durch indirekte Beheizung erforderlich, damit sich die Adsorbensschüttung infolge der durch die Desorptions entzogene Adsorptionswärme nicht zu sehr abkühlt. To overcome these, which are limited to conventional desorption concentration Processes have become known in which the heat required for the desorption is independent of the desorption gas (or the desorption air) is entered. In doing so, the Heat input into the adsorbent bed by additional arranged in the adsorbent bed Heating surfaces (indirect heating). As a result, the heat entered is largely regardless of the amount of desorption gas used. Thus, by using smaller Desorption gas quantities a high concentration of the substance to be separated in Desorption gas can be achieved. In another process, desorption has become known Vacuum, so that the use of a desorption gas largely avoided can be, and the substance to be separated largely recovered in pure form can. With this method, too, heat must be supplied by indirect heating, so that the adsorbent bed as a result of the deprived by the desorption Adsorption heat does not cool down too much.

Bei beiden Verfahren wird die benötigte Wärme über in der Adsorbensschüttung angeordnete, zusätzliche Heizflächen durch ein Wärmeträgermedium eingebracht. In einer gängigen Anordnung können die Heizflächen als Rohrschlangen ausgeführt sein, die in der Schüttung angeordnet sind. Dabei strömt das Wärmeträgermedium durch die Rohrschlangen und erwärmt die auf der Außenseite befindliche Schüttung. Dadurch kann die benötigte Wärme unabhängig vom Desorptionsgas in ein großes Schüttungsvolumen eingetragen werden. Begrenzend wirkt in diesem Fall nur der Wärmeübergang von den Heizflächen an die Schüttung. Soll zur Erzielung hoher Konzentrationen mit kleiner Desorptionsgasmenge gearbeitet werden, so ergibt sich ein schlechter Wärmetransport innerhalb der Schüttung. Dabei erfahren zwar die an den Heizflächen anliegenden Schüttungspartikel eine gute Erwärmung, der weitere Wärmeeintrag erfolgt bei kleiner Desorptionsgasmenge jedoch weitgehend über die Wärmeleitung in der Schüttung, die durch die kleinen Berührungsflächen zwischen den Partikeln begrenzt wird. Somit erfährt die Schüttung in der Nähe der Heizflächen eine hohe Erwärmung; mit zunehmender Entfernung von den Heizflächen erfolgt jedoch eine geringere Erwärmung. Eine ungleichmäßige Schüttungstemperatur und damit eine ungleichmäßige Desorption ist die Folge. In both methods, the heat required is arranged in the adsorbent bed, additional heating surfaces introduced by a heat transfer medium. In a common The heating surfaces can be arranged as coils in the bed are arranged. The heat transfer medium flows through the coils and heats them fill located on the outside. This allows the required heat to be independent of Desorption gas can be entered in a large bulk volume. Has a limiting effect in this case only the heat transfer from the heating surfaces to the bed. Should be to achieve high concentrations with a small amount of desorption gas, this results in a poor heat transfer within the bed. In doing so, they experience the Bulk particles adjacent to the heating surfaces ensure good heating and further heat input occurs with a small amount of desorption gas, however, largely via the heat conduction in the bed, which is limited by the small contact areas between the particles. Thus experienced the fill near the heating surfaces a high level of heating; with increasing distance however, there is less heating from the heating surfaces. An uneven one Bed temperature and thus an uneven desorption is the result.

Zur Überwindung dieses Problems können die Heizflächen selbst mit dem Adsorbens beschichtet werden. Die Heizflächen können in diesem Fall als beschichtete Rohrschlangen oder als beschichtete Platten ausgeführt sein. Dadurch wird eine gleichmäßige Erwärmung des Adsorbens sichergestellt. Nachteilig an dieser Variante wirkt sich die schlechte Austauschbarkeit des Adsorbens aus. Zudem kann durch die begrenzte Schichtdicke im Gegensatz zu einer Schüttung nur eine begrenzte Menge an Adsorbens in den Apparat eingebracht werden. Die Folge einer geringeren Adsorbensmenge ist eine geringere mögliche Kapazität für den abzutrennenden Stoff. In der Folge muß die Desorption in kürzeren Abständen erfolgen, wodurch sich geringere Mengen des abgetrennten Stoffes je Zyklus und in der Summe ein höherer Energiebedarf ergeben. To overcome this problem, the heating surfaces can even with the adsorbent be coated. In this case, the heating surfaces can be coated coils or be designed as coated plates. This will ensure even heating of the Adsorbent ensured. The disadvantage of this variant is the bad Interchangeability of the adsorbent. In addition, due to the limited layer thickness, in contrast to only a limited amount of adsorbent can be introduced into the apparatus. The consequence of a lower amount of adsorbent is a lower possible capacity for the separable substance. As a result, desorption must take place at shorter intervals, which results in smaller amounts of the separated substance per cycle and in total result in higher energy requirements.

Task according to the invention

Die Erfindung stellt sich die folgende Aufgabe: es soll ein hoher Wärmeeintrag bei einer Desorption mit indirekter Beheizung ermöglicht werden. Gleichzeitig sollen durch eine ausreichend große Adsorbensmenge eine hohe Speicherkapazität und damit große Desorptionsintervalle ermöglicht werden. Es soll ein einfacher Aufbau realisiert werden, bei dem unterschiedliche Adsorbentien auch in Form einer Schüttung verwendet werden können. Durch die Anordnung soll ein hoher lateraler Wärmetransport ermöglicht werden, so daß eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung im Adsorbens erzielt werden kann. The invention has the following object: it should have a high heat input Desorption with indirect heating can be made possible. At the same time, a sufficiently large amount of adsorbent, a high storage capacity and thus large Desorption intervals are made possible. A simple structure is to be realized in which different adsorbents can also be used in the form of a bed. Through the Arrangement should allow a high lateral heat transfer, so that one possible uniform temperature distribution in the adsorbent can be achieved.

Solution according to the invention

Dazu soll zunächst von folgenden Überlegungen ausgegangen werden. Zur Erzielung eines höheren Wärmeeintrags könnte die Adsorbensschüttung in Spalten angeordnet werden. Die jeweiligen benachbarten Spalte können dann von dem Wärmeträger durchströmt werden. Damit läßt sich eine hohe wärmeübertragende Fläche und somit ein hoher Wärmeeintrag realisieren. For this purpose, the following considerations should first be assumed. To achieve a With higher heat input, the adsorbent fill could be arranged in columns. The the respective adjacent column can then flow through the heat transfer medium. In order to a high heat transfer surface and thus a high heat input can be realized.

Wird der Apparat aus schmalen Spalten aufgebaut, so kann eine große Heizfläche pro eingebrachtem Schüttungsvolumen realisiert werden. Der einfachste Aufbau ergibt sich, wenn die Spalte durch ebene Wände gebildet werden, in denen die Schüttung angeordnet wird. Dabei entsteht jedoch folgender grundsätzliche Nachteil: bei Anordnung in schmalen Spalten (die zur Erzielung großer wärmeübertragender Flächen erforderlich sind) werden sich nur wenige Partikel der Schüttung in Spaltrichtung gesehen nebeneinander ausrichten können, so daß der ordnende Einfluß der Wand auf die Anordnung der Schüttung maßgeblich bleibt. Dadurch entsteht in der Nähe der Wand ein größerer Hohlraumanteil der Schüttung. Bei solchen Anordnungen wird die Schüttung eine große Randgängigkeit für die Strömung aufweisen, so daß sich am Rand deutlich höhere Strömungsgeschwindigkeiten einstellen, als in der Mitte des Spaltes. Dadurch ergibt sich beispielsweise im Adsorptionszyklus ein sogenannter Durchbruch der Konzentrationen im Randbereich der Schüttung, während der Kern der Schüttung noch nicht voll beladen ist. In der Folge wäre die Beladungskapazität der Schüttung durch die Randgängigkeit begrenzt. Erfindungsgemäß soll daher eine Anordnung entwickelt werden, die diese Nachteile vermeidet. If the device is made up of narrow gaps, a large heating surface per introduced bulk volume can be realized. The simplest structure is when the Columns are formed by flat walls in which the bed is arranged. there However, the following fundamental disadvantage arises: when arranged in narrow columns (which are used for Achieving large heat transfer areas are required) will be few Particles of the bed seen in the splitting direction can align side by side, so that the regulatory influence of the wall on the arrangement of the fill remains decisive. Thereby there is a larger void fraction of the fill near the wall. In such The fill will have a large marginality for the flow that significantly higher flow speeds occur at the edge than in the middle of the Gap. This results in a so-called breakthrough in the adsorption cycle, for example the concentrations in the peripheral area of the bed, while the core of the bed is still is not fully loaded. As a result, the loading capacity of the fill would be through the Limited accessibility. According to the invention, an arrangement is therefore to be developed which Avoids disadvantages.

Column made of profiled walls

Erfindungsgemäß läßt sich dieses Ziel durch Anordnung einer Schüttung in Spalten erreichen, die durch profilierte Wände gebildet werden. Günstig ist eine gewellte Profilierung der Wände. According to the invention, this goal can be achieved by arranging a bed in columns, which are formed by profiled walls. A corrugated profile of the walls is favorable.

Corrugated column with opposite orientation of the corrugation

Ist die Wellung aufeinanderfolgender Wände gegensinnig orientiert (vgl. Abb. 1), so können sich die Wände aufeinander abstützen. Dadurch werden neben den erfindungsgemäßen Vorteilen folgende zusätzliche Vorteile erreicht: Durch die gegenseitige Abstützung der Wände ergibt sich eine gleichmäßige Spaltanordnung. Zudem kann eine hohe Druckstabilität erreicht werden. Dies ist von Vorteil da die vom Wärmeträger durchströmten benachbarten Spalte in der Regel keine Schüttung aufweisen. If the corrugation of successive walls is oriented in opposite directions (see Fig. 1), the walls can be supported on each other. In addition to the advantages according to the invention, the following additional advantages are thereby achieved: the mutual support of the walls results in a uniform gap arrangement. In addition, high pressure stability can be achieved. This is advantageous since the adjacent gaps through which the heat transfer medium flows generally have no bed.

Der bedeutendste erfindungsgemäße Vorteil ergibt sich jedoch aus dem Strömungsverhalten in diesen gewellten Spalten. Durch die gewellten Wände mit gegensinniger Orientierung wird ein Strömungsspalt gebildet, der ein ausgeprägtes Mischverhalten der Strömung im Spalt hervorruft. Das Strömungsverhalten kann durch Wellenlänge, Amplitude und Form der Wellung, sowie durch den Winkel, den die Wellungen der benachbarten Platten miteinander bilden, beeinflusst werden. Die Wahl von Wellenlänge, Amplitude und Form der Wellung sowie des Winkels unterliegt gewissen Bedingungen, damit die Adsorbensschüttung in die Spalte eingefüllt werden kann. However, the most significant advantage according to the invention results from the flow behavior in those wavy columns. Due to the corrugated walls with opposite orientation, a Flow gap formed, which has a pronounced mixing behavior of the flow in the gap causes. The flow behavior can be determined by wavelength, amplitude and shape of the corrugation, as well influenced by the angle that the corrugations of the adjacent plates form with one another become. The choice of wavelength, amplitude and shape of the corrugation as well as the angle is subject to certain conditions so that the adsorbent fill can be filled into the column can.

In den durch die gewellten Wänden gebildeten Spalten wird nun eine Adsorbensschüttung angeordnet. Das Strömungsverhalten wird durch Schüttung und gewellte Wände gegenseitig beeinflusst. Die Strömungsumlenkung durch die gewellten Wände unterbindet die für eine Schüttung charakteristische Randgängigkeit der Strömung. Dadurch wird eine Durchbruch hoher Konzentrationen in Wandnähe verhindert. Die Auflage der Schüttung an den Wänden führt dort zu einem hohen Wärmeübergang. Durch die gegensinnige Orientierung der Wellung der benachbarten Platten wird zudem ein Mischverhalten hervorgerufen, das ein ausgeglichenes Temperaturprofil und Konzentrationsprofil in der Adsorbensmasse begünstigt. In the gaps formed by the corrugated walls there is now an adsorbent bed arranged. The flow behavior is mutually dependent by filling and corrugated walls affected. The flow deflection through the corrugated walls prevents that for one Filling characteristic flow along the edge. This will be a breakthrough high concentrations near the wall prevented. The support of the fill on the walls leads to a high heat transfer there. Due to the opposite orientation of the corrugation a mixing behavior is also caused in the neighboring plates balanced temperature profile and concentration profile in the adsorbent mass favored.

Für einen hohen Wärmeeintrag wird jeder zweite Spalt mit der Adsorbensschüttung befüllt, während die übrigen Spalte vom Wärmeträger durchströmt werden (vgl. Abb. 2). Dadurch ergibt sich zwischen den so gebildeten Kanälen eine hohe wärmeübertragende Fläche. Verbunden mit dem durch die gewellte Anordnung erzielten hohen Wärmeübergang und dem Mischverhalten läßt sich ein hoher Wärmeeintrag in die Adsorbensschüttung realisieren. For a high heat input, every second gap is filled with the adsorbent bed, while the remaining gaps are flowed through by the heat transfer medium (see Fig. 2). This results in a high heat transfer area between the channels thus formed. Combined with the high heat transfer achieved by the corrugated arrangement and the mixing behavior, a high heat input into the adsorbent bed can be realized.

Für die Prägewellung sollten die Geometrieparameter wie folgt gewählt werden:

- Die effektive mittlere Spaltweite zwischen den Platten sollte mindestens das Doppelte des Partikeldurchmessers betragen um eine Anordnung der Schüttung zwischen den Platten zu ermöglichen.
- Für einen besonders effektiven Wärmeeintrag sollte die Spaltweite kleiner als das 10-fache des Partikeldurchmessers betragen.
- Die Wellenlänge der Wellung der Platten sollte im Bereich 3 < = λ/a < = 8 liegen.
- Der Winkel zwischen der Wellung der Platten solle im Bereich zwischen 10° < φ < = 90°, vorzugsweise im Bereich von 30° < φ < = 70° liegen.

The geometry parameters for the embossed corrugation should be selected as follows:

- The effective mean gap between the plates should be at least twice the particle diameter in order to allow the bed to be arranged between the plates.
- For a particularly effective heat input, the gap width should be less than 10 times the particle diameter.
- The wave length of the corrugation of the plates should be in the range 3 <= λ / a <= 8.
- The angle between the corrugation of the plates should be in the range between 10 ° <φ <= 90 °, preferably in the range of 30 ° <φ <= 70 °.

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung ergeben sich folgende Vorteile:

- Hohe Adsorbens-Speicherkapazität durch Verwendung einer Schüttung

This arrangement according to the invention has the following advantages:

- High adsorbent storage capacity by using a bed

Column made of profiled walls

Corrugated column with opposite orientation of the corrugation

Durch diese erfindungsgemäße Anordnung ergeben sich folgende Vorteile:

- Hohe Adsorbens-Speicherkapazität durch Verwendung einer Schüttung
- Hoher wandseitiger Wärmeübergang durch:
- gewellte Strukturen zeichnen sich bereits ohne Schüttung durch einen hohen Wärmübergang aus
- zusätzliche Verwendung einer Schüttung führt zu örtlichem Wandkontakt und dadurch zu einer weiteren Erhöhung des wandseitigen Wärmeübergangs
- Einheitliches Temperaturprofil durch besonders ausgeprägtes Mischverhalten der Strömung
- Guter lateraler Wärmeeintrag auch bei geringer Durchströmung durch die geringe Tiefe der Schüttung
- Gute Druckstabilität des Apparates durch gegenseitige Auflage der gegenüberliegenden Platten

This arrangement according to the invention has the following advantages:

- High adsorbent storage capacity by using a bed
- High wall-side heat transfer through:
- Corrugated structures are characterized by high heat transfer even without fill
- Additional use of a bed leads to local wall contact and thus to a further increase in the heat transfer on the wall side
- Uniform temperature profile due to particularly pronounced mixing behavior of the flow
- Good lateral heat input even with low flow through the small depth of the bed
- Good pressure stability of the apparatus through mutual support of the opposite plates

Interlocking arrangement

Zusätzlich zu der bereits aufgeführten Anordnung mit gegensinniger Orientierung der Prägewellung ist auch eine Ausführung möglich, bei der die Wellung der benachbarten Platten einen gewellten, parallelen Spalt mit gleichmäßiger Spaltweite bildet (vgl. Abb. 3). Dabei kann die Wellung senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufen oder in einem schrägen Winkel zur Strömungsrichtung verlaufen. In addition to the arrangement already described with the embossing corrugation oriented in opposite directions, an embodiment is also possible in which the corrugation of the adjacent plates forms a corrugated, parallel gap with a uniform gap width (see Fig. 3). The corrugation can be perpendicular to the direction of flow or at an oblique angle to the direction of flow.

Diese Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß sich die Schüttung beim Einfüllen leichter im Spalt anordnen kann. Auch bei dieser Anordnung wird die Randgängigkeit der Strömung durch die Wellung der Platten weitgehend unterbunden. Als geringer Nachteil ergibt sich eine geringfügig geringere Druckstabilität, die durch ein eine größere Platendicke kompensiert werden muß. This arrangement is characterized in that the fill is easier to fill in Can arrange gap. With this arrangement, too, the flow along the edge is determined by the corrugation of the plates largely prevented. A minor disadvantage arises slightly lower pressure stability, which is compensated for by a larger plate thickness got to.

Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß in relativ einfacher Weise unterschiedliche Spaltweiten für die schüttungsgefüllten Spalte und für die Spalte für das Wärmeträgermedium realisiert werden können (Abb. 4). (vgl. nächster Abschnitt). Another advantage of this arrangement is that different gap widths for the filled gaps and for the gaps for the heat transfer medium can be realized in a relatively simple manner ( Fig. 4). (see next section).

Asymmetrical channels (small cross section for heat transfer medium, large cross section for adsorbent)

Durch die abwechselnde Anordnung von Adsorbens-gefüllten Spalten und Spalten für das Wärmeträgermedium wird bei symmetrischem Aufbau der Spalte nur die Hälfte des Apparatevolumens für das Adsorbens genutzt. Gleichzeitig wird für das Wärmeträgermedium ein vergleichsweise großes Volumen zur Verfügung gestellt. Ein kleineres Volumen für die Wärmeträger-Spalte würde genügen. Durch die Verwendung asymmetrisch geformter Platten lassen sich unterschiedliche Spaltweiten auf beiden Seiten einer Platte realisieren. Damit sind Anordnungen möglich, bei denen weit mehr als die Hälfte des Apparatevolumens für die Füllung mit Adsorbens zur Verfügung steht. Zudem können sich bestimmte asymmetrische Bauformen günstig auf den Wärme- und Stoffübergang auswirken. Beispiele für solche asymmetrische Anordnungen können in asymmetrisch-trapezförmigen profilierten Wänden bestehen oder in einer Profilierung deren Wellungsradien auf beiden Seiten unterschiedlich sind. Abb. 5 und Abb. 6 zeigen beispielhafte Ausführungen asymmetischer Kanäle mit kleinem Querschnitt für den Wärmeträger und großem Querschnitt für das Adsorbens. Due to the alternating arrangement of adsorbent-filled gaps and columns for the heat transfer medium, only half of the apparatus volume is used for the adsorbent when the gaps are symmetrical. At the same time, a comparatively large volume is made available for the heat transfer medium. A smaller volume for the heat transfer column would suffice. By using asymmetrically shaped plates, different gap widths can be realized on both sides of a plate. This makes arrangements possible in which far more than half of the apparatus volume is available for filling with adsorbent. In addition, certain asymmetrical designs can have a favorable effect on heat and mass transfer. Examples of such asymmetrical arrangements can consist in asymmetrically trapezoidal profiled walls or in a profiling whose corrugation radii are different on both sides. Fig. 5 and Fig. 6 show exemplary designs of asymmetrical channels with a small cross-section for the heat transfer medium and a large cross-section for the adsorbent.

Change of direction, herringbone embossing

Zur Stabilisierung des Apparates kann es sinnvoll sein, die Prägerichtung der Wände abschnittsweise zu gestalten und insbesondere die Orientierung der Prägewellung in diesen einzelnen Abschnitten in entgegengesetzter Richtung auszuführen. Abb. 7 zeigt beispielhaft diese Anordnung. To stabilize the apparatus, it can make sense to design the embossing direction of the walls in sections and, in particular, to orient the embossing corrugation in these individual sections in the opposite direction. Fig. 7 shows an example of this arrangement.

Eine weitere günstige Anordnung der Prägung kann in einer fischgrätartigen Prägung der Wände bestehen. Dabei entstehen zickzackförmige Kanäle über die gesamte Höhe der Wandung. Die gegenüberliegende Wand ist in gleicher Weise geprägt, die Orientierung der Prägewellen gegenüberliegender Wände zeigt jedoch in unterschiedliche Richtung, so daß wiederum eine gekreuzte Wellstruktur mit entgegengesetzter Orientierung der Wellung entsteht. Der zusätzliche Vorteil dieser Art der Profilierung besteht darin, daß zusammenhängende Kanäle über die gesamte Höhe entstehen, so daß die Schüttung besonders günstig eingefüllt werden kann. Abb. 8 zeigt schematisch diese Art des Prägeverlaufs. Another favorable arrangement of the embossing can consist in a herringbone embossing of the walls. This creates zigzag channels across the entire height of the wall. The opposite wall is embossed in the same way, but the orientation of the embossing waves of opposing walls points in different directions, so that again a crossed corrugated structure with the opposite orientation of the corrugation is created. The additional advantage of this type of profiling is that coherent channels are formed over the entire height, so that the fill can be filled in particularly cheaply. Fig. 8 shows schematically this type of embossing process.

Structure of the apparatus

Der Zusammenbau der einzelnen Platten des Apparates kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. In einer einfachen Ausführung kann der Apparat aus einem Paket paralleler Platten bestehen, die in der von Plattenwärmeübertragern bekannten Bauweise durch Dichtungen gegeneinander abgedichtet sind. Der Aufbau des gesamten Apparates kann auch durch Verschweißen oder Verlöten einzelner oder aller Platten erfolgen. Eine weitere Möglichkeit ist der Aufbau analog zu dem Aufbau gefalteter Wärmeübertrager (Bsp. Thermo-Z-Wärmeübertrager). Der Aufbau in gedichteter Form bietet den Vorteil, daß der Apparat zur restlosen Entnahme der Schüttung vollständig zerlegt werden kann. Der Aufbau in gelöteter oder geschweißter Form bietet den Vorteil einer höheren Beständigkeit gegenüber den abzutrennenden Stoffen, z. B. bestimmten Lösemitteln. Einen Kompromiß stellt das paarweise Verschweißen der Platten dar. The individual plates of the apparatus can be assembled in different ways respectively. In a simple version, the apparatus can be made from a package of parallel plates exist in the design known from plate heat exchangers through seals are sealed against each other. The construction of the entire apparatus can also be done by Welding or soldering of individual or all of the plates is carried out. Another option is the construction is analogous to the construction of folded heat exchangers (e.g. Thermo-Z heat exchanger). The construction in a sealed form offers the advantage that the apparatus for the complete Removal of the fill can be completely dismantled. Building in soldered or welded form offers the advantage of a higher resistance to the substances to be separated, e.g. B. certain solvents. Welding in pairs represents a compromise of the plates.

Other configurations

In Ergänzung zu der Füllung des Spaltes mit Adsorbens können die Platten selbst mit Adsorbens beschichtet sein. In addition to filling the gap with adsorbent, the plates can also be used Be coated with adsorbent.

In einer anderen Form der Platten kann die Wellung der Platten unterbrochen sein. In another form of the plates, the corrugation of the plates can be interrupted.

An Stelle eines einfachen fluiden Wärmeträgers kann der Eintrag von Wärme für die Desorption auch durch eine Reaktion im Wärmeträgerspalt erfolgen. In diesem Fall kann der Spalt für den Wärmeträger sinnvollerweise mit einem Katalysator ausgestattet werden an dem die Reaktion abläuft. Dabei kann der Katalysator in Form von Einbauten oder in Form einer Schüttung in den Wärmeträgerspalt eingebracht werden. Alternativ kann die wärmeübertragende Wand auf der Wärmeträgerseite mit einem Katalysator beschichtet werden. Instead of a simple fluid heat carrier, the entry of heat for desorption also take place by a reaction in the heat transfer gap. In this case, the gap for the Heat transfer media are usefully equipped with a catalyst on which the reaction expires. The catalyst can be in the form of internals or in the form of a bed in the Heat transfer gap are introduced. Alternatively, the heat transfer wall on the Heat transfer side are coated with a catalyst.

Level column with internals and a fill

Eine mögliche weitere Anordnung kann darin bestehen, daß der Apparat aus ebenen Spalten aufgebaut wird, in denen zusätzliche Strukturen zur Strömungsführung angeordnet sind. Dabei wird die Schüttung zwischen die zusätzlichen Strukturen eingefüllt. Bei dieser Bauform läßt sich ebenfalls eine gegenseitige Abstützung der gegenüberliegenden Wände erreichen. Die Randgängigkeit der Strömung wir durch die einliegenden Strukturen verhindert. Another possible arrangement can be that the apparatus consists of flat columns is built up in which additional structures for flow guidance are arranged. there the fill is filled between the additional structures. With this design you can also achieve mutual support of the opposite walls. The Limiting flow is prevented by the embedded structures.

Claims

1. Device for carrying out adsorptive processes, characterized in that the adsorbent is arranged between structured walls.

2. Device for carrying out adsorptive processes, characterized in that the adsorbent is arranged between corrugated walls.

3. Device for carrying out adsorptive processes, characterized in that the adsorbent is arranged in the form of a bed between structured walls.

4. Device for carrying out adsorptive processes, characterized in that the adsorbent is arranged in the form of a bed between corrugated walls.

5. Device for carrying out adsorptive processes, characterized in that successive channels alternating between adsorption and heat exchange serve.

6. Device for carrying out adsorptive processes, characterized in that Heat is transferred between adjacent channels.